一,、自然學(xué)科融合的緣起

1.相關(guān)概念的界定

自然科學(xué)是以自然界作為研究對象的所有學(xué)科的統(tǒng)稱。聯(lián)合國教科文組織采用國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類（UNESCO International Standard Classification of Education,，簡稱ISCED）,，將自然學(xué)科分為生命科學(xué)、天文學(xué),、地理學(xué),、化學(xué)、地質(zhì)學(xué),、地球,、物理學(xué)、氣象學(xué)和其他大氣科學(xué),、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué),、計(jì)算,。不同國家基于科學(xué)分類體系，分別制定了適合各國國情的國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類,。中國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類中將自然學(xué)科分為生物學(xué),、天文學(xué)、物理學(xué),、力學(xué),、化學(xué)、地球?qū)W科,、數(shù)學(xué),、信息科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)以及心理學(xué)。在SCI,、維基百科,、百度百科中的分類均包括了生物學(xué)、物理學(xué),、化學(xué),、數(shù)學(xué)。在不同階段的教育中,，設(shè)置了不同的自然學(xué)科分類,。中國的學(xué)校教育在中學(xué)階段將自然學(xué)科分設(shè)為歷史、地理,、生物,、物理、化學(xué)等學(xué)科,?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中指出現(xiàn)階段學(xué)生適應(yīng)社會和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)，創(chuàng)新型,、實(shí)用型,、復(fù)合型人才緊缺，而學(xué)科融合是形成創(chuàng)新思維和培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要方法,。

2.自然學(xué)科融合的意義

知識之間都是有聯(lián)系的,，絕沒有孤立的學(xué)科，分科課程中學(xué)生不能清楚地認(rèn)識到各門學(xué)科之間的聯(lián)系,，甚至由于某一學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)而干擾了另一學(xué)科的認(rèn)識,，這與教育的目的背道而馳；而且對不同學(xué)科的學(xué)習(xí)最終都是為學(xué)生成長成才服務(wù),，為社會生活服務(wù),，所以應(yīng)該通過學(xué)習(xí)了解各學(xué)科之間的聯(lián)系，以及學(xué)科知識與社會生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系,，進(jìn)行學(xué)科融合,，使學(xué)習(xí)間互相促進(jìn),、互相生長延伸。所以基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā),，能夠加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的認(rèn)識,，對所學(xué)知識內(nèi)容形成更好的體系結(jié)構(gòu)，意識到學(xué)科-知識-生活之間的聯(lián)系,，從而拓展學(xué)生視野,，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

校本課程開發(fā)（School-based Curriculum Development,，簡稱SBCD）的思想源于20世紀(jì)60-70年代的西方發(fā)達(dá)國家,，將一部分權(quán)利下放給學(xué)校，實(shí)現(xiàn)課程決策的民主化,。后經(jīng)不斷發(fā)展,，不同國家都開設(shè)了校本課程，其宗旨是促進(jìn)學(xué)生個性的發(fā)展,，提高教師自身的素養(yǎng),。隨著課程理論的深入發(fā)展，我國課程管理實(shí)施國家-地方-學(xué)校三級課程管理,，校本課程開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生,。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.國外研究現(xiàn)狀

跨學(xué)科活動最早出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代的美國,，進(jìn)入90年代以來,，美國中小學(xué)跨學(xué)科課程模式主要類型包括了以學(xué)科為中心的多學(xué)科課程，以各學(xué)科共有的學(xué)習(xí)內(nèi)容為中心的跨學(xué)科課程和以學(xué)生的疑問和興趣為中心的超學(xué)科課程,，其中跨學(xué)科課程類似于本課題提出的基于學(xué)科融合的課程,。與傳統(tǒng)單一學(xué)科教學(xué)相比，跨學(xué)科課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)往往圍繞活動主題,，內(nèi)容的融合及滲透涉及多學(xué)科的知識,，其實(shí)施強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的問題,、興趣和需要為生長點(diǎn)以及學(xué)生的主體參與,。

1988年美國化學(xué)會教育部開展了ChemCom課程（社會中的化學(xué)）,，該課程針對高中生,，現(xiàn)已被美國科學(xué)基金會（NSF）列為大學(xué)入學(xué)認(rèn)可課程,，并被國際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織列為科學(xué),、數(shù)學(xué)和技術(shù)課程改革的案例研究課程,。1993年開發(fā)了一個科學(xué)技術(shù)-社會（STS）類型的課程研究項(xiàng)目——FACETS（Foundations and Challengesto Encourage Technology-based Science）。該項(xiàng)目采用單元的方法和跨學(xué)科課程的方式,，供美國11-14歲的學(xué)生使用,。其內(nèi)容涉及較少的概念,，但是對于其探索比較深刻,，鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作探究,，在具有社會實(shí)用意義的條件下進(jìn)行科學(xué)的教授,。

2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國的課程開發(fā)從20世紀(jì)90年代才逐漸興起。鐘啟泉在《現(xiàn)代課程論》一書中指出,，“學(xué)校在課程開發(fā)中起著創(chuàng)造性的作用,，開發(fā)的主體是第一線的教師,?！敝笕A東師范大學(xué)的學(xué)者群在課程開發(fā)與管理機(jī)制變革的理論研究和實(shí)踐探索中引入了“校本”觀念,，即以學(xué)校本位的課程開發(fā),。施良方、崔允漷等學(xué)者同江蘇省錫山高級中學(xué)合作,，開展“校本課程開發(fā)”的專題研究,，葉瀾等人對小學(xué)思想品德課程進(jìn)行改造,，將“新基礎(chǔ)教育觀”融入學(xué)校教育哲學(xué)思想,。90年代以來,，校本課程開發(fā)掀起熱潮,。例如，廖婷婷對跨學(xué)科概念融入初中科學(xué)教育進(jìn)行了初步研究,，注重進(jìn)行了“系統(tǒng)”和“模型”兩個概念的實(shí)證研究,，是針對概念學(xué)習(xí)的學(xué)科融合［1］。程敏對雙語化學(xué)校本課程的開發(fā)進(jìn)行了研究,。張玉平則進(jìn)行了化學(xué)和生物學(xué)科交叉內(nèi)容的具體案例分析［2］,。

三,、基于自然學(xué)科融合的校本課程設(shè)計(jì)

自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)，是以物理,、生物,、化學(xué)等多門學(xué)科交叉知識為基礎(chǔ),，通過實(shí)驗(yàn)探究的手段，將知識與生活情境聯(lián)系,，以學(xué)生為主體,，注重師生之間的交流,，注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與反思，從而建立學(xué)科知識之間的聯(lián)系以及學(xué)科知識與生活情境的聯(lián)系,。通過這種方式,，可以讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的重要性,，同時鍛煉學(xué)生的思維,，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度分析問題,，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,。所以中學(xué)階段校本課程的開發(fā)應(yīng)通過前期的理論和實(shí)踐研究,，制定課程目標(biāo)，逐步編寫課程內(nèi)容并制定評價方法,。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行試點(diǎn)教學(xué)，通過對每節(jié)課內(nèi)容情況的記錄與反饋,，對該校本課程的設(shè)計(jì)進(jìn)行評價和反思,，并不斷完善,、調(diào)整,，使其更適合學(xué)生的發(fā)展,。這樣的校本課程有多種設(shè)計(jì)思路,，比如實(shí)驗(yàn)探究類知識整合設(shè)計(jì)過程步驟如下：

步驟1：閱讀課本,，整理實(shí)驗(yàn)探究類共通知識點(diǎn)；

步驟2：將該部分內(nèi)容涉及的所有知識點(diǎn)列舉出來,；

步驟3：將該部分內(nèi)容教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容進(jìn)行整理,；

步驟4：設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容的標(biāo)題,，并設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo),；

根據(jù)基礎(chǔ)工業(yè)工程課程的需要,，采用“軟、硬結(jié)合”的方式建立基礎(chǔ)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室,，先后購買了視頻采集系統(tǒng),、小型裝配流水線和一些分析軟件。裝配流水線為課程提供了仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,。以燈泡追逐器和繼電器的裝配為背景,，開發(fā)了程序分析、動作分析,、作業(yè)測定等實(shí)驗(yàn),。

步驟5：建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)知識體系；（圖1所示為光合作用與呼吸作用相關(guān)內(nèi)容的知識體系整合）

表2為主要變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果,，如表可知,，應(yīng)計(jì)盈余管理 （Da）、異常經(jīng)營現(xiàn)金流量 （Abcfo）,、異常生產(chǎn)成本 （Abprod）和異常酌量性費(fèi)用 （Abdisexp）的平均值都趨向于0,，說明總體樣本并未顯示出盈余管理跡象。

對于脫空區(qū),，由于其中充滿潮濕的空氣,，含水率不可知，其波速也不可測,，因而無法準(zhǔn)確的確定脫空高度,，只能給出一個概值。

步驟6：根據(jù)整理內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo),，在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)2-3個實(shí)驗(yàn),，要求達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；

圖1 光合作用與呼吸作用相關(guān)內(nèi)容的知識體系整合

步驟7：設(shè)計(jì)1-2個生活情境問題,，對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提問,，或是對于該部分內(nèi)容的科普拓展,。

四、基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)的價值

1.基于自然學(xué)科融合的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠提高學(xué)生對所學(xué)知識的認(rèn)識

隨著時代的發(fā)展,、科技的進(jìn)步,，現(xiàn)代社會越來越需要復(fù)合型人才。國家提倡綜合實(shí)踐課程,、學(xué)校課程的開發(fā),，就是在基礎(chǔ)教育階段，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力,，發(fā)展學(xué)生的各方面素養(yǎng),，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,。物理,、生物、化學(xué)等自然科學(xué)的研究對象都是客觀世界,，研究方法體現(xiàn)實(shí)證特征,，所以進(jìn)行基于自然學(xué)科融合的初中校本課程開發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)探究等多種方式建立多學(xué)科知識間的橫向聯(lián)系,，從而構(gòu)建相關(guān)知識點(diǎn)的結(jié)構(gòu)體系,，并在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行生長、衍生,，從而使知識相互滲透,，并以校本課程的方式展現(xiàn)出來。所以校本課程承載著發(fā)展學(xué)生個性和全面培養(yǎng)的教育功能,。

由快速傅里葉分析的結(jié)果,，可以得出以下結(jié)論，經(jīng)過不控整流環(huán)節(jié),，直流電壓波動周期為0.01 s,，周期縮短為整流前的一半，相應(yīng)的頻率增大為原來的二倍,。此外,，在串聯(lián)級聯(lián)模式下，整流后電壓波形會出現(xiàn)毛刺,，這種情況從圖11可以非常直觀的觀察到,。這種現(xiàn)象往往是由于網(wǎng)端正弦交流電半周期進(jìn)行換向造成的，業(yè)界也俗稱毛刺,。由圖11可以看出毛刺呈現(xiàn)為瞬時性,，在開關(guān)切換的瞬間會有較大峰值。如果峰值較大,，有可能對電路中的器件造成損害,。

2.以實(shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì)能適當(dāng)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)探究素養(yǎng)

教育家斯普朗格說過：“教育的最終目的不是傳授已有的東西,，而是要把別人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來?！币詫?shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì),，可以從不同方面促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。

探究性實(shí)驗(yàn)除了可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外,，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識。在授課過程中,，對師生互動要求較高,，通過實(shí)驗(yàn)的真實(shí)反饋及實(shí)驗(yàn)中的各類生成問題，或是學(xué)生不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),，需要學(xué)生不斷地思考探索并得出最后的結(jié)論,，也需要教師不斷地引導(dǎo)，幫助學(xué)生共同解決問題,。同時,，以實(shí)驗(yàn)探究為載體的教學(xué)設(shè)計(jì)，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該與生活息息相關(guān),，通過生活中的一些物品或情境現(xiàn)象提出問題,，并利用身邊的物品進(jìn)行探究，可以讓學(xué)生真正地學(xué)習(xí)知識,、利用知識,。所以，校本課程開發(fā)應(yīng)以實(shí)驗(yàn)探究為載體,，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,。

1．組織投入專門人力物力,，服務(wù)在院培訓(xùn)學(xué)員安裝使用。在主要的教學(xué)樓宇擺放了印有平臺上線消息的易拉寶,，吸引學(xué)員下載安裝,；課前進(jìn)入重點(diǎn)培訓(xùn)班發(fā)放宣傳冊，播放宣傳片并協(xié)助大家安裝使用,；精心策劃運(yùn)營了領(lǐng)導(dǎo)力,、行動學(xué)習(xí)、十九大精神解讀等主題學(xué)習(xí)活動,，在教室張貼季度主題活動海報(bào),，學(xué)院師資在平臺上與學(xué)員互動，通過院刊,、學(xué)院網(wǎng)站發(fā)表活動消息,，得到學(xué)員熱情參與,。

基于自然學(xué)科融合的校本課程通過對國內(nèi)外科學(xué)課程的研究，通過對現(xiàn)階段自然學(xué)科課程內(nèi)容的整理,，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,，設(shè)計(jì)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，以生活情境的方式或是問題串的方式進(jìn)行呈現(xiàn),，使學(xué)生通過一系列的實(shí)驗(yàn)探究,，將所學(xué)自然學(xué)科的知識進(jìn)行聯(lián)系、交匯,、融合,，從而深化學(xué)生對學(xué)科知識的認(rèn)識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神,。這才是基于自然學(xué)科融合的校本課程開發(fā)的意義,。

參考文獻(xiàn)

［1］ 廖婷婷跨學(xué)科概念融入初中科學(xué)教育的初步研究［D］.南京，南京師范大學(xué),，2015（3）：27-32

［2］ 張玉平跨學(xué)科知識整合視角下的初中生物與化學(xué)教學(xué)［J］.江蘇第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)）,，2015（9）：6-10