自组织理论视域下义务教育阶段跨学科素养培养的意蕴、价值及实现

［摘要］自组织理论主要研究系统从混沌无序初态向稳定有序终态的演化过程。自组织理论视域下义务教育阶段的跨学科素养既是动态、有序的结构，也是衍生的、可整合的子系统，还是形成核心素养的基础。跨学科素养具有3种价值：助力核心素养形成的育人价值、促进学科课程更新的文化价值、推动素质教育变革的时代价值。自组织理论视域下义务教育阶段跨学科素养培养的实现，一是更新问题解决导向理念，转变实践应用学习方式；二是制定跨学科课程的标准，指导课程的有序合理实施；三是以实践带动青年教师成长，以理论引领骨干教师成熟；四是探索“教—学—评”一体化模式，在实践与应用中进行调整与完善。

［关键词］自组织理论；义务教育阶段；跨学科素养；跨学科教学

［中图分类号］G620［文献标识码］A［文章编号］1005-5843（2023）03-0012-07

［DOI］10.13980/j.cnki.xdjykx.2023.03.003

自组织理论（Self-organization Theory）是耗散结构理论（Dissipative Structure Theory）、协同学（Synergetics）、突变论（Catastrophe Theory）、超循环理论（HyPercycle Theory）等理论的统称，可将其视为一个学科群。“自组织”一词最早由德国哲学家康德提出，在其1948年出版的著作《自组织原理》中富有现代意义的自组织概念初见雏形；德国理论物理学家哈肯对自组织概念的表述被学界所沿用，他认为自组织无需外部特定干预，系统按照规则形成有序结构。自组织理论的研究对象主要是复杂的自组织系统，研究问题主要针对自组织系统的形成问题和发展问题，研究内容主要侧重在一定条件下系统是如何由无序转变成有序、由低级有序跃迁为高级有序的。

党的二十大报告强调，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。坚持以人民为中心发展教育，加快建设高质量教育体系，发展素质教育，促进教育公平［1］。一味侧重知识掌握的教育难以满足国家的需求、人民的需要。为实现党和国家要求，2022年4月，教育部印发了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》，此后“素养时代”的帷幕全面拉开。学校作为落实立德树人根本任务的主阵地，不仅要有目标地培育学生的“学科素养”，也要有意识地培养学生的“跨学科素养”，为学生的可持续发展奠定基础。笔者从自组织理论的视角，对跨学科素养的意蕴和价值进行阐释，对跨学科素养的培育做出展望。

一、自组织理论视域下义务教育阶段跨学科素养培养的意蕴

自1997年以来，OECD、UNESCO、EU等国际组织先后展开关于核心素养的研究，西方发达国家开始积极研制核心素养框架［2］。我国于2016年明确提出中国学生核心素养的总体框架。学科素养的培育通常基于学科教学和实践活动。为打破学科壁垒、避免素养割裂，在学科素养培育的过程中也要注重学科整合，素养融合，促使学生形成跨学科素养。

（一）跨学科素养是动态、有序的组织结构

耗散结构理论是自组织理论的主要基础，该理论认为：一个远离平衡的开放系统，通过与外界交换物质和能量，在外界条件变化达到一定阈值时，能从原先的无序状态转变为时间、空间、功能的有序状态。该理论强调的有序为宏观上的有序，即一种处于运动变化中的动态结构，系统的状态、性能不断优化完善［3］。在教育领域中，耗散结构理论的应用有助于打开教育者的教育视野，转变育人观念，调整教学模式，优化学科结构。

在多数国际组织提出的核心素养框架中，学科素养常与跨学科素养并存。我国学者认为学科素养与跨学科素养之间存在4层关系：一是学科素养与跨学科素养共同作用于社会发展和个人的自我实现；二是跨学科素养自身培育的特点不允许其离开学科素养而单独存在；三是跨学科素养散射到学科素养中，凸显出核心素养对学生全面发展的殷切观照；四是学科素养与跨学科素养相互支撑［4］。由此可以看出，学科素养与跨学科素养是依存共生、相辅相成的关系。

如果将关键能力、必备品格、正确价值观视为构成素养的基础三要素，那么学科能力、学科品格、学科价值观就是构成学科素养和跨学科素养的基础三要素。其不同之处在于：同一学科间平行的能力、品格、价值观构成的是学科素养，不同学科间交叉的能力、品格、价值观构成的是跨学科素养（如图1所示）。如《义务教育数学课程标准（2022年版）》中提及的抽象能力是学科能力，利用抽象能力抽象出数学的研究对象及其属性是学科品格，形成对数学的好奇心与想象力是学科价值观，这三要素的有机组织形成了数学学科素养，即“会用数学的眼光观察现实世界”。再如，运用数学学科能力中的抽象能力，辅以艺术学科品质对艺术作品中美的特征及其意义与作用的发现、感悟，综合数学学科价值观形成实事求是的科学态度，解决了《蒙娜丽莎》中蕴含的黄金分割比例问题。如果将各学科能力、品格、价值观视为动态游离的、无序的组织，当需解决实际问题这一非平衡条件产生并成熟时，学生为解决实际问题会灵活调整各组织间的关系，这种新构成的有序的组织结构可视为跨学科素养。

（二）跨学科素养是可衍生、可整合的子系统

协同学是对自组织理论的有效补充。该理论认为：系统从无序向有序转化的关键在于特定条件下子系统间通过非线性的相互作用产生协同现象和相干效应，呈现出新的有序状态［5］。相较于耗散结构理论，协同学更侧重子系统间的协同运动，也强调子系统间关联的强弱。在教育领域中，协同学的动态性、协同性、整体性特征为理解跨学科素养培育提供了新思路。

动态性，即各要素排列组合的方式不同，形成的子系统不同，产生的功能不同，需动态把握与控制发挥系统可能的功能［6］；协同性，即在整体环境中各子系统间存在相互影响和相互合作的关系［7］；整体性，即系统整体功能等于各部分功能总和加各部分相互联系而形成的结构所产生的功能［8］。如果说，耗散结构理论阐明了跨学科素养是由各学科要素（学科能力、学科品格、学科价值观）间有序排列形成的子系统，那么协同学则强调各类跨学科素养间经过动态协作后也会衍生出新的跨学科素养（如图2所示）。

我国学者依据学科间整合程度从弱到强的顺序依次将其分为多学科、跨学科、超学科，“多学科”学科边界清晰，“跨学科”学科边界软化，“超学科”学科边界交叠［9］。超学科与跨学科间的区别在于是否能立足学科领域，超学科的关注点在复杂的异构领域而非由知识组成的学科领域，跨学科是通过不同学科视角综合处理同一个问题，并提出系统性结果［10］。由协同学理论推想：为解决真实问题，在基于学科领域的前提下，各跨学科素养间经过二次甚至多次动态协同整合，衍生出新的跨学科素养，进而有效解决真实问题，跨学科组织由低级子系统组织逐渐优化为高级子系统组织，由此跨学科素养的形成就跳脱出原先学科间整合的桎梏。

（三）跨学科素养是形成核心素养的基础

突变论和超循环理论是对自组织理论的拓展升华和进一步完善。突变论强调无序和有序间的转化机制；超循环理论认为理想状态下可生成无限层次自相嵌套的循环生长系统。突变论和超循环理论对学科素养—多学科素养—跨学科素养—超学科素养—核心素养间的跃迁提供了理论依据。

我国学者认为，跨学科素养的阐释首先要调用至少两个学科的事实概念、探究技能和思维模式，其次是整合获得跳脱单一学科问题域的新理解，最后点明学科是跨学科的基础和前提［11］。由此可见，突变产生于跨学科素养和超学科素养之间，但无论是哪一级的素养都能经过循环迭代形成更高级的素养，直至最终形成核心素养（如图3所示）。

跨学科素养经历了学科要素间的动态整合，蕴含了丰富的学科能力、良好的学科品质、正确的学科价值观。跨学科素养间协同衍生，其内涵更丰富，适用性更优越，经过循环迭代，使其由冗杂升华到精炼，最终优化为核心素养的重要基石。

二、自组织理论视域下义务教育阶段跨学科素养培养的价值

我国多数学者认为，《中国学生发展核心素养》中提出的核心素养并未指向特定的学科领域，而是跨学科通用型素养［12］。跨学科素养是以非线性叠加的方式对两个及以上学科进行的组织结构整合。依据赫尔斯、卡恰诺夫、富泰因等学者对跨学科素养理论的阐释，跨学科素养理论上是一类高阶心理建构的复杂组成，这与从自组织理论角度解释跨学科素养的结论有一致性。跨学科素养是对学生全面发展育人价值的重要体现，是对学科课程独特文化价值的重组融合，是对素质教育变革时代价值的具体实施。

（一）育人价值：助力核心素养的形成

耗散结构理论认为形成耗散结构需要有以下4个条件：一是系统开放，能与外界交互；二是系统远离平衡，有形成新稳定有序结构的可能性；三是系统内要有非线性相互作用的因素，保证新生系统的多样性和复杂性；四是系统由无序向有序演进［13］。我国学者认为，跨学科素养强调整合，更强调不同学科间的有机互动与重构，创生出全新的认知与结构［14］。跨学科素养源于学科间的协同，形成了与原学科不同的特点，虽有一定程度的还原性，但新形成的跨学科素养不可再还原为原来的单一学科素养［15］。由此，跨学科素养可视为学生潜能发展的助推器。

跨学科素养培育环境的开放性、整合重组的随机性、培育过程的有序性、培育结果的稳定性，都预示着跨学科素养对学生发展起着正向作用。开放的培育环境摆脱了以往刻板机械的应试学习方式，转而以学生现实生活为背景，鼓励学生积极参与，在实践中以全面发展为目标，锻炼关键能力，塑造必备品格，培养共性，发展个性。随机的整合重组是学生跨学科素养发展具有差异性的重要因素，随机性为学生发展所具有的先天生理优势创造了机遇，能促进学生个体特殊能力的形成，是学生个性发展的基石。有序的培育过程促使学生在发展的过程中培养自我调节意识，增强自我调节能力，使其逐步形成良好品质。稳定的培育结果在聚合成跨学科素养的同时，促使学生形成正确的价值观。由此，跨学科素养是促进学生发展核心素养的助力点。

（二）文化价值：促进学科课程更新

协同学的核心概念是“协同效应”——复杂系统内部各构成要素间通过协调合作而形成的系统整体效应［16］。芬兰学者认为，跨学科素养的形成需要不同学科间的联动［17］；我国学者认为，跨学科素养和学科素养相互补充的素养结构支撑起了学生自我发展的整体框架［18］。笔者认为，跨学科素养和学科素养间彼此独立但依存共生，共同为学生核心素养的形成奠定基础。

跨学科素养与学科素养目标一致，方法相通，功能互补，均以学科课程为基础。跨学科素养须依托现实情境有目的地培养学生的综合素质，学科素养要结合学科特点有目的地培养学生的综合能力，二者均立足学科课程，将“以学生发展为本”视为目标。跨学科素养的培养需要在各种活动和情境中达成，学科素养亦然，二者均以学科课程为依托，通过实践活动的方式孕育素养。跨学科素养在突破学科壁垒、融合多重学科思想方法、挣脱学科课程自身束缚的同时，也反哺于学科课程，促使学科内部的多元进化，催生学科新的增长演进点。

（三）时代价值：推动素质教育变革

超循环理论将循环现象由低到高分为3个不同等级：转化反应循环、催化反应循环、催化超循环，其中催化超循环是在功能上循环耦合联系的循环，即循环的循环，其明显特性是整合性与协同性［19］。我国自2001年启动第八次基础教育改革以来，广大教育同仁不断在理论和实践层面为丰富和完善素质教育体系贡献着自身力量，《中国学生发展核心素养》（2016年）、《普通高中课程方案及课程标准》（2017年版、2020年修订）、《义务教育课程方案和标准》（2022年版）等研究和标准的发布与颁布，标志着我国素质教育由“三维目标”时代迈向“核心素养”时代。这既是教育理论的迭代完善，也是教育实践的裂变与丰富，促使素质教育进入超循环轨道。

跨学科素养的循环演进是形成核心素养的重要基础。基于学生核心素养的课程标准与转化的行动逻辑，不是将素养“植入”学科，而是要学科“走向”学生，指向“人的发展”［20］。核心素养关注新时代人的素养培养问题，是对素质、素养的含义及其结构理解角度的创新。同时，对核心素养结构的分析有助于全面把握人的素质结构，因此核心素养是对素质教育的超越［21］。跨学科素养作为核心素养的组成成分，既是对培养方式的新时代表达，也是对培养目标的新时代回答。