问渠哪得清如许，为有源头活水来。

——[宋]朱熹《观书有感二首·其一》

编者按

前段时间，我们就“”这一话题与大家进行了探讨。新时代的教师需要具备终身学习的能力。STEM 教师由于其授课内容具有跨学科的属性，就更应该如此。他们只有持续更新自己的知识结构和能力结构，提升自身素养，让持续不断的“源头活水”推动自己成为一个不断发展进步的人，才能够适应当今时代的各种挑战，才能够切实肩负起教育者的重要职责。

在 STEM 教学领域，单学科出身的教师若要打破学识的限制，实现跨学科教学的转变并获得持续成长的可能，能够做些什么呢？我们从众多优秀 STEM 教师的成长历程中探寻到了如下的要点，以分享给读者。（密码一、密码二可查看：）

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三

借助家长参与校本课程开发，促进教师学习专业领域的知识

校本课程是三级课程体系中不可或缺的一部分。许多学校会利用校本课程来推动本校特色育人目标的实现。在这一过程中，学校通常会依据自身的性质、特点、条件和资源，由本校教师组成团队，并且辅以校外团体或个人，共同开展校本课程开发活动。

很多教师认为，课程开发是一项有难度且极具挑战性的任务。然而，挑战往往与机遇相伴。校本课程开发，一方面给教师带来全新的任务与挑战，另一方面能促进教师专业发展，为教师的跨学科成长提供可能。并且，通过课程开发促进教师成长（尤其是跨学科成长）的方式，在国内是有效的，在国外也同样有效。

斯泰西·埃莫里担任美国圣卡洛斯特许学习中心的执行董事和校长。据悉，圣卡洛斯选择斯泰西担任校长，是因为他们希望有一位“科学家，而非科学教师”来担任此职，并且在此之前，斯泰西是一位植物学家。

这所学校是 K—8 年级的学校，学生仅有 360 余名。他们大多来自硅谷的中产及以上阶层家庭。家长为学校贡献的志愿工作时间，相当于增加了 16 个全职职位的工作量。这些家长并非只是帮学校维持校门口秩序或当活动志愿者，而是广泛且深入地参与学校的课程建设。斯泰西校长曾向我们提及，家长所具备的专业知识能够给学校提供诸多关于课程建设的想法。在“旧金山海湾大桥”项目课程里，学校请了一位身为桥梁工程师的家长来参与；在“海湾湿地保护”项目中，校长凭借植物学家的背景参与了课程建设，同时还有一位从事地质学研究的家长也参与其中；对于文科类的“用不同的声音讲述加州历史”项目，学校邀请了不同族裔的家长参与课程建设，这些受邀家长的职业有诗人、艺术家和音乐家等。

斯泰西校长表示：教师与家长一同建设课程，一方面能够完成某些专业领域的课程研发工作；另一方面能弥补教师专业水平的欠缺。有时，家长的一句点拨或者一个建议，就能够减少教师很多的工作。家长的介入，还能够节省教师大量的个人学习时间，让课程开发的门槛降低。教师加入课程开发的共同体，家长也加入其中。开发出的课程通常是跨学科且跨领域的。这样的课程对开展跨学科教学的教师的成长很有帮助。

除了擅长某一领域的家长之外，精通教育理论的研究人员也会参与到学校的课程研发和实施中。他们能够协助打通专业研究与一线教学之间的鸿沟，提升课程设计的质量，并且帮助教师开展课程实施。这样的人被称作“学习工程师”。随着跨学科课程的日益兴盛，学习工程师的重要性也在不断提升。我们将在本书的第四章对这个话题进行讨论。

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四

扩展个人知识领域，积极参与跨学科的学习共同体

美妙人生的关键在于你能迷上什么东西。

——刘慈欣《球状闪电》

我们时常听闻要脱离“舒适区”，并且有许多人告诫他人“人生的美妙之处就在于存在不确定性，贪图安逸的人生是没有精彩和趣味的”。我们都期望能够走出舒适区，成就全新的自我。然而该如何走呢？在现实里，为何那么多人无法走出舒适区呢？实际上，大多数人在走出舒适区时面临着两大挑战：其一为合适的方向，其二为坚持的毅力。

接下来分享的聊天内容或许能给读者带来启发。在 2015 年，本书主编与美国加州圣迭戈联合学区家长接触与参与部主任贝亚·费尔南德斯进行了会面。在谈话中，我向她提出了这样一个问题：有很多孩子只喜欢看某一类书，例如不少女孩喜欢看关于王子与公主的童话，同时也有不少男孩喜欢看各种关于英雄的故事。家长怎样才能扭转这种状况，让孩子拓展阅读面并广泛阅读呢？”费尔南德斯笑着对我说，“这种状况看来不单美国存在，中国也有！中国的孩子喜欢《复仇者联盟》里的各位英雄，美国的孩子同样也喜欢。她给出了一个有效做法：看完一本喜欢的书后，强迫自己去看一本兴趣不是特别高但有一点兴趣的书，以此来逐步扩展阅读面。这种方法对孩子有效，对成年人也同样有效。

埃隆·马斯克大家应该都很熟悉，他是特斯拉等公司的首席执行官。他创办的公司涵盖多个领域，包括软件、能源、交通以及航天等。这些企业的价值极高，马斯克在 2021 年成为了全球首富。我们所关心的问题是：马斯克为何能在多个不同领域成为“专家型”通才？他的弟弟金巴尔·马斯克介绍说，埃隆·马斯克从青少年时期就开始进行阅读。他起初阅读的领域包含科幻方面的书籍，还有哲学方面的书籍、宗教方面的书籍、编程方面的书籍，以及那些著名科学家、工程师和企业家的传记。之后，他的阅读范围以及职业兴趣拓展到了物理学、工程学、产品设计、商业、科技和能源等领域。对知识的强烈渴求让他广泛地接触到了在学校里无法学到的各种学科。可见，跨学科的人才并非天生的。超常的想象力也不一定是天赋。跨学科、跨领域的学习起到了重要作用。

这种广泛阅读的方法，对于 STEM 教师群体依据自身的学科背景去拓展其他学科领域的知识，是有效的。关键在于我们的主观意愿，即“想不想做”。孩子的学习有家长督促，然而成年人呢？除了凭借自身的主观动力，难道还有他人能督促吗？

教育部科技司为了促进教师群体开展跨学科学习，发布了《关于做好 2019 年度教育信息化教学应用实践共同体项目推荐遴选工作的通知》。该通知指出：要从网络学习空间、在线开放课程、跨学科学习（教育）、智能教育这四类教育信息化教学应用模式里，遴选出 15 个左右具有不同应用方向的实践共同体。其三，提供了再一种实践方向。

单一学科为主或多学科的跨学科学习（教育）实践；

与社会生活、传统文化相结合的跨学科学习（教育）实践；

跨学科学习（教育）学生学习效果评价。

跨学科学习共同体还能起到很好的督促作用。跨学科学习共同体有助于提升组织的学习文化。它能让学习从“个人的单学科学习”转变为“个人的跨学科学习”，进而发展到“群体的跨学科学习”。

跨学科学习共同体的具体实施路径尚需更多探索。若只是名义上建立共同体，必然难以达成共生效应，必须有实质性的进展。而且，学校常常会因课程开发而临时组建跨学科学习共同体，这就面临着一个持续的“有破有立”的过程。怎样通过制度建设来保障共同体的长效性以及学习效果，还需要进行大量的实践探索。这对于广大教师来说非常重要，它有助于提升教师自身的专业素养，也有助于提升教师跨学科教学的意识与能力，值得积极去探索。

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五

增强对跨学科概念的理解，促进跨学科成长

跨学科概念在科学教育领域很重要。多国科学课程标准有类似概念表述，可参考表 2 - 1。我国新颁布的《义务教育科学课程标准（2022 年版）》界定了“物质与能量”“结构与功能”“系统与模型”“稳定与变化”这四个跨学科概念。

我们不就跨学科概念的统领作用进行进一步探讨。本书主要是与读者分享各国的跨学科概念所包含的内容，以及我们应当如何去理解，其总结情况如表 2-2 所示。

从表 2 - 2 中能看到，各国的跨学科概念存在两面性。一面是有重复和一致的地方，另一面是能体现各自的特色。由此可见，跨学科概念的具体内容不是固定不变的。不过，仍然有一部分跨学科概念被多个国家广泛地采用。

跨学科概念对不同学科知识间的内在共性进行了高度归纳，它是一种高屋建瓴的存在。在跨学科视角下，我们能利用它快速理清和关联不同学科的知识内容，还能强化我们（以及学生）对学科核心概念（大概念）、科学及工程实践的理解，有助于我们理解科学本质，进而形成正确的科学世界观。在此以跨学科概念里的“尺度”作为例子，来展示相应的理解，具体见表 2-3。

各位读者若想更多了解表 2 - 2 所示跨学科概念的内涵，可进行文献研究。要厘清每一个跨学科概念的含义，这对个人跨学科成长有益，也有助于提升课程开发能力，还能帮助学生发展科学素养的能力。

本文选自《STEM 教师的跨学科成长》，此为教育科学出版社 2022 年 10 月出版的书籍。在微信编辑时，文章进行了删减。丛书的分册正在陆续出版，敬请期待！

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