跨学科学习：Why, What, How( 二 ) 教育4.0时代

我们知道，每个学科都有自己一套独特的话语体系和核心概念，比说语文、英语，我们会提语法、风格、体裁、主题、意象，数学我们会提运算、概念、规律、尺度，生物我们会提遗传、变异、亲代、子代等等。这个时候，如果没有更上位的概念来联结和贯通两个学科的话，那它们之间就无法进行深入对话，学科整合也只能流于浅表。因此，跨学科教学设计最重要的一条原则就是必须提炼出跨学科的大概念，并用它去统领其他学科内的核心概念。
跨学科大概念有时是从各学科提取出来的共通的核心概念、原则和实践，比如物理、生物、化学分别有：建筑的结构决定功能、蛋白质的结构决定功能、分子的结构决定功能，我们就能提取出大概念“结构与功能” 。
还有的时候，大概念是各学科在充分对话、连接和整合后新冒出来的创新性思维方式。比如设计“气候变化”主题单元时，化学、生物、工程、社会研究作为解决“气候变化”这个社会-科学议题（Socio-Scientific Issue）的一面学科棱镜,都会贡献由本学科核心方法和知识组成的概念群，帮助学生对气候变化的原因和结果进行探究，此时， “因果关系”就成为共享的大概念。同时，在各学科的相互碰撞中，催生出了“相互依存”这个更上位的大概念。这也在一个侧面证明了学科融通对于创新思维的激发作用。
跨学科课程设计的第二条原则是探究，也就是说教师必须以探究性的问题吸引学生完成挑战性任务，以此锤炼学生的高阶思维。探究包括两个要点，一是挑选能够引发学生好奇心和求知欲的复杂现象或有挑战的问题；二是精心设计富有启发性的问题链（inquiry tasks）或表现性的任务串（performance tasks）。复杂的现象才包含足够的核心学术知识，才需要进行科学探究、社会调查或者发挥创新思维；比较棘手的问题，才需要动用学生的批判性思维和创新能力，并进行多方的交流和合作。如果问题或现象很简单，就不需要跨学科学习了。学科知识扎实的话，也能完成很多任务。还有生活中的很多问题，不需要专门的学术知识就能解决。
从这个意义上说，跨学科学习是为困难、为挑战、为复杂情境而设计的。它既有利于学生的概念理解、知识和技能的掌握，也有助于在体验性活动、问题探究和表现性任务的测试、验证、反思、优化中将天真的思维锤炼、打磨成更成熟的批判性和创新性思维。
下面以中国台湾一所学校面向小学高年级和初中低年级的跨学科课程模块“能源政策”为例，说明跨学科课程设计的两条原则。
文章插图
图1 “能源政策”单元概念图
图1 是“能源政策”最初版本的单元概念图。和“气候变化”一样，能源政策也是一个典型的社会-科学议题，我们看到概念图中包含了能源类型、能源发展的条件、本土能源需求、能源使用的考量因素和能源特性与风险几个维度。
这个单元设计的优点是概念图比较清楚，明确整合了自然科学、地理和经济。但是“能源政策”只是个主题，不是可以迁移的能力、共通的规律或模式，还必须在这个主题之上抽象出一个大概念来。教师们经过反思，决定把“选择”作为一个贯通性概念提取出来，因为能源政策要综合考虑各方面的条件、优势和劣势以及各方诉求，权衡利弊后进行选择。而且“选择”这个概念的迁移性也很强，有助于学生在面对别的议题时，也动用相似的思考模式进行系统思考和利弊权衡。
跨学科课程设计必须遵循的第二条原则是探究。仍然以上述能源单元为例，整个单元流程的设计明显探究性不足，把说明、介绍放在单元最前面，而不是置于学生探究过程中最需要知识、技能补充的时候，很难引发他们的兴趣。
经过调整，教师们设置了如下问题链：
问题1：不同能源的特性有何不同？这样的特性的优势和劣势是什么？
问题2：不同能源的发展需要什么条件？以中国台湾的地形和条件可以发展什么型态的能源？
问题3：以中国台湾一年的用电量，需要什么样的能源组合才能满足？
问题4：综合考量成本、现有技术、需求电量、风险，中国台湾适合应用怎样的能源？
这4个问题环环相扣，将和能源政策相关的5个维度有机结合了起来，并且通过探究将维度落实到了地理、科学和社会科学的不同领域。统整和探究是跨学科课程设计的核心原则，也是最难跨越的障碍，一旦克服了，教师们就进入了跨学科学习的崭新天地。