【摘 要】
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在当前全球化、知识化和科技化时代的背景下,STEAM教育作为全新的教育范式——即通过跨学科的整合式教育以培养实践能力和创新能力兼备的人才,成为了当今世界各国教育领域的重要发展战略并受到了广泛的关注。世界各国从本地社会发展的实际需求提出了核心素养,其本质是要求学生在面对复杂不定的情境时,综合运用多学科知识、原理和方法解决实际问题所表现出来的必备品格与关键能力。核心素养所包含的跨学科思想与STEAM教
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在当前全球化、知识化和科技化时代的背景下,STEAM教育作为全新的教育范式——即通过跨学科的整合式教育以培养实践能力和创新能力兼备的人才,成为了当今世界各国教育领域的重要发展战略并受到了广泛的关注。世界各国从本地社会发展的实际需求提出了核心素养,其本质是要求学生在面对复杂不定的情境时,综合运用多学科知识、原理和方法解决实际问题所表现出来的必备品格与关键能力。核心素养所包含的跨学科思想与STEAM教育的教学理念均指出在教学中需要有意识地注重跨学科知识网络的建构以及问题情境中的学科交融性。随着现代教学的改革和发展,各学科间的相互渗透日益加强,其中数学在化学科学中的应用范围和深度也在不断扩大和加深,同时化学学科高考中所考察的知识能力也提出了跨学科整合思维能力的培养,探讨数学与化学的整合建构能力具有重要的意义。在文献综述的基础上,笔者发现SOLO理论作为一种分类评价法,在教育领域具有广泛的应用,但在国内外尚未有人将其与学科知识整合主题相结合进行研究;另外,虽然国外进行了多学科知识整合与交互影响的相关研究,但也缺乏评价学科知识整合能力水平的研究。基于此,本研究以跨学科主题——化学动力学为例,运用SOLO分类理论评价学生数化资源整合能力思维水平,完成对学生学习质量和思维水平的认定,实现评价方法的多样化,评价了学生解答数化综合问题时的能力结构层次,为相关数化结合专题内容的学习提供参考建议。本研究以Biggs提出的SOLO分类评价理论为基础,并结合Trigwell、Prosser和Burnett提出的SOLO分类理论的次层次结构理论确定了本研究的基本框架。基于研究框架和化学动力学试题跨学科的特点,编制了《化学动力学数化整合能力水平现状调查测试卷》对职前化学教师进行了调査,并建立了数化资源整合应用SOLO水平质性与量化评价标准,以此评估职前化学教师对跨学科资源整合能力水平现状。在此基础上探究数学资源、化学资源、数化资源整合能力对于化学综合问题解决的影响,并通过SPSS 22.0对测试结果进行定量分析。最后再通过个体典型案例探究数化资源整合的重要性以及对化学问题解决的影响。研究问题如下:（1）如何基于SOLO分类理论评价职前化学教师在化学动力学中数化资源整合能力水平?（2）数学、化学知识资源与数化综合问题解决是否存在相关性?若存在如何进行相关性分析?（3）数化资源整合能力对化学问题解决是否有影响?研究结果表明:（1）职前化学教师对数化资源的整合运用水平主要集中在低级关联结构水平和中级关联结构水平,表明能进行数学、化学知识的整合成功解决问题,但是整合知识资源的数量、程度仍然存在显著差异,仅有17%的职前化学教师达到高级关联结构水平;6%的职前化学教师缺乏综合问题解决所需的知识基础,处于单点结构水平;19%的职前化学教师处于多点结构水平,表明具有一定的知识储备,但不能从复杂的数化综合情境中获取、处理信息以激活资源或者仅能在综合情境中激活单一学科资源却未能成功进行数学、化学资源的整合导致解题失败;（2）不同性别的职前化学教师在数化整合能力水平分布的情况大致相同,在数学、化学、数化综合测试成绩表现上不存在显著性差异;进行不同测试时间的职前化学教师在数学、数化综合成绩表现上存在显著性差异,测试时间可以解释数学成绩总方差中9.5%的变异量、数化综合成绩中12.5%的变异量,表明测试时间的长短会影响数化知识资源整合的质量与程度。通过多元线性回归表明“数学成绩”“化学成绩”可以解释“数化综合成绩”变化的54.5%,回归方程为:数化综合成绩=1.683*数学成绩+1.747*化学成绩-3.171。（3）通过个体案例分析可知高级关联结构水平即能够更好地整合化学知识资源和数学知识资源的职前化学教师,展示了多条有效性的问题解决途径,能够从不同的角度思考问题从而建构全面深入的理解。
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