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綜合理科若干問題探析
一、歷史回顧
在西方，綜合課程理念可以追溯到19世紀(jì)七八十年代。當(dāng)時，兒童中心論者Parker極力反對傳統(tǒng)的學(xué)科課程，把它們稱為非自然的學(xué)習(xí)。他認(rèn)為，學(xué)生在日常生活中的經(jīng)驗應(yīng)該是學(xué)校教學(xué)的基礎(chǔ)，課程應(yīng)該貼近實際、培養(yǎng)學(xué)生的心智能力。在同一時期，De Garmo認(rèn)為學(xué)校應(yīng)教授學(xué)科課程以滿足學(xué)生對知識的需求，但要加強(qiáng)各門學(xué)科的聯(lián)系。在19世紀(jì)末，Herbart也提出課程應(yīng)該以生活為基礎(chǔ)，他認(rèn)為分科教學(xué)只能使學(xué)校課程支離破碎，要改變這種局面就要在學(xué)校課程中強(qiáng)調(diào)綜合知識的教學(xué)。這些早期的關(guān)于綜合課程的觀點曾引起了關(guān)于分科課程和綜合課程孰優(yōu)孰劣的討論。
到了20世紀(jì)20年代，隨著進(jìn)步主義教育運動的興起，傳統(tǒng)分科課程因僵硬的教學(xué)模式和死記硬背的教學(xué)方法受到責(zé)難。在此背景下，課程綜合取得了長足的發(fā)展。在這一時期，杜威的追隨者，Kilpatrick、Thorndike等人提議任何有意義的經(jīng)驗，包括智力的、體質(zhì)的和美學(xué)的，都應(yīng)該作為組織教學(xué)內(nèi)容的中心。后來，按照Kilpatrick的建議，“課題方法”(projeetmethod)用來把科學(xué)與社會問題聯(lián)系起來。在后來的幾十年間，美、英等西方國家一直在提倡跨學(xué)科的綜合教學(xué)，但從實際情況來看，學(xué)科課程在中學(xué)課程，尤其是在中學(xué)高年級課程中，仍處于主導(dǎo)地位。
在20世紀(jì)60年代后期，隨著理科課程現(xiàn)代化運動的展開，其過分重視理論而忽視實際應(yīng)用的做法受到了批評。由此又引起了人們對以學(xué)科為基礎(chǔ)的課程模式的不滿。在這一背景下，教育界再一次考慮了課程的綜合問題。據(jù)統(tǒng)計，到1969年，在美國，已經(jīng)開發(fā)了30種綜合課程，其中有些屬于理科課程。其中，影響最廣的便是設(shè)計于1962年的“科學(xué)一過程方法”。這個課程把重點放在科學(xué)過程而不是課程內(nèi)容上，鼓勵學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科的探究。據(jù)統(tǒng)計，在1972年，美國有65種綜合理科課程，僅僅兩年以后的1974年，這個數(shù)目上升到122。這個急劇上升的數(shù)目在一定程度上表明綜合理科在20世紀(jì)70年代前期的發(fā)展速度是很快的�？墒�，隨著20世紀(jì)70年代“回到基礎(chǔ)”(backtobasics)運動的興起，綜合理科的發(fā)展速度又減慢了。
到了20世紀(jì)80年代，綜合理科又迎來了一次發(fā)展的良機(jī)。經(jīng)歷了20世紀(jì)50年代、20世紀(jì)60年代的理科現(xiàn)代化運動，20世紀(jì)70年代的“回到基礎(chǔ)”運動，特別是面對中小學(xué)生在數(shù)理方面的成績甚至不如發(fā)展中國家的同齡學(xué)生的現(xiàn)實，西方理科教育界開始對科學(xué)教育的目的進(jìn)行理性的反思。這一時期，具有代表性的觀點是美國的“項目綜合”(projectsynthesis)研究組在1981年提出的關(guān)于科學(xué)教育4項目的的建議。他們認(rèn)為科學(xué)教育應(yīng)該在以下4個方面滿足學(xué)生的需求，即個人生活、社會決策、職業(yè)需要和學(xué)術(shù)準(zhǔn)備。這就是說，理科課程不但要為那些進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)生做好學(xué)術(shù)準(zhǔn)備，同時也要考慮多數(shù)學(xué)生將來作為普通市民對科學(xué)的需要。在課程的選材和組織上，他們強(qiáng)調(diào)理科課程應(yīng)該建立在科學(xué)與社會生活相關(guān)的主題而不是學(xué)科內(nèi)容上。由此，綜合理科的課程理念得到了進(jìn)一步張揚。總的說來，這一時期的綜合理科以科學(xué)一技術(shù)一社會(STs)課程為代表，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)和社會之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。
在20世紀(jì)80年代后期和20世紀(jì)90年代，上述關(guān)于科學(xué)教育的理念在美國“2061計劃”和“國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)”等課程改革方案中得到了落實。雖然說這些課程改革方案還不是我們所說的學(xué)校課程，但它們的一個顯著特點便是強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的聯(lián)系，注重課程的綜合性。盡管目前還不能說綜合理科在西方國家蓬勃發(fā)展，但與過去的幾十年相比，無論在理論研究還是課程開發(fā)方面都呈現(xiàn)了新的態(tài)勢，值得我們注意。
二、開設(shè)綜合理科的理論依據(jù)
開設(shè)綜合理科課程的理由可以從不同角度、不同層面來論述�？偫ㄆ饋恚篌w有以下三個視角。
(一)哲學(xué)視角
自然界本是一個統(tǒng)一的整體，學(xué)科的劃分是人為的。因此，要整體地認(rèn)識自然，必須理解各學(xué)科是怎樣相互聯(lián)系的。從這個意義上說，開設(shè)綜合理科課程是有必要的。另一方面，由于自然界是統(tǒng)一的，各門學(xué)科在本質(zhì)上也具有一致性。一般認(rèn)為，各門科學(xué)都具有兩種結(jié)構(gòu)，即概念結(jié)構(gòu)(實在內(nèi)容)和方法結(jié)構(gòu)(探究過程)。盡管各門學(xué)科都有自己的概念體系，但在最基本的層次上，它們是相通的，都要涉及物質(zhì)、能量、平衡、運動等概念。各門學(xué)科的具體探究過程可能會有所差異，但基本的方法對所有學(xué)科都是適用的。從這個意義上講，開設(shè)綜合理科是可能的。另外，科學(xué)發(fā)展過程就本質(zhì)來說是人的過程，包括人的情感和意志、人與人之間的關(guān)系、人與社會的關(guān)系等，因此，科學(xué)教育不僅要包括自然科學(xué)還要涉及人文和社會科學(xué)等。這也是開設(shè)綜合理科的一個重要依據(jù)。
(二)心理學(xué)視角
對綜合理科的理論支持主要來源于學(xué)習(xí)心理學(xué)。加涅、布魯納等人的學(xué)習(xí)理論都認(rèn)為綜合理科有助于學(xué)習(xí)遷移。因為在綜合理科學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者更容易認(rèn)識到不同學(xué)科的概念、原理和策略的相似性，便于他們把習(xí)得的科學(xué)原理應(yīng)用到不同的情景中。例如，學(xué)生可以利用生物學(xué)原理來分析營養(yǎng)學(xué)問題、農(nóng)業(yè)問題和環(huán)境問題等。皮亞杰的理論也為綜合課程提供了理論依據(jù)。由于多數(shù)小學(xué)階段的學(xué)生都處于具體操作的發(fā)展階段，這一階段的科學(xué)教學(xué)就要基于具體的物體或?qū)ο蠖皇浅橄蟮睦碚�。對具體物體或?qū)ο蟮难芯慨?dāng)然不能局限于某個單一的學(xué)科。另外，心理學(xué)認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)順序不同于學(xué)科的邏輯順序，但是，對于不同學(xué)科，學(xué)生的心理順序應(yīng)該是一樣的。因此，把不同學(xué)科放在一起學(xué)習(xí)是可能的�，F(xiàn)代科學(xué)教學(xué)都強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。學(xué)科教學(xué)給學(xué)生的印象往往是科學(xué)只存在于書本上或?qū)嶒炇依�，并無問題可言。但是，問題，尤其是實際問題恰恰是綜合理科所關(guān)注的。動機(jī)和興趣是心理學(xué)的重要課題。如果科學(xué)課程內(nèi)容與實際的生活無關(guān)，學(xué)生也就很難形成或維持興趣。但是，綜合理科的選題往往是與學(xué)生的生活實際密切相關(guān)的，因此，能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(三)社會學(xué)視角
科學(xué)技術(shù)已經(jīng)深入到人類社會生活的各個方面。因此，科學(xué)已不僅是科學(xué)家的事，普通市民也要了解科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。在這種情況下，為每一個學(xué)生提供學(xué)習(xí)科學(xué)的機(jī)會便成為當(dāng)代科學(xué)教育的一個共同理念。綜合理科作為課程的一種形式在科學(xué)大眾化方面比傳統(tǒng)的學(xué)科課程更貼近學(xué)生的需要，更能吸引學(xué)生的興趣�？茖W(xué)是社會發(fā)展的重要力量，科學(xué)技術(shù)是重要的社會生產(chǎn)力，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不可替代的作用。但也不可否認(rèn)，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也具有兩面性，在給社會創(chuàng)造巨大財富、給人們的生活帶來極大方便的同時，如果使用不當(dāng)，也會給人類帶來不便，甚至災(zāi)難。這樣，科學(xué)與社會的關(guān)系問題就不能也不應(yīng)該逍遙于學(xué)校理科課程之外。綜合理科課程能夠比學(xué)科課程更好地涉及這方面的內(nèi)容。
三、綜合理科的綜合方式
這里主要從三個方面考察綜合理科課程的綜合方式：綜合方法、綜合范圍和綜合層次。
(一)綜合方法
應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，對知識統(tǒng)一性的認(rèn)識在一定程度上決定了課程的綜合方法。綜觀各種綜合理科課程，其方法大致有三類。
第一類是以所謂的共同概念為課程的組織方式。這些概念一般是各門學(xué)科所共同關(guān)注的。例如，美國的“概念導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)”(COPES)有4個主要概念，它們是：宇宙的統(tǒng)一性、相互作用和變化、能量的降解、統(tǒng)計學(xué)觀點。
第二類是用科學(xué)過程和科學(xué)方法作為課程內(nèi)容的組織方式。典型的例子是前文提到的“科學(xué)一過程方法”(SAPA)課程。在這個課程中，從幼兒園到小學(xué)三年級主要強(qiáng)調(diào)7項“基本過程”：觀察、測量、推理、預(yù)測、分類、收集數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)；從小學(xué)4年級到6年級主要強(qiáng)調(diào)4項“綜合過程”，即解釋數(shù)據(jù)、控制變量、操作性定義、提出假設(shè)。
第三類是以科學(xué)與社會問題作為理科課程的綜合方法。這種方法在內(nèi)容上通常涉及健康、環(huán)境、衛(wèi)生、能源等與人類社會生活息息相關(guān)的主題。其中以環(huán)境主題最為常見。
但各門課程對同一問題的關(guān)注程度有所不同。以環(huán)境問題為例，不同的綜合理科課程可能會在以下三個層次涉及這一問題。
1．對環(huán)境問題的描述。目的是讓學(xué)生理解有關(guān)知識，在情感上引起學(xué)生的反應(yīng)。
2．尋找環(huán)境問題的解決方案。要求學(xué)生把所學(xué)的知識運用到具體情景中，對某個環(huán)境
問題提出具體的解決辦法。這一層次在心智技能方面對學(xué)生有一定的要求，強(qiáng)調(diào)較高程度的內(nèi)化作用。
3．采取行動。要求學(xué)生采取實際行動來提高環(huán)境質(zhì)量。這一個層次超出了認(rèn)知和情感范疇，讓學(xué)生自己動手解決問題。
(二)課程內(nèi)容的綜合范圍
綜合理科的范圍由小到大大致可分為以下幾類：
1．在一種經(jīng)典自然科學(xué)內(nèi)的綜合，例如，在生物學(xué)內(nèi)植物學(xué)和動物學(xué)的綜合；
2．在兩種關(guān)系密切的自然科學(xué)間綜合，例如，在化學(xué)和物理之間綜合為物質(zhì)科學(xué)；
3．在各門自然科學(xué)間的綜合；
4．在科學(xué)和技術(shù)之間的綜合；
5．在自然科學(xué)和社會科學(xué)間的綜合；
6．在自然科學(xué)和人文、藝術(shù)之間的綜合。
(三)課程內(nèi)容的綜合層次
課程內(nèi)容的綜合層次是指各門學(xué)科在多大程度上得以綜合。一般認(rèn)為，由淺顯到深入有以下幾種綜合方式，即調(diào)和式(coordination)、結(jié)合式(combination)和混合式(amalgama--tion)。調(diào)和式指在一個組織或機(jī)構(gòu)(例如一所學(xué)�；蛞粋�教育行政機(jī)關(guān))的統(tǒng)一調(diào)配下，幾種相對獨立的理科科目同時開設(shè)，只是在內(nèi)容和組織上注意不同科目間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。結(jié)合式指在大的主題上體現(xiàn)學(xué)科間共同關(guān)注的問題，但在教材的章或單元的層次上仍是學(xué)科內(nèi)容�；旌鲜街笇W(xué)科間的問題或主題在教材的章或單元的層次上呈現(xiàn)。一般認(rèn)為，第三種才是真正意義上的綜合。
以上討論的綜合理科的綜合方式為分析和評價一定的綜合理科提供了一個基本框架。但要說明的是，對于具體的理科課程而言，要回答采用何種方法綜合、綜合范圍如何、綜合到何種程度等問題還需全面考慮學(xué)生情況、師資情況和教學(xué)條件等因素。
四、綜合理科面臨的挑戰(zhàn)
多年來，盡管綜合理科的理念得到了很多人的支持和贊譽(yù)，但一個不爭的事實是任何綜合理科，尤其是中學(xué)階段的綜合理科在實施方面總是困難重重，備受挑戰(zhàn)。歸納起來，綜合理科面臨的挑戰(zhàn)大體包括以下三個方面。
(一)教師的自信心
從受
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教育的情況來看，大多數(shù)中學(xué)理科教師在大學(xué)接受的是單科教育，而小學(xué)理科教師只有有限的科學(xué)知識，這是各國理科教師培養(yǎng)中的普遍問題。不難理解，教師在教授自己不熟悉的內(nèi)容時總會覺得信心不足。教師對自己教授綜合理科缺乏信心使得他們不太情愿教授綜合理科或者不能很好地進(jìn)行綜合理科教學(xué)。有研究表明，教師的自信心同學(xué)生的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，如果教師沒有自信心就不可能有好的教學(xué)成績。要提高教師的自信心，一方面要鼓勵教師進(jìn)修，另一方面要讓教師參與實行綜合理科課程的討論和課程的設(shè)計過程。對于選擇何種綜合方式、綜合到何種程度等問題要聽取他們的意見。只有當(dāng)教師覺得有信心、有能力進(jìn)行教學(xué)時，他們才能有動力，才能全身心地投入。
(二)教師教育
這是一個同教師自信心相關(guān)的問題。如果師范生具有較強(qiáng)的知識基礎(chǔ)，并且受到綜合理科教學(xué)的訓(xùn)練，他們就會對實施綜合理科充滿信心。但是，遺憾的是，受到理科教師培養(yǎng)模式的限制，多數(shù)師范生只在一門學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)接受學(xué)科準(zhǔn)備。對要成為小學(xué)理科教師的學(xué)生來講，通常他們只會接受一些科學(xué)入門知識的學(xué)習(xí)。這無論在深度還是在廣度方面都是不夠的。另外，對于綜合理科所強(qiáng)調(diào)的一些內(nèi)容，如科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)與社會的關(guān)系等，理科教師在大學(xué)階段沒有或很少接觸，他們也就無法滿足綜合理科課程在這些方面的要求。
在教學(xué)方法方面，中小學(xué)理科教師面臨的共同問題是他們在大學(xué)階段沒有經(jīng)歷過綜合方式的教學(xué)。在大學(xué)里，幾乎所有的課程都是按照學(xué)科課程的方式教授的。師范生自己都沒有經(jīng)歷過綜合式教學(xué)，他們面對中小學(xué)的綜合理科課程只能采取傳統(tǒng)的學(xué)科課程教學(xué)方法。這也在一定程度上影響了綜合理科課程的實施效果。
(三)學(xué)校文化
學(xué)校文化指學(xué)校的傳統(tǒng)、慣例、規(guī)章制度等。學(xué)校文化一旦建立起來，一般很難改變。
研究表明，有很多因素影響學(xué)校文化，包括教師招募方式、教師身份的認(rèn)定、學(xué)科歷史、評價方式、學(xué)科間的關(guān)系、學(xué)科地位、對學(xué)生的未來期望等�，F(xiàn)時學(xué)校文化的一個顯著特征是以學(xué)科為導(dǎo)向，以維護(hù)學(xué)科的地位和利益為己任。推行和實施綜合理科的困難在很大程度上可以從這一文化特點中得到解釋。
首先，學(xué)校的教學(xué)管理和對教師的考評通常是以學(xué)科組為單位進(jìn)行的。在正常情況下，學(xué)科組之間在利益分配和資源享用等方面是穩(wěn)定和平衡的�？墒�，綜合理科的實施往往要打破這種穩(wěn)定與平衡，建立一種新的次序。這當(dāng)然要遭到各方面的抵制。其次，如前文所說，中學(xué)理科教師通常是在大學(xué)的理科院系里接受教育。在長期的學(xué)科學(xué)習(xí)中，他們形成了對自己學(xué)科的忠誠。通常，他們會以“我是學(xué)物理的”或“我是學(xué)化學(xué)的”來表白自己的身份。綜合理科教師的職位可能會使他們喪失這一身份，因此，他們一般并不情愿去教授“科領(lǐng)地”的綜合課程。最后，傳統(tǒng)的考試方法以考查學(xué)生掌握學(xué)科知識和技能為主要目的。
綜合理科課程的實施并不意味著考試方式的變化。由于綜合理科課程的教學(xué)效果并不能在這種考試中全面展現(xiàn)出來，所以考試結(jié)果往往不能滿足社會(例如家長)的期望。在這種情況下，綜合理科課程的推行和實施就變得更加艱難。
五、綜合理科的教學(xué)效果
綜合理科的教學(xué)效果始終是人們關(guān)注的一個問題。眾多的關(guān)于綜合理科教學(xué)效果的實證性研究大致可分為兩類，一類是有意識地對綜合課程與傳統(tǒng)課程(學(xué)科課程)進(jìn)行比較，另一類是關(guān)于綜合課程的案例研究，重點在于揭示綜合理科對學(xué)生學(xué)習(xí)影響的具體過程。雖然各項研究在對綜合理科教學(xué)效果的評價方面并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但基本上都集中于考查學(xué)生掌握學(xué)科內(nèi)容的情況、科學(xué)過程的使用情況(科學(xué)探究)以及學(xué)生對科學(xué)(包括科學(xué)課)的興趣和態(tài)度等，即基本上包括了科學(xué)素養(yǎng)的各個方面。
早期的研究有兩個結(jié)論。其一，學(xué)習(xí)綜合理科的學(xué)生比學(xué)習(xí)分科的學(xué)生對科學(xué)更感興趣，更能關(guān)注科學(xué)的應(yīng)用，即在科學(xué)的應(yīng)用和科學(xué)態(tài)度方面優(yōu)于傳統(tǒng)課程。其二，在科學(xué)概念的掌握方面，綜合課程同分科課程沒有什么分別。第一個結(jié)論在最近的一些研究中得到了進(jìn)一步的證實。例如，Clark等人的研究表明綜合課程有助于學(xué)生在情感方面的提高：學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性增強(qiáng)了、競爭意識降低了、更易于合作了等。Ross等人的研究集中于一項科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)的綜合課程對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響。他們的研究結(jié)果顯示，綜合課程有利于提高學(xué)生應(yīng)用知識的能力、有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、有利于提高學(xué)生的合作精神。Hargreaves等人的研究也表明，經(jīng)過綜合課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)造能力都有提高，在合作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)方面也有長進(jìn)。但是，對于第二個結(jié)論似乎還有待于進(jìn)一步檢驗。例如，Wicklein等人在美國的4個州分別進(jìn)行了一個案例研究。這個案例是關(guān)于科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)綜合課程的教學(xué)情況。他們報道，這個課程最成功的一面是能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是，最不讓人滿意的一面是一些學(xué)生不能很好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。在Ritchie等人的案例研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)，即在綜合課程中一些學(xué)生不能很好地掌握科學(xué)概念。
筆者認(rèn)為，綜合理科的終極目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，衡量它的教學(xué)效果也應(yīng)當(dāng)從科學(xué)素養(yǎng)的角度出發(fā)。從上述關(guān)于綜合理科教學(xué)效果的實證研究來看，盡管在學(xué)科概念的掌握方面還不能肯定綜合理科優(yōu)于分科課程或與分科課程具有同等效果，但在科學(xué)素養(yǎng)的其他方面其優(yōu)勢已比較明顯。綜合考慮，可否得出這樣一個結(jié)論，即綜合理科比分科課程更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
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