究中的一个概念范围跨学科概念是科学研，系列内容包罗一，、相对完整的系统呈现出比力复杂。科学、地球和空间科学）、手艺、工程中它遍及合用于科学（包罗物质科学、生命，个学科的边界可以或许超越各，系为同一体但又将其联，的上位思维体例或东西是一种反映科学本身。域的跨学科概念时在确定科学教育领，现科学学科之间的联系和配合思维体例需要遵照相关的准绳或尺度：可以或许体；使用普遍的是根基的、；纲的人所理解和使用可以或许为实施科学大；深的体例表达（具有进修进阶的属性）可以或许在K-12年级教育中以由浅入。

　　科的内容系统为主线第二种思绪是以分学，课程内容表征单元以学科大要念为，到具体的大要念中将跨学科概念融入。计思绪中在这种设，系统是外显逻辑具体学科的概念，是内隐性的跨学科概念，的难度较小这种设想，来更容易操作起。概念是内隐的因为跨学科，学过程中因而在教，科概念的桥梁感化需要出格强调跨学，同科学学科的内容联系起来协助学生操纵这些概念将不，科学课程内容系统构成协和谐同一的。

　　于此鉴，整的科学概念框架应建构系统、完，合课程的主要根据并作为开辟科学综，主要的地位融入科学分析课程的设想中将跨学科概念以与学科焦点概念划一，到实践从理论，在具体的进修过程和功效中将对跨学科概念的进修表现，实到科学分析课程中将跨学科概念真正落。搜狐前往，看更查多

　　学进修（TDSL）美国粹界强调三维科，心概念和跨学科概念的情境中即讲授时要使学生处于某个核，某种科学与工程实践中同时应组织其参与到。

　　作为支流课程形式的环境基于我国以分科科学课程，课程的分析性属性要真正实现科学，学科的边界需要打破，学科概念并行作为根基理念测验考试以学科焦点概念和跨，焦点概念划一主要的地位将跨学科概念置于和学科。时同，维度进行联系关系扩展从横向的学科内容，内部的概念之间成立关系能够在统一学科焦点概念，念下的子概念之间成立联系关系也能够在分歧窗科焦点概；概念的共通性来看从纵向的学科焦点，同窗科焦点概念之间成立联系关系将涉及在不异跨学科概念的不，统的科学概念框架多个维度下建立系。

　　《权利教育初中科学课程尺度（2011年版）》作为主要的参考根据现行的小学、初中科学分析课程均以《权利教育小学科学课程尺度》。的设置来看从课程尺度，分析课程虽然都是，以学科为单元设定但课程内容次要是，与宇宙科学、手艺与工程等范畴包罗物质科学、生命科学、地球，是按照学科逻辑来呈现的每个学科范畴的内容也，分析课程的主要地位和焦点价值并未表现出跨学科概念在科学。

　　程的实施环境来看从当前我国科学课，是分析课程小学全数，程也有分析课程初中既有分科课，利用分析课程可是仅浙江省，取分科课程的形式绝大大都地域采。

　　属性方面在静态，物质形成的系统都是由，中各类事物的根基布局而物质又形成了天然界，施行响应的功能这些布局都能。细胞膜、细胞器、细胞核、细胞质等细胞布局例如卵白质、糖类、核酸和脂质等物质形成，分歧的功能别离施行，遗传的节制核心此中细胞核是，节制物质进出细胞膜能够，器担任卵白质的合成、加工和运输等核糖体、内质网和高尔基体等细胞。外此，伴的是能量与物质相，各类能量形式天然界中具有，形式之间彼此转化能量能够在分歧，量守恒定律但恪守能。物质形成的天然界是由，种客观具有既然是一，必然的数量那么就具有。是由若干更小的系统来形成的天然界这一超等复杂的系统，（或范畴）”上在分歧的“标准，小各不不异它们的大，度和比例关系具有必然的尺。如例，星是由大到小的挨次银河系、恒星、行，必然的大小比例它们之间具有。

　　学科概念进修跨，体的科学观和素养观有助于塑造学生整。概念为东西以跨学科，焦点素养统整、协调起来可以或许将各科学学科相关的，间的联系成立学科。如比，学科的焦点素摄生命观念是生物，学科的焦点素养物理观念是物理，跨学科概念的框架这些都能够纳入，的科学观念构成全体，全面领会、系统认识天然界让学生可以或许从科学的视角。教育的布景下在科学分科，念的理解是孤立的、单向的学生对各学科中的根基概，科概念后进修跨学，类似的概念间成立链条和收集能够在分歧窗科范畴不异或，学概念对天然界的反映从宏观上全体把握科。如例，等学科的根基或次要的概念能量是物理、化学、生物，相关概念和纪律的归纳综合性认识学生能够从分歧窗科获得能量，学科范畴问题用于处理具体。在形式并不完全不异这些能量的内容和存。念要素的能量作为跨学科概，念的高度笼统和最终归纳综合是这些学科范畴能量概，范式和根本框架为它们供给底子，把握能量的素质可以或许从哲学视角，界的客观具有和运转纪律揭示能量与物质在天然。

　　各样的系统构成的天然界是由各类，系统（如一杯溶液）这些系统可能是简单，统（如生态系统）也有可能是复杂系。此因，阐发对象的根基单元系统是跨学科概念。

　　尺度和准绳按照以上，NRC）共确定了模式美国国度研究理事会（，关系因果，例和数量标准、比，系统模子系统与，与能量物质，与功能布局，个跨学科概念不变与变化七。

　　课程逻辑性的根本上第三种思绪是在分科，概念的内容主题特地设想跨学科，即，与跨学科概念并列将分学科的大要念，科概念之间申明相互的联系同时在分学科大要念和跨学，分科课程的内容系统使得二者配合形成。计思绪中在这种设，大要念的地位是不异的跨学科概念和分学科，素质特征和内在逻辑既重视了具体学科的，分科课程中的主要地位又能凸显跨学科概念在。念的讲授供给了主要的课程政策支撑这也为在分科讲授中落实跨学科概。

　　以看出由此可，来阐释关于跨学科概念的进修进阶NGSS从学心理解和使用的角度，用程度强调运，到高要求从低要求，到复杂使用从简单使用，用到在目生情境使用从熟悉情境中的运。念及科学与工程实践的进修进阶并行跨学科概念的进修进阶与学科焦点概，成长的连贯、有序连结了科学课程。

　　前目，跨学科概念的研究我国科学教育界对，中提出的七个跨学科概念大都采用了美国NGSS。是基于美国科学教育的经验和现实环境而提出的因为美国科学教育界描绘的跨学科概念进阶程度，此因，讲授的合用性还有待进一步论证和查验对我国中小学科学教育中跨学科概念。关方面的力量我国需聚合有，学教育工作者应联手攻关科学家、课程专家、科，的现实环境出发从我国科学教育，念框架和分类理念自创美国跨学科概，查和阐发通过调，相互联系关系的跨学科概念遴选出一组主要的、，的跨学科概念框架系统成立适合我国现实环境。征和学生认知成长纪律的认识然后基于对跨学科概念素质特，校开展跨学科概念讲授实践摸索拔取分歧教育程度的地域和学，表示的材料和证据收集相关学生进修，和产物迭代思惟基于循证研究，规范并遍及合用的进阶标精确立主客观同一的、科学，念进修的程度和表示目标系统确定分歧窗段学生跨学科概，学课程做好需要的预备为将跨学科概念融入科，评价供给靠得住的理论和实证根据进而为跨学科概念的讲授实施和。

　　实的根本学问为发展点跨学科概念需要以坚，感悟、堆集、提炼和升华在实践中不竭地体验、。学科概念传授跨，熟悉的现实糊口该当联系学生，的本身体验连系学生，体科学进修中的使用重视跨学科概念在具，透、内化不竭渗，成、提拔逐步养。重视学生的实在体验美国科学教育中很是，一些问题好比提出，么车子的轮胎外表是褶皱的？为什么菜刀的一侧薄细？学生能够通过会商问题让学生思虑、感悟布局与功能相顺应的思惟：为什么飞机需要设想两翼？为什，能的内涵、素质理解布局与功。

　　为分学科课程中的概念表征单元第一种思绪是将跨学科概念作，作为具体跨学科概念的下位概念将响应的主要概念和焦点概念，要概念为辅的分学科课程概念系统构成以跨学科概念为主、学科重。一学科的主要概念打散这种设想思绪需要将某，位进行从头组织和整合再以跨学科概念为单，难度较大因而设想。时同，过程中在讲授，素质之间成立均衡也具有较大的难度教师对于在跨学科概念和具体学科。

　　界的形成及其运作体例的思维东西因为跨学科概念是人们认识天然，此因，配合的角度协助人们来认识和理解天然界跨学科概念系统该当可以或许从各科学学科。机制三个方面来阐发跨学科概念之间的关系能够从系统的静态属性、动态属性和运作，2所示如图。

　　美国在，设想仍然处于摸索阶段基于NGSS的讲授。讲授的角度出发从跨学科概念，是以表示预期作为进修方针值得关心以下两种思虑：一，概念的相关内容整合作为进修内容将实践、跨学科概念、学科焦点。作为进修功效把表示预期，根本框架联系将表示预期与，起点和归宿是讲授设想的。如比，子到生物体：布局和过程”设想讲授时为一年级学生进修生命科学概念“从分，及这些布局若何感化以支撑其保存、发展、行为和繁衍要以表示预期“理解动物和动物是由哪些布局构成的以，题的方案”作为进修方针模仿设想处理人类现实问，与功能”融合于讲授将跨学科概念“布局，物体的外形和不变性与其功能相关让学生认识到天然和人工设想的，计或制备简单设备同时利用材料设，实问题处理现，一科学与工程实践的内容融入讲授将“建立注释和设想处理方案”这。究作为根基抓手二是以科学探，科概念和学科焦点概念在“做”中进修跨学。中开展科学探究该当在实在情境，实践勾当开展工程，题及处理方案寻找实在问，到的现象注释察看，概念和学科焦点概念从中进修相关跨学科。如比，从分子到生物体：布局和过程”时在一年级学生进修生命科学概念“，相关现象阐发总结让学生对察看到的，模仿动物或动物的作品让学生设想、制造相关，处理方案寻求问题，构与功能”这一跨学科概念从中理解该学科概念和“结，界定的进修结果以达到表示预期。际上实，还处于理念形态这些根基上都，面还有必然距离距离实践操作方。

　　要素的分歧按照形成，念分为两大类可将跨学科概，概念称为东西性跨学科概念由东西性要素构成的跨学科，概念称为框架性跨学科概念由框架性要素构成的跨学科。属于框架性跨学科概念此中系统和系统模子既，科概念（详见图1）又属于东西性跨学。

　　跨学科概念针对统一，的分歧阶段在学生成长，式和尺度频频强师应以分歧的方，深化理解使其逐渐，程度地使用并可以或许较高。跨学科概念对于东西性，学生引见、申明应不竭地间接向，习过程中经常利用推进学生在科学学。生认识“模式”这一跨学科概念好比教师以由浅入深的体例让学，到学科进修中并将其使用。跨学科概念对于框架性，断渗入应不，化、提拔经常性固。”这一跨学科概念如“布局与功能，阶角度频频进修起首从纵向进，高程度逐步提；科焦点概念的角度其次从横向的各学，联系进修多方面，和性质”和“（LS）1.A布局和功能”时进修“物质科学（PS）1.A物质的布局，“布局与功能”的进修都可以或许指向跨学科概念。有两种取向这种进修，念延长至跨学科概念的进修一种是由相关学科焦点概，次要的这是；学科概念相关学问另一种是进修跨，学科焦点概念再推至相关，证、链接予以验，次要的这是。

　　机制方面在运转，述系统的根基体例静态属性是用以描，所呈现出来的成长形态而动态属性则是系统，索动态成长的运转机制科学研究的本色就是探。断地摸索通过不，面的证据收集多方，纪律寻找，释所察看到的天然现象使用模式或模子来解，系来阐释其内在机制并进一步通过因果关。

　　学科概念进修跨，理解和使用科学学问能够协助学生更好地。焦点概念联系亲近跨学科概念与学科，跨学科概念控制相关，科焦点概念的理解可以或许加深学生对学。如例，系统”的相关内容时进修生物学中“生态，念要素系统的相关学问若是控制了跨学科概，行、对外联系、守恒等好比系统的构成、运，关概念的思惟方式和思维东西就具有了理解生态系统及相。概念这一东西控制跨学科，探究能力和科学使用程度还可以或许提拔学生的科学。如比，进行工程设想时开展科学实践和，用、评估、批改模子通过建构、确定、使，潜在的因果机制可以或许确定模子中，分之间的构成关系申明系统及各部。

　　概念、科学与工程学实践三个维度相融合的科学课程范式《K-12科学教育框架》成立了学科焦点概念、跨学科。学、生命科学、地球与空间科学此中学科焦点概念共涉及物质科，四个范畴的13个焦点概念以及手艺、工程与科学使用。度包含8个根基要素科学与工程学实践维。容尺度、讲授和评价等各个环节这三个维度贯穿于课程理念、内，同一的全体构成连贯、。如例，LS）2生态系统：彼此感化、能量与动态”时在2年级学生进修生命科学概念“生命科学（，该告竣的两项进修表示预期NGSS中提出了学生应，程学实践、学科焦点概念和跨学科概念（详见表1）同时还申明了这两项进修表示预期所涉及的科学与工。

　　际环境的跨学科概念框架及其进修进阶标（二）通过循证研究研制合适我国粹生实准

　　属性方面在动态，不竭地变化过程中任何系统都处在，达到相对不变的形态而这种变化最终会，的情况发生变化一旦内部和外部，质就会发生改变系统的便利和性，定的形态被打破因此这种相对稳，动态的变化中然后又处于，部各成分之间的多重彼此感化颠末系统与情况以及系统内，的不变形态再达到新。此因，化的持续动态变化之中系统老是处于不变和变。系统阐扬感化的体例不变和变化是描画。

　　美国科学教育的主要理念科学课程的整合已成为。一代科学尺度》（NGSS）的发布《K-12科学教育框架》和《下，进入本色性实施阶段标记着科学学科整合。科、建构全体科学的主要东西跨学科概念是整合各科学学。

　　2的分歧阶段都有分歧的要求每一个跨学科概念在K-1，段的添加跟着学，习要求也不竭提高对跨学科概念的学，度也响应加大深度和复杂程。习进阶的思惟这也表现了学。如例，“布局与功能”对于跨学科概念，年级：学生察看天然某人工设想对象的外形其进修进阶共分为4个程度：（1）K-2，定性与功能相关领会其布局的稳。解分歧材料有分歧的子布局（2）3-5年级：学生了，过察看好比通，时同，关的外形和构成部门子布局具有与功能相。杂和微观的布局与系统进行建模（3）6-8年级：学生对复，部门之间的关系可视化其功能并基于其外形、构成及各构成。计的布局和系统以确定它们的功能学生通过度析复杂的天然及人工设，以被若何塑形并利用使其具备特定的功能通过考虑分歧材料的属性及这些材料可。材料的性质、分歧构成部门的布局及其之间的联系关系（4）9-12年级：学生通过测试系统中分歧，功能或处理问题来揭示系统的。成部门被塑形及利用的体例以及分歧材料的分子亚布局等他们基于天然某人工设想的对象和系统全体的布局、其组，构和属性揣度其结。

　　想东西和科学范畴必需的跨学科素养跨学科概念是认识天然界的根基思，的素质具有不成或缺的感化对学生进修和认识科学学科。我国在，教育中处于不竭摸索的阶段课程整合理念在根本科学，成长比力迟缓分析科学课程，占领着支流地位而分科科学课程，一性和联通性不敷明白形成各科学学科间的统。学科概念融入我国根本科学教育中这在必然程度上障碍和影响了跨，呈现出不完整、不均衡的特征以致我国粹生科学素养的成长。素养的提拔和将来更好的成长跨学科概念对于我国粹生科学，主要的价值具有奇特而。

　　都是由要素构成的每个跨学科概念。由单一要素构成有些跨学科概念，模式如。彼此联系和彼此感化的要素配合构成还有些跨学科概念由两个或两个以上，布局、功能两个要素构成如“布局和功能”是由。两类：第一类次要申明事物变化的特征跨学科概念的形成要素依性质可分为，高度笼统和归纳综合是对科学内容的，架性要素称为框，、布局、功能等如物质、能量；物运作的底子缘由第二类次要反映事，行外在描述是对事物进，行阐发的方式以及对事物进，科学本身重点指向，方式的范围属于阐发，具性要素称为工，制、模子等如模式、机。

　　例能够看出由上述案，调三个维度的整合课程尺度出格强，合力构成，的表示预期方面最终体此刻学生。此因，程整合的一个主要维度跨学科概念是科学课，科焦点概念无机地整合在一路需要和科学与工程学实践及学。

　　GSS根据N，焦点概念三个维度的进修结果进行整合式评价美国对科学与工程实践、跨学科概念和学科。习的评价”理念贯彻“作为学，、评价融为一体将课程、讲授，讲授的一部门评价被作为。进修方针的分析表示预期是三维，的尺度是评价。个维度内容设想表示使命基于三，分评价使命”为“多重成，习功效表示连系最终学，务的分歧成分通过评价任，相对独立维度能够关心到，念的具体表示如跨学科概。价时评，会化、概念化特征凸显科学进修的社，现对科学进修的评价在“做”科学中实，操作相连系将学问和。品等收集科学进修证据通过勾当、考试、作，据消息基于证，判断作出，评价实施。概念的测评指向跨学科，构答反映和绩效评估设想的使命大大都是，求查明模式学生被要，制和注释构成机，定和变化区分稳，度的表征供给尺，据建模并数。学生对跨学科概念的认知若是测评的目标是怀抱，出“做”科学的证据那么学生必需展现，流已唱工作的证据以及能评论和交。