综合理科若干问题探析
一、历史回顾
在西方，综合课程理念可以追溯到19世纪七八十年代。当时，儿童中心论者Parker极力反对传统的学科课程，把它们称为非自然的学习。他认为，学生在日常生活中的经验应该是学校教学的基础，课程应该贴近实际、培养学生的心智能力。在同一时期，De Garmo认为学校应教授学科课程以满足学生对知识的需求，但要加强各门学科的联系。在19世纪末，Herbart也提出课程应该以生活为基础，他认为分科教学只能使学校课程支离破碎，要改变这种局面就要在学校课程中强调综合知识的教学。这些早期的关于综合课程的观点曾引起了关于分科课程和综合课程孰优孰劣的讨论。
到了20世纪20年代，随着进步主义教育运动的兴起，传统分科课程因僵硬的教学模式和死记硬背的教学方法受到责难。在此背景下，课程综合取得了长足的发展。在这一时期，杜威的追随者，Kilpatrick、Thorndike等人提议任何有意义的经验，包括智力的、体质的和美学的，都应该作为组织教学内容的中心。后来，按照Kilpatrick的建议，“课题方法”(projeetmethod)用来把科学与社会问题联系起来。在后来的几十年间，美、英等西方国家一直在提倡跨学科的综合教学，但从实际情况来看，学科课程在中学课程，尤其是在中学高年级课程中，仍处于主导地位。
在20世纪60年代后期，随着理科课程现代化运动的展开，其过分重视理论而忽视实际应用的做法受到了批评。由此又引起了人们对以学科为基础的课程模式的不满。在这一背景下，教育界再一次考虑了课程的综合问题。据统计，到1969年，在美国，已经开发了30种综合课程，其中有些属于理科课程。其中，影响最广的便是设计于1962年的“科学一过程方法”。这个课程把重点放在科学过程而不是课程内容上，鼓励学生进行跨学科的探究。据统计，在1972年，美国有65种综合理科课程，仅仅两年以后的1974年，这个数目上升到122。这个急剧上升的数目在一定程度上表明综合理科在20世纪70年代前期的发展速度是很快的。可是，随着20世纪70年代“回到基础”(backtobasics)运动的兴起，综合理科的发展速度又减慢了。
到了20世纪80年代，综合理科又迎来了一次发展的良机。经历了20世纪50年代、20世纪60年代的理科现代化运动，20世纪70年代的“回到基础”运动，特别是面对中小学生在数理方面的成绩甚至不如发展中国家的同龄学生的现实，西方理科教育界开始对科学教育的目的进行理性的反思。这一时期，具有代表性的观点是美国的“项目综合”(projectsynthesis)研究组在1981年提出的关于科学教育4项目的的建议。他们认为科学教育应该在以下4个方面满足学生的需求，即个人生活、社会决策、职业需要和学术准备。这就是说，理科课程不但要为那些进一步学习科学的学生做好学术准备，同时也要考虑多数学生将来作为普通市民对科学的需要。在课程的选材和组织上，他们强调理科课程应该建立在科学与社会生活相关的主题而不是学科内容上。由此，综合理科的课程理念得到了进一步张扬。总的说来，这一时期的综合理科以科学一技术一社会(STs)课程为代表，强调加强科学、技术和社会之间的联系，促进学生的综合发展。
在20世纪80年代后期和20世纪90年代，上述关于科学教育的理念在美国“2061计划”和“国家科学教育标准”等课程改革方案中得到了落实。虽然说这些课程改革方案还不是我们所说的学校课程，但它们的一个显著特点便是强调学科之间的联系，注重课程的综合性。尽管目前还不能说综合理科在西方国家蓬勃发展，但与过去的几十年相比，无论在理论研究还是课程开发方面都呈现了新的态势，值得我们注意。
二、开设综合理科的理论依据
开设综合理科课程的理由可以从不同角度、不同层面来论述。总括起来，大体有以下三个视角。
(一)哲学视角
自然界本是一个统一的整体，学科的划分是人为的。因此，要整体地认识自然，必须理解各学科是怎样相互联系的。从这个意义上说，开设综合理科课程是有必要的。另一方面，由于自然界是统一的，各门学科在本质上也具有一致性。一般认为，各门科学都具有两种结构，即概念结构(实在内容)和方法结构(探究过程)。尽管各门学科都有自己的概念体系，但在最基本的层次上，它们是相通的，都要涉及物质、能量、平衡、运动等概念。各门学科的具体探究过程可能会有所差异，但基本的方法对所有学科都是适用的。从这个意义上讲，开设综合理科是可能的。另外，科学发展过程就本质来说是人的过程，包括人的情感和意志、人与人之间的关系、人与社会的关系等，因此，科学教育不仅要包括自然科学还要涉及人文和社会科学等。这也是开设综合理科的一个重要依据。
(二)心理学视角
对综合理科的理论支持主要来源于学习心理学。加涅、布鲁纳等人的学习理论都认为综合理科有助于学习迁移。因为在综合理科学习中，学习者更容易认识到不同学科的概念、原理和策略的相似性，便于他们把习得的科学原理应用到不同的情景中。例如，学生可以利用生物学原理来分析营养学问题、农业问题和环境问题等。皮亚杰的理论也为综合课程提供了理论依据。由于多数小学阶段的学生都处于具体操作的发展阶段，这一阶段的科学教学就要基于具体的物体或对象而不是抽象的理论。对具体物体或对象的研究当然不能局限于某个单一的学科。另外，心理学认为学生的学习顺序不同于学科的逻辑顺序，但是，对于不同学科，学生的心理顺序应该是一样的。因此，把不同学科放在一起学习是可能的。现代科学教学都强调培养学生解决问题的能力。学科教学给学生的印象往往是科学只存在于书本上或实验室里，并无问题可言。但是，问题，尤其是实际问题恰恰是综合理科所关注的。动机和兴趣是心理学的重要课题。如果科学课程内容与实际的生活无关，学生也就很难形成或维持兴趣。但是，综合理科的选题往往是与学生的生活实际密切相关的，因此，能够调动学生的学习积极性。
(三)社会学视角
科学技术已经深入到人类社会生活的各个方面。因此，科学已不仅是科学家的事，普通市民也要了解科学、认识科学。在这种情况下，为每一个学生提供学习科学的机会便成为当代科学教育的一个共同理念。综合理科作为课程的一种形式在科学大众化方面比传统的学科课程更贴近学生的需要，更能吸引学生的兴趣。科学是社会发展的重要力量，科学技术是重要的社会生产力，对经济发展起着不可替代的作用。但也不可否认，科学技术的应用也具有两面性，在给社会创造巨大财富、给人们的生活带来极大方便的同时，如果使用不当，也会给人类带来不便，甚至灾难。这样，科学与社会的关系问题就不能也不应该逍遥于学校理科课程之外。综合理科课程能够比学科课程更好地涉及这方面的内容。
三、综合理科的综合方式
这里主要从三个方面考察综合理科课程的综合方式：综合方法、综合范围和综合层次。
(一)综合方法
应当承认，对知识统一性的认识在一定程度上决定了课程的综合方法。综观各种综合理科课程，其方法大致有三类。
第一类是以所谓的共同概念为课程的组织方式。这些概念一般是各门学科所共同关注的。例如，美国的“概念导向的小学科学”(COPES)有4个主要概念，它们是：宇宙的统一性、相互作用和变化、能量的降解、统计学观点。
第二类是用科学过程和科学方法作为课程内容的组织方式。典型的例子是前文提到的“科学一过程方法”(SAPA)课程。在这个课程中，从幼儿园到小学三年级主要强调7项“基本过程”：观察、测量、推理、预测、分类、收集数据、记录数据；从小学4年级到6年级主要强调4项“综合过程”，即解释数据、控制变量、操作性定义、提出假设。
第三类是以科学与社会问题作为理科课程的综合方法。这种方法在内容上通常涉及健康、环境、卫生、能源等与人类社会生活息息相关的主题。其中以环境主题最为常见。
但各门课程对同一问题的关注程度有所不同。以环境问题为例，不同的综合理科课程可能会在以下三个层次涉及这一问题。
1．对环境问题的描述。目的是让学生理解有关知识，在情感上引起学生的反应。
2．寻找环境问题的解决方案。要求学生把所学的知识运用到具体情景中，对某个环境
问题提出具体的解决办法。这一层次在心智技能方面对学生有一定的要求，强调较高程度的内化作用。
3．采取行动。要求学生采取实际行动来提高环境质量。这一个层次超出了认知和情感范畴，让学生自己动手解决问题。
(二)课程内容的综合范围
综合理科的范围由小到大大致可分为以下几类：
1．在一种经典自然科学内的综合，例如，在生物学内植物学和动物学的综合；
2．在两种关系密切的自然科学间综合，例如，在化学和物理之间综合为物质科学；
3．在各门自然科学间的综合；
4．在科学和技术之间的综合；
5．在自然科学和社会科学间的综合；
6．在自然科学和人文、艺术之间的综合。
(三)课程内容的综合层次
课程内容的综合层次是指各门学科在多大程度上得以综合。一般认为，由浅显到深入有以下几种综合方式，即调和式(coordination)、结合式(combination)和混合式(amalgama--tion)。调和式指在一个组织或机构(例如一所学校或一个教育行政机关)的统一调配下，几种相对独立的理科科目同时开设，只是在内容和组织上注意不同科目间的协调和统一。结合式指在大的主题上体现学科间共同关注的问题，但在教材的章或单元的层次上仍是学科内容。混合式指学科间的问题或主题在教材的章或单元的层次上呈现。一般认为，第三种才是真正意义上的综合。
以上讨论的综合理科的综合方式为分析和评价一定的综合理科提供了一个基本框架。但要说明的是，对于具体的理科课程而言，要回答采用何种方法综合、综合范围如何、综合到何种程度等问题还需全面考虑学生情况、师资情况和教学条件等因素。
四、综合理科面临的挑战
多年来，尽管综合理科的理念得到了很多人的支持和赞誉，但一个不争的事实是任何综合理科，尤其是中学阶段的综合理科在实施方面总是困难重重，备受挑战。归纳起来，综合理科面临的挑战大体包括以下三个方面。
(一)教师的自信心
从受
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