在學生學習過程中，如果學科過于割裂，學生則通常難以理解各個學科之間是如何聯系的。最近第二季中華詩詞大會的火爆讓我們再次增加了對“文史哲不分家”這句老話的認同。現實中也有很多類似的情況：比如初中生學完二次函數的相關知識，可能需要到高中后才能從物理學科中找到二次函數的實際用途；高中生學完虛數的相關知識后，只有將來上大學學習電子專業時，才能發現虛數的實際功用。諸如此類的例子，不勝枚舉。在實踐中我們不難發現，學習短期內看不到實際意義的知識，會明顯降低學生的興趣，也會讓知識變得更加抽象并難以理解。這時，跨學科學習的優勢就顯現出來了。教育部《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》的文件中，在著力推進關鍵領域和主要環節改革章節中明確指出：要在發揮各學科獨特育人功能的基礎上，充分發揮學科間綜合育人功能，開展跨學科主題教育教學活動，將相關學科的教育內容有機整合，提高學生綜合分析問題、解決問題能力?？梢哉f，在當前一輪的課改實踐中，伴隨著美國STEM教育理念的舶來，跨學科一詞的火爆程度僅次于核心素養。
一、厘清“跨學科”一詞
當前各國教育改革，無不把跨學科課程作為改革的重要一環。近兩年網上大熱的芬蘭主題式教學就是跨學科整合的一種積極嘗試；美國的STEM教育也是偏向理工科領域的跨學科整合探索。2016年的《地平線報告》也專門將跨學科研究作為教育領域的中期趨勢，鼓勵教育工作者關注。我國很多學校也都在積極嘗試主題學習，這也是在積極嘗試打破學科的分界的行動。那么在我們深入思考跨學科整合的課程和教學前，我們還要厘清一些關于跨學科的概念與認知，避免走彎路。
1、什么是跨學科？
在跨學科領域，筆者選出學界四種廣泛認同的跨學科定義，我們可以從中入手，正確理解跨學科的概念。第一個定義是由戴安娜·羅頓（Diana Rhoten）、馬克·秦（Marc Chun）等人在《文科類院校的跨學科教育》（Interdisciplinary Education at Liberal Arts Institutions）中提出的，他們將跨學科教育定義為：一種課程設計與教學模式，由單個教師或教師團隊對兩門及以上的學科知識、資料、技術、工具、觀點、概念或理論進行辨識、評價與整合，以提高學生理解問題、處理問題、創造性的使用多學科的新方法解決問題的能力。第二個定義是由維羅妮卡·曼西拉在《在學科交叉路口評估學生作品》中提出：整合兩門及兩門以上的學科知識與思維模式以推動學生認知進步的能力，例如解釋現象，解決問題，創造產品或提出新問題。第三個定義是由美國國家科學院在《促進跨學科研究》（Facilitating Inter disciplinary Research）中提出：由個人或團體對兩門及以上學科的信息、資料、技術、工具、觀點及理論進行整合的研究模式，為了提升基本認識或解決問題，而那些問題的解決方案通常超出了但學科或單個研究實踐領域的范疇。第四個定義是最權威的定義，是由艾倫·雷普克在《如何進行跨學科研究》中提出：跨學科研究是回答問題、解決問題、處理問題的進程，這些問題太寬泛、太復雜，靠單門學科不足以解決；它以學科為依托，以整合其見解、構建更全面認識為目的。
從以上定義中，我們不難抽取跨學科概念的幾大要素：
跨學科要以現實問題的研究和解決為依托；
跨學科要以學科為依托，但要超出單學科研究的視野，關注復雜問題或課題的全面認識與解決；
跨學科要有明確的、整合的研究方法與思維模式；
跨學科還要為了推動新認知、新產品的出現，鼓勵跨學科基礎上完成創新與創造；
2、多學科是不是跨學科？
在操作過程中，很多人都把多學科和跨學科混為一談。多學科通常指兩門及以上學科的見解并置于一起。比如很多學校都針對“水”做了主題課程，各學科老師基于自己的學科分別介紹其相關的課程，語文老師介紹與水有關的詩詞、文化，物理老師介紹水的三態變化，生物老師介紹水對于生物體的巨大作用，地理老師介紹水在地球系統中的重要作用。但課程到此為止，不進行整合，學科間是相鄰關系。多學科課程好比一盤水果沙拉，不同種類的水果只是被沙拉醬混合在一起而已。而跨學科恰恰要求有真正意義上的整合，并且選題更加具體。前文提及美國國家科學院在《促進跨學科研究》（Facilitating Inter disciplinary Research）中專門指出：只要不是僅僅把兩門學科粘在一起創造一個新產品，而是思想和方法的整合綜合，那就是真正的跨學科。因此，單純的主題學習課程并不是真正意義上的跨學科課程。因此，圍繞水這個話題，我們可以從現實情景中提煉出更多的跨學科課程研究的視角，進而整合生成全新的課程。如下：
水的物理化學性質與生產生活；
水與生命的關系（動物、植物、微生物）；
水與地球的各個系統（大氣、生態、地質、氣候、土壤、熱力）；
水資源研究（淡水、污水處理、灌溉、凈化、污染、再利用）；
水資源管理（水壩、節水、發電、引水、現代農業、雨水收集）；
水與社會、經濟的相互作用（價值觀、城市、運動、信仰、治水、航行、運輸、運河、起源、一帶一路、國家邊界、遷徙、戰爭）；
水與文化的共生（藝術、語言、風俗、音樂、茶藝、慶祝活動、詩歌、攝影）。
二、設計跨學科課程要注重三項內容：
搞清楚什么是跨學科后，如何設計一個好的跨學科課程這個問題就擺在我們的面前。根據前文抽取的跨學科概念的幾大要素，筆者認為要重點關注以下三個內容：
1、 選題上要注重現實情境下真實問題的研究與解決；
建構主義認為：學生正是通過自主地建構自己頭腦中的內部理論，來解釋周圍的事物，認識自己的生活環境，豐富自己的認識的。因此，真實合理的情境是學習的重要一環，在這樣的情境中解決真實的問題可以幫助學生明晰學習的目的，進而提高學習興趣。在實踐中，很多教師都覺得現實情境中的真實問題難以尋找。筆者根據幫助國內學校構建跨學科課程時的經驗，在這里給出幾種常見角度供選擇：
利用國家課程標準或重要知識點。課標呈現的是各個學科下重要的能力范疇。相關學科的課標中會涉及，項目實施操作中的相關知識、技能、方法、策略的目標要求。比如開展語文與其他學科結合的跨學科寫作課程，寫各種主題、話題的研究報告或者小論文。
利用網絡搜索。許多網站有許多針對各個年級階段，各個學科下的開展的十分成熟的項目介紹，可以通過激發靈感，形成一個自己的跨學科研究選題。比如研究水果電池、太陽能應用、3D打印、Arduino、樂高等品牌的機器人套件、傳感器與物聯網等。
聯系人們的日常工作。項目式學習的核心目標都是以解決日常生活中最實際的問題為出發點。所以要把關注點聚焦到校園外的社會環境下，人們在各行各業工作時，遇到的實際問題并如何給予解決辦法。比如橋梁的設計與搭建、能源的生產與使用等問題。
結合當地或國家大事。通過項目學習，要灌輸給學生關注國家大事、城市大事、身邊大事的思想。比如如何更好的向北京市民宣傳南水北調工程進而影響市民的節水行為，比如如何實現校園內的垃圾分類與回收。
結合服務于社區的理念。調研一些非盈利機構、公司、公務服務、政府、高校，從他們現階段的需求中尋找項目靈感。比如從身邊人的健康問題想到的：如何尋找并引導人們健康的生活方式，比如你能相信水么？
其他可利用的資源。比如學生的興趣和校內外的“新鮮事”。比如：又霧霾了、我爸爸今天開車走西直門橋又繞暈了、我們學校有一半的同學帶眼鏡，北京喝上南水了，科學家發現了引力波，太陽系據說發現了第九大行星，北京政府發布新政策大力推廣電動汽車等等。這些真實的事件都可以提煉出非常好的研究主題作為課程選題。
2、內容上要注重學科核心概念及學科間的大概念（Big Ideas）；
學科之所以自成體系是因為其具備完整的知識架構和研究方法，這是完成跨學科的基礎。學科不扎實，跨學科也就無從談起。因此即便是跨學科課程，其涉及到的學科核心概念與研究方法也必須是嚴謹的、經得住推敲的。
對于跨學科課程而言，除了學科內容精準、選題真實以外，還要利用學科間的大概念來支撐。大概念一詞是伴隨STEM教育的興起而進入公眾視野的。STEM領域的大概念是指可以適用于一定范圍內物體和現象的概念，能夠用于解釋和預測較大范圍自然界現象的概念。溫·哈倫在《科學教育的原則和大概念》（Principles and Big Ideas of Science Education）一書中就明確的提出了科學教育的14個大概念，其中很多提法都可以在美國《下一代科學課程標準》中找到影子。例如“科學的應用經常會對倫理、社會、經濟和政治產生影響”就是一個大概念，與此相適應的，我們很容易在美國的初高中里發現學生在研究《尋找替代能源》、《醫學發展和立法以及社會倫理的關系》等研究課題，這些選題很容易涵蓋并整合各個學科里的知識內容。
3、設計上要注重學生高階思維能力的培養；
伊萬尼特斯卡雅、克拉克等人在《跨學科學習：過程與結果》（Interdisciplinary Learning: Process and Outcomes）中提出，跨學科學習可以幫助學生強化高階思維技能(emphasize higher-order thinking)，即分析、應用和綜合，也可以幫助學生在不同學科領域之間建立更完善的知識體系和更有意義的研究。所謂高階思維，是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。它在教學目標分類中表現為分析、綜合、評價和創造。布魯姆的教學目標分類理論對這幾個高階思維技能有詳細的闡述，很多教師對這個并不陌生，但是難點在于理論如何應用于實踐？
因篇幅有限，筆者從實用主義的角度出發，給出一種美國教師經常使用的方式來幫助教師探究這個問題，即跨學科課程中問題的設定。筆者會在后面的課程舉例中標記問題的等級，讓老師們思考這一用法。
三、從三個典型案例看跨學科課程的設計與教學
1、課例觀察一：《我是勤勞的勞動者》[1]
這是一個小學高年級的視覺藝術語文課，即語文與美術整合課程，需要3課時完成，我們只看其教學目標：
學生要學會分析讓·弗朗索瓦·米勒的名畫《扶鋤的男子》；
學生學習畫家怎樣用線條與空間強調主題；
學生將就怎樣理解油畫、如何使用視覺證據來證明自己的觀點等問題展開討論；
學生對畫中人物進行情感揣測，并寫一首小詩來證明自己的觀點；
學生會通過為一位辛苦工作的家庭成員作畫，來證明自己已經理解如何使用線條及空間強調主題。
從這份教學目標中，我們可以看到有歷史、美術知識與創作、討論、詩的寫作、德育等要素。很多老師都好奇，為什么美國老師能把這些內容有機的整合到一起呢？我們看下面這張藝術與其他學科整合模型，想必大家一定有所收獲。
在本課中，學生要了解藝術史方面的內容，不但要學會從作品當時的社會、宗教、物質、事件等多個角度對名作《扶鋤的男子》進行分析，還要了解藝術家的生平與作品特點；學生學習審美，練習美術方面的基本功，通過觀察畫家對于空間和線條的把握來學習怎樣用線條與空間強調主題；學生還需要猜測畫中人物的內心與情感，但這種猜測要建立在豐富細節的基礎上，包括成畫的年代、畫作的主題、畫作中的矛盾與沖突、畫作中的遠近虛實對比等，學生要用細節作為論據來證明自己對于畫中人的情感揣測并與他人分享、討論乃至辯論，這就是分析、評價與綜合，展示了對學生高階思維能力的培養；在充分了解的基礎上，學生要寫一首小詩來描寫對畫中人物；最后，通過要求學生為一位辛苦工作的家庭成員作畫，又巧妙的將創作與德育進行了融合。這個課程非常經典，它告訴我們，通過教師的有效合作，傳統的課程也可以改良成跨學科課程。
2、 課例觀察二：《橋梁中的懸臂》[2]
這是一個5-6年級混齡教學的STEM課程，取自學校橋梁項目課程。本課需要3課時完成。目前北京地區已有幾所學校引進了該課程，如朝陽區白家莊小學、豐臺實驗小學等，學校已經進行了本土化。我們用布魯姆教學目標分類理論分析教師在本課程中預置的全部問題分別屬于哪一層次。
塔吊的結構為什么能夠吊起重物？（理解）
吊起重物時有沒有最大重量限制？（應用）
吊臂遠端還是近端更能吊起重物？為什么？（應用）
用自己的話說出什么是懸臂？對照塔吊尋找什么是梁，哪里是固定點?（理解）
說說塔吊的結構原理是什么？（應用）
【高年級拓展問題】塔吊的原理和杠桿有什么相同點和不同點？（分析）
給出一部分懸臂結構的圖片，讓學生辨認（應用）
進一步思考生活中哪些地方應用到了懸臂結構，并闡述（應用）
思考塔吊的吊臂為何有那么多三角形？起什么作用（分析）
吸管之間有哪些連接方式？（分析與創造）
吸管的那個部位受力最大？如何將受力分散？（分析）
吸管搭建的懸臂結構受到哪些方面的力？（應用）
參考實際生活中的例子，除了受力，懸臂還會受哪些方面的擾動？（應用與分析）
怎么克服這些各個方向的擾動？（評價與創造）
懸臂結構可以下垂么？（分析）
下垂幅度大好還是小好？（分析）
下垂是否有利于整體的結構穩定？（評價）
你們組怎么分工的，每個人的職責是什么？（應用）
你們組的懸臂包含了那些結構元素？（應用）
實驗中出現了哪些問題？怎么解決的？（分析、綜合與評價）
怎樣盡量少使用吸管以節省材料？（評價與創造）
你們圖紙上的計劃行得通嗎？（分析與綜合）
是否應該在搭建過程中不斷測試承重情況？（應用）
搭建中做了哪些改變和調整？（分析與綜合）
務必記得把你們組在進行過程中遇到了哪些問題記錄下來？（記憶與理解）
遇到問題后，你們是如何解決的，說說流程？（應用）
你從別的組的結構中學到了什么？（評價）
哪些組的結構好用？什么使懸臂承重更大？更??？（評價）
那個組的設計你認為最好？為什么？（綜合與評價）
你認為你們的結構過一段時間后還能完好無損嗎？（評價）
下次再做懸臂結構你們會有哪些改變？試著通過寫作來說明一下。（綜合與評價）
從預置的問題中可以看到大量的鍛煉高階思維能力（分析、綜合、評價與創造）的問題，這些能力靠傳統做題的方式是難以獲得的。最為關鍵的是，教師要在設計課程的時候就在思考問題如何設定，而不是結束后思考。這個課例在同樣經典，它告訴我們怎樣才能問出高質量的問題，同時還告訴我們，好的課程需要成為學校課程的一部分，才有長久的生命力。
3、 課例觀察三：項目式學習（Project-based learning，簡稱PBL）課程
以北京市廣渠門中學項目式學習課程——《如何更好的向北京市民宣傳南水北調工程進而影響市民的節水行為項目》為例，通過本項目課程的學習和推進，學生深入了解了與南水北調的科學知識（北京水資源動態統計、北京地理和人口情況對水資源的影響、水輸送過程中的三態變化問題、水的指標和凈化問題、連通器、動能勢能能量轉化、對照實驗設計等）、工程知識（三線工程施工難點、泵站提水、暗涵送水，倒虹吸結構等），社會研究（移民搬遷、民眾對工程的了解情況，問卷設計與調查，數學分析、數據交叉分析等）。學生們在研究中發現：如此利國利民的工程許多北京市民竟然知者寥寥，于是學生們將最終的視角定位于針對不同的目標人群做好宣傳并手機推廣家庭節水方法，并制作了微信公眾號南水北調與北京（微信號：nsbdybj），取得了很好的效果。在下一步的課程設計中，教師將逐步引導學生，嘗試設計改造方案和預算，說服校領導，爭取經費來真實的、試驗性的改造學校的一部分設施來節水，并向學校各年級推廣節水方法，以達成節水的目的。該課程讓學生參與研究過程，使學生參與最大化，讓學生利用對照實驗和證據提高學生思維能力，為學生創造機會分享想法、使用各種方式和工具陳述數據、口頭介紹、并利用互聯網進行傳播，課程打破了學科的界限，將分析思維應用于項目研究，讓學生從更高的視角去綜合信息，建立聯系，得出結論，鼓勵學生分析歷史和時事，培養學生研究、寫作與展示意愿。
這個項目式學習課程不但很好的詮釋了“科學的應用經常會對倫理、社會、經濟和政治產生影響”這個大概念，還提升了學生的核心素養，讓學生文理兼修，全面發展。
四、學校落實跨學科課程的路徑建議（教師發展、課程體系、學生時間）
學校落實任何類型的校本課程，本質上都是學生學習時間的再分配，更不要提研發設計技術含量較高的跨學科課程本身了，這對教師隊伍是一個巨大的挑戰。因此，學校落實跨學科課程是存在不少難點的。在本文的最后，就學校如何落實跨學科課程、有哪些路徑的問題，筆者給出一些實施上的建議，這也是將近年來國內眾多學校在摸索過程中得出的經驗與讀者分享。
1、 教師觀念更新、加深跨學科合作與提升跨學科能力是重中之重
i. 保持空杯心態，加深不同學科間的教師合作，打造教師專業發展共同體。課改成功的關鍵在于教師；教師能力提高，其內因起決定性作用。因此，在全新的理念面前，教師能夠保持空杯心態并投入精力研究是至關重要的。同時，雖然目前很多學校教師是按照年級組在辦公，但這不代表跨學科整合，這還是前文所說的那盤“水果沙拉”。我們可以用很多種形式促進不同學科的教師合作起來設計課程，讓教師在設計課程中發展提升，成為教師專業發展共同體。
ii. 針對現有學科課程的升級改造。文中課例一給我們的啟示就在于此，教師可以先從國家課程的內容開始嘗試，逐步進化到自選課程主題設計。
iii. 對國外成熟課程的消化吸收，并進行新的創造。當下國內STEM教育非常火爆，許多學校都在購買社會服務，讓校外機構安排其教師進校上課。這種做法在一定程度上可以緩解學校課程體系構建的壓力，但是問題也很突出。很多校長與筆者交流時有如下共識：校外教師不了解國家課程進度、不了解學生；受教師數量與質量限制無法進行各年級普及性的STEM課程教學，學生作為受眾數量有限；校內教師無法與校外教師形成合力，也不會給校內教師的觀念和授課能力帶來更新與提升。因此，筆者非常強調引進并學習國外原版STEM課程，并在其課程內容的基礎上進行校本化，同時進行新的創造，這可以極大的鍛煉教師隊伍，帶來真正的提升。
2、納入學校的課程體系是課程順利落實的基本保障
學校的課程體系要給跨學科整合課程留有一席之地至關重要。綜合而言，有以下方式可供選擇：
i. 學?？梢詫⒖鐚W科課程納入校本課程，并根據《北京市實施教育部〈義務教育課程設置實驗方案〉的課程計劃(修訂)》的要求，綜合利用規定的10%課時加以落實。
ii. 以北京市為例，學校還可以利用每天的“三點半”時間落實跨學科課程。
iii. 學?？梢耘c專業機構合作，利用寒暑假開展跨學科的研學旅行課程。
iv. 學校可以在學生社團開展跨學科課程。
[1]本課取材于洛杉磯聯合學區，由四位教師（Marisela Padilla, Ellen Ochoa, Claudia Morales, Jaime Escalante）共同設計，需要3課時180分鐘完成。
[2]本課程取材自舊金山硅谷地區的圣卡洛斯特許學校，這是一所k-8年級的高水平學校，為加州第一所特許學校。其學生來自于硅谷地區中產及以上階層的家庭。學校有三個重要特色：一是課程全部整合為項目式學習（PBL）課程；二是除了2年級以外，其余年級（k-1、3-4、5-6、7-8）均進行混齡教學，以此提升高年級學生的領導力；三是高素質家長對學校課程構建的極大化參與。本課程請參見《基礎教育參考》2017年第一期上第34頁。
