我的继女正在就读护理学校。在最初的医院轮换期间，她想知道自己是否犯了一个错误。她认为，护理不仅仅是分发药物和注射。然后她被分配到儿科病房。是的，她仍在分发药物并进行注射，但她的镜头改变了。通过小儿护理镜头看护理，为她改变了故事。今天，她渴望在儿童医院工作。
我们使用的镜头很重要。如果我们将自己限制在一个镜头上，我们可能不会看到完整的故事。在科学课堂中，横切概念是学生可以采取的镜头或途径，即使他们对学科核心思想的理解还不够进步，也可以做到这一点。
什么是横切概念？
横切概念是“将各个学科的知识联系到一个基于科学的世界观点的组织框架”。他们在探索和解释新现象时将科学和工程学的实践与纪律核心思想联系起来。
下一代科学标准（NGSS）描述七个横切概念：
- 模式
- 因果
- 比例，比例和数量
- 系统和系统模型
- 能量和物质
- 结构和功能
- 稳定性和变化
使用模式
尽管教育工作者同意学生需要明确的指导和机会来使用横切概念进行实践。轻松将这些概念带入科学课程的一种方法是让学生开始使用各种模式来探索现象。问学生一个简单的问题：“您观察到什么模式？”后续问题“您有什么问题？”
这是三个缩写的方案，显示了这种方法可能的结果。
方案1：基础地球和太空科学课程的简介
老师：“抬头看着夜空中的星星。您观察到什么模式？”
学生A：“星星很明亮。”
学生B：“但是有些星星并不亮。”
学生C：“我再也看不到阳光了。太阳不是星星吗？”
学生B：“我看到有些恒星明亮的模式，有些恒星很昏暗。”
老师：“你有什么问题？”
学生B：“为什么有些星星比其他明星更亮？”
学生C：“为什么我们晚上在晚上和其他明星见到太阳？”
学生A：“明亮的星星比昏暗的星星大吗？太阳是明星。它非常大且非常明亮。”
学生B：“或者像太阳一样明亮的星星比昏暗的星星更靠近我们。”
方案2：高中生活科学课程的简介
老师：“看看DNA分子的模型。您观察到什么模式？”
学生A：“某些原子总是被分组在一起。”
学生B：“是的，小组重复。他们通过分子的中心重复。”
学生C：“我认为分子中心有四组原子。”
老师：“这是来自不同生物体的DNA分子的模型。您观察到什么模式？”
学生C：“我看到相同的四组原子。”
学生D：“我也是，但是他们的顺序不同。”
老师：“你有什么问题？”
学生E：“所有DNA分子都有相同的四组原子吗？”
学生F：“为什么不同生物体中的原子群的序列是不同的？”
方案3：基础生活科学与工程课程的简介
学生A：“鹿吃了学校花园里的所有蔬菜！”
老师：“让我们去看看花园。”
老师：“您观察到哪些模式？”
学生B：“鹿并没有吃所有植物，只是其中一些植物。”
学生C：“我认为他们比其他植物更喜欢一些植物。”
学生D：“我也是。他们不吃模糊叶子的植物。”
学生E：“他们不吃洋葱植物。”
老师：“你有什么问题？”
学生A：“我们如何设计我们的学校花园，以免鹿不吃植物？”
模式不必依靠视觉体验。学生可以使用其他感官，可访问的计算机模拟以及其他方法来查找模式。
在上面的示例中，当发现模式时，学生会识别相关信息并消除无关的信息。他们注意到人际关系，并将它们变成有效的问题。学生的问题和由此产生的调查方法几乎可以始终使用横切概念的语言重新构架，以突出他们将使用的镜头。以下是三种情况的示例：
- 方案1：学生检查亲戚规模太阳和恒星的大小及其距地球的距离。
- 方案2：学生检查结构DNA的确定如何功能将信息从一代传递到另一代。
- 方案3：学生检查原因在鹿吃的东西后面不吃东西以达到所需的影响一个繁荣的学校花园。
在探索结束时，学生可以构建基于证据的解释。同样，横切概念可能会有所帮助。教师可以指导学生查看他们的最初模式以支持证据，并应用用于指导其推理的问题的横切概念。
始终随着时间的反思而关闭
反射是在课堂上有效使用横切概念的另一个关键组成部分。鼓励学生反思这些概念的有用性：
- 寻找模式如何帮助您？
- 您是如何使用这些模式的？
- 将来遇到新事物时，如何使用模式？
横切概念可以成为学生在教室内外反复使用的工具。有了横切概念，所有学生都可以参与并学会进行建设性的思考，例如科学家，工程师和日常公民。
