从割裂到融合，这所学校探索以教学方式变革重塑初中科学教育新生态→

民小编说

山东省济南第三十四中学作为科学教育试点推进学校，直面课程实施割裂化、素养培养碎片化等困境，积极探索“双标”联合驱动的初中科学教育融合实施路径和策略，构建双线融合课堂、“四段式”跨学科探究实践及“四维协同”支持系统，促进学生素养多维跃升，探索科学教育融合新范式。一起来看他们的实践——

《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》强调，推进基于探究实践的科学教育，注重将知识学习与实践相结合，重视年级学段有机衔接、相关学科横向配合，凸显学生核心素养培养。《中小学科学教育工作指南》明确提出：“开展跨学科综合实践活动，探索综合化实施分科课程的路径。”

山东省济南市作为首批全国中小学科学教育实验区，全力探索综合化实施分科课程的路径，努力打造“全市域推进、全学段贯通、全学科融合”的科学教育新范式。济南第三十四中学作为试点推进学校，聚焦“分科教学与科学核心素养整体培育”，以思维型科学探究实践理论为引领，积极探索“双标”联合驱动的初中科学教育融合实施路径和策略（见图1）。围绕《义务教育科学课程标准（2022年版）》（简称“科学课程标准”）中4个跨学科概念和13个学科核心概念，构建融合型教学框架，开展科学与物理、化学、生物学、地理等学科融合教学及跨学科探究实践活动，编写《初中生科学素养培育手册》（见图2），探索新时代科学教育改革创新思路和实践路径。

图1：“双标”联合驱动的理论与实施框架

图2：初中生科学素养培育思路与基本架构

初中科学教育课程实施面临怎样的困境？

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课程实施的“割裂化”困境

当前，全国大部分省份初中阶段的科学课程是按照物理、化学、生物学、地理等学科进行分科授课。这种情况，一是受分科授课形式所限，“各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习”系统性实施难度较大。二是受师资所限，很多初中学校无专任科学课程教师，也很难招录到相应专业综合型教师。分科课程往往注重本学科的知识落实，会相对弱化学科知识的相互关联，限制学生创新素质的发展。如传统教学中“力的作用”仅作为物理学科知识点讲授，会割裂其与生物学学科“动物运动机制”、地理学科“地质力学”的内在关联，易出现“学科孤岛”现象。

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素养培养的“碎片化”困境

受专业壁垒、学考压力等因素制约，初中阶段物理、化学、生物学、地理学科教师容易出现重知识传授轻科学核心素养培育的情况。学校通过问卷调查发现，在融合实施科学教育之前，81.6%的与科学相关课程教师未深入学习科学课程标准，不能准确说出“科学本质”“跨学科概念”“学科核心概念”等核心要求，教学中缺乏指向基于科学课程视角培养学生科学核心素养的相关活动，导致科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养培养呈现“碎片化”特征。

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评价体系的“单一化”困境

科学课程标准中明确要求“重视综合评价，促进学生发展”“构建素养导向的综合评价体系”。而基于分科课程的评价体系侧重于学科知识掌握和素养评价，缺乏对科学核心素养的系统性评估，“科学探究能力”“综合实践能力”等维度的评价不足，难以引导科学教育从“学科知识本位”向“科学核心素养本位”转型。

如何理解“双标”联合驱动的理论与实施框架？

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构建“双线融合”的课堂模式

基于科学课程标准与物理、化学、生物学、地理等学科课程标准的交叉分析，提出“明线+暗线”双线教学结构。明线为学科知识体系和学科核心素养，暗线为科学课程标准中的4个跨学科概念、13个学科核心概念以及科学核心素养，构建以学科为主、主动关联科学课程跨学科概念和学科核心概念的“双线融合”课堂模式，实现学科核心素养与科学核心素养协同发展。

以八年级物理第六章《熟悉而陌生的力》教学为例，明线通过常见事例或实验了解重力、弹力、摩擦力，认识力的作用效果等；暗线通过“海南和酒泉卫星发射场选址分析”“啄木鸟啄树受力现象观察”等活动与地理、生物学相关知识融合，使学生综合学习“物质的运动与相互作用”学科核心概念和“物质与能量”“结构与功能”等跨学科概念，并能够综合应用这些概念解决真实情境中的问题，实现核心素养的双线螺旋上升。

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创建“四段式”跨学科探究实践活动范式

以胡卫平教授思维型科学探究实践理论为引领，学校探索形成“问题驱动——跨学科探究实践——总结反思——迁移应用”的“四段式”跨学科探究实践活动范式。在“问题驱动”阶段，教师设置与学生生活相关的真实问题情境，激发学生探究兴趣与求知欲；在“跨学科探究实践”阶段，注重学生主体，根据任务需求整合选用启发式、探究式、互动式、体验式、项目式等教学方式，开展跨学科探究实践；在“总结反思”阶段，学生通过成果展示等分享探究收获，教师引导梳理学习过程，建立知识联系，深化核心概念理解；在“迁移应用”阶段，注重培养学生解决实际问题的能力，通过新场景或任务检验知识运用，促进知识转化，实现学习提升。

如在《冬小麦真的抗冻吗》项目中，（1）问题提出阶段：结合生物学“植物适应环境”与地理“气候数据”“土质特点”等知识，引导学生提出“环境与冬小麦存活率关系”的跨学科问题。（2）探究实践阶段：学生小组合作，在学校微型农业科普基地种植和观察冬小麦，记录其在低温环境下的生长状况，并结合物理学科中的“热传导”原理分析土壤温度变化对植物根系的影响。同时，学生利用化学知识检测土壤酸碱度和养分含量，探讨除气温外其他环境因素对冬小麦存活率的影响。（3）总结反思阶段：经过对冬小麦从种植到收获的全过程观察、实验，学生整理分析实验数据，探究影响冬小麦存活率的因素，形成研究报告。（4）迁移应用阶段：学生将研究成果应用于实际农业生产场景，设计优化冬小麦种植方案，提出提升存活率的具体措施。

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打造“四维协同”支持系统

一是分科与综合教研机制：学校制订并实施《物化生地全员参与综合实施科学教育分科课程试点工作方案》，以项目化推进方式实施试点工作，成立学校领导班子、相关处室负责人及物化生地学科全体教师参与的项目组。结合学校分科教研实际，在不弱化当前分科教研的基础上，建立“双周跨学科教研+月度专家指导”机制，开展基于综合化实施思路下的课标研究、课程建设研究、课堂教学研究、教学评价研究等综合教研活动。

同时，学校鼓励各学科教师积极参与市级—区域—学校的多维联合教研和相关培训活动，承担全市、区域联合开展的跨学科融合教学公开课、展评等任务，通过不同层级、不同学科、不同学段教师的交流与碰撞，为综合实施科学教育分科课程提供多元视角和创新思路。

二是课题研究赋能机制：学校在“用科研的思维谋划发展、用科研的思想发现并解决问题、用科研的思路助力教育教学质量提升”的“三思”科研范式指导下，探究“双标”联合驱动下的初中科学教育融合实施路径和策略。科研理论探究和“双标”融合课例实践双轮驱动，为学校推进综合实施科学教育分科课程赋能。

三是多重资源聚合机制：以校内外资源建设与整合为重点，加大科学教育投入，更新实验设备，丰富智慧资源建设，全面优化校内科学育人环境；积极推进校际合作和资源共享，与山东省济南第十八中学、济南舜耕中学等学校建立科学教育联合体，实现科学教育资源共建、共用、共享；依托学校周边山东省农业科学院等科研单位资源，建立常态联动机制，充分利用校外优质科学教育资源。

四是评价与激励机制：建立素养导向的多元综合评价体系，探索科学教育分科课程融合课的“教学评”一体化途径和方法。充分发挥平板智慧课堂优势，课堂即时评价与阶段性评价相结合，既可实时追踪学生在科学探究活动中的表现，给予个性化指导，也能通过阶段性测评和综合实践成果展示，对学生进行全面评估。此外，学校引入社会资源参与评价过程，如在《冬小麦真的抗冻吗》跨学科项目中，邀请农科院专家对学生项目进行指导和点评，使评价更加专业和多元化。

同时，构建科学教师队伍建设激励机制，用专业成长红利激励，用育人成效赋能。基于学校教师培养顶层设计，在课堂展示、课题研究、高阶培训等专业成长路径中为科学类课程教师专设赛道。如学校“1234”优师行动中设立科学育师专项，通过双青蓝工程、教师发展项目、名师工作室、新课堂成长共同体等项目，帮助科学类课程教师育人水平提升；通过社团自荐、项目组揭榜、名师工作室挂牌等方式，激励教师主动参与科学教育创新实践活动。

学校科学教育生态系统性重构取得了哪些成效？

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学生素养实现多维跃升

一是科学思维与探究能力显著增强。对学生的问卷调查对比显示，在实施“双标”融合教学后，学生对科学本质的理解深度显著提升。如在“认同科学知识具有暂时性并会随研究深入更新”“科学实验需要多次验证以确保结论可靠”等科学认知问题上学生回答正确率分别提升8.5%和11.7%，反映出批判性思维与实证意识的提升；基于实验数据提出可验证结论的学生数量较传统教学方式增加12.6%。

二是实践创新与问题解决能力跃升。通过融合课堂和跨学科探究实践活动，学生不再局限于课堂内的理论学习，而是化身小小“科学家”，通过自主学习跨学科知识和探究实践解决真实世界中的复杂问题。如学生基于“危险环境中危险源的识别”问题，自主设计智能博物机器人，这一作品被推荐参加省级学生信息素养提升实践活动并获得优异成绩。

三是学习动机与学科兴趣持续激发。问卷调查显示，73.4%的学生表示喜欢参与科学实验和跨学科探究活动，62.9%的学生关注气候变化等全球性议题并愿意运用科学知识解决问题，较之前分别提升13.3%和17.6%。在科学职业期望调查中，42.8%的学生计划从事与科学相关职业，较之前提升5.1%，“学科学、爱科学、用科学”的良好氛围正在悄然形成。

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教师专业发展实现“结构化突破”

一是课程实施能力突破性转型。学校教师基于新课标的课程实施能力一直处于学习提高阶段，通过综合实施科学教育分科课程，倒逼教师在研究课标与课程、探索课堂与课外等方面下功夫。教师以科学课程标准中的跨学科概念和核心概念为基础，在不弱化当前分科教研的基础上，从科学高度理解学科核心概念，构建不同学科之间的内在联系，养成学科课程与科学课程融合意识，实现从单一授课到融合课程实施的转型突破。在课堂实践中，教师主导开发《绿色开花植物的一生》等多门校本课程，平均融合2—3个学科知识点，充分实践“双线融合”的课堂模式。

二是跨学科探究实践活动设计和指导能力提升。通过观课评课及问卷调查对比，81.9%的教师掌握以问题式、项目式为主的教学方法，78.8%的教师能够整合多学科知识设计跨学科探究实践活动，较之前教师数量增加18.2%。

三是科研引领与教学创新能力结构性突破。物理、化学、生物学、地理学科教师中，72.7%的教师主持或参与了省、市及校级课题研究。各学科团队以课题为载体，实现教学与研究深度融合。相关经验和实践课例先后在两次济南市义务教育阶段综合实施科学教育分科课程培训会上进行分享或展示。

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课程体系实现“融合式创新”

在科学课程标准和物理、化学、生物学、地理等学科课程标准“双标”联合驱动下，学校立足核心素养培育，逐步打造出“双线融合课例+跨学科探究实践活动+校外研学活动”的立体课程群。此外，为保障课程有效实施，学校还构建了多元化评价工具，涵盖过程性评价、表现性评价、成果评价等，通过即时数据反馈、课堂观察记录、项目成果展示、研究报告等方式，全面、客观地评估学生学习成效。目前，这一立体课程群已取得阶段性成果，正在编纂形成《初中生科学素养培育手册》。

学校目前推进的“双标”联合驱动的初中科学教育融合实施路径，正在打破初中科学教育的“学科疆域”瓶颈，在“双标”融合中寻找育人的最大公约数，探索构建更加灵活、多元且富有创造力的科学教育新范式。

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