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多学科融合在初中生物课堂中的实践

作者

于洪

吉林省长春市德惠市第十七中学 130300

引言:

生物学是一门研究生命现象以及生命活动规律的科学,与初中其他学科有着密切的联系。然而,传统的生物教学模式局限于学科本身,难以帮助学生建立完整的知识体系。因此,初中生物教师应当积极在初中生物课堂中开展多学科融合教学,打破学科壁垒培 , 将不同学科的思维方式有机地结合起来 , 为学生提供更广阔的学习视野,着力培养其科学思维,为其终身发展奠定基础。

一、融入数学知识,解密生命逻辑

数学作为基础学科,可以为生物学研究提供了严谨的逻辑框架。教师将数学知识融入初中生物教学,能够帮助学生从定量的角度理解生命现象背后的规律,培养学生的科学思维。数学中的概率统计、函数关系、模型构建等方法,为揭示生命活动的逻辑提供了重要支持。概率统计可以帮助学生理解遗传规律中的随机性,函数关系可以描述生物种群数量变化的动态规律,而数学模型则能够模拟生态系统的复杂行为。例如,在教授《孟德尔的豌豆杂交实验》一课时,教师可以采用数学中的概率统计知识,帮助学生深入理解遗传规律背后的数学逻辑。课堂中,教师在讲授“一对相对性状的遗传实验”时,可以引导学生运用概率知识计算亲代(P)、子一代(F1)和子二代(F2)的基因型和表现型比例。并要求学生假设亲代为纯合显性(AA)和纯合隐性(aa),F1 代全部为杂合子(Aa),表现为显性性状,在 F1 代自交时,A 和 a 基因分离的概率均为 1/2,借助概率知识可得出 F2 代中基因型 AA、Aa、aa 出现的概率分别为 1/4、1/2、1/4,表现型比例则为显性性状(AA + Aa)与隐性性状(aa)的 3:1。这种基于概率统计的分析方法,能帮助学生更清晰地理解遗传规律,培养其的逻辑思维能力。教师将数学学科中的概率统计知识融入生物课堂,使学生能够从定量的角度理解遗传现象,认识到数学工具在生物学研究中的重要性。

二、融入物理知识,探索生命运动

生物学与物理学在探索自然规律方面有着深刻的联系,物理学为学生理解生命运动提供了重要的理论支持。教师将物理知识融入初中生物教学,可以帮助学生从能量、力、运动等角度分析生命现象,揭示生命活动的物理本质。光合作用是植物将光能转化为化学能的过程,此过程涉及光的吸收、能量的传递和转化等物理现象,物理学中的力学原理也可以用于分析生物体的运动机制,例如,在教授《光合作用》一课时,教师需要将生物学知识与物理学原理有机融合,帮助学生深入理解这一生命活动的本质。在讲解 " 光合作用的场所和条件 " 时,教师可以从光学知识入手,引导学生思考光的本质特性。叶绿体中的色素分子,特别是叶绿素,具有选择性地吸收太阳光中特定波长的特性。教师引入光的波动性和粒子性分析,可以解释叶绿素主要吸收红光(波长约 650-700nm)和蓝紫光(波长约 400-450nm),而反射绿光(波长约 500-570nm)的现象,这正是植物叶片呈现绿色的原因。在讲解“光合作用的过程”时,教师可以引入能量守恒定律,帮助学生理解在光反应阶段,光能被转化为 ATP 和NADPH 中的化学能;暗反应阶段,这些化学能用于将二氧化碳固定为有机物。教师运用物理学的能量转化视角,可以使学生更清晰地认识到光合作用既是生物学的核心过程,也是自然界中能量流动的重要环节。教师将物理知识融入生物课堂,使学生能够从光能吸收、能量传递和转化的角度理解光合作用,认识到物理学在生物学研究中的重要性。

三、融入地理知识,追寻生命起源

生物学中物种的多样性与地理学中自然地理在探索生命起源方面有着密切的联系,地理环境为生命的诞生提供了重要的物质基础。教师将地理知识融入初中生物教学,可以帮助学生从地球环境演变的角度理解生命的起源。地球早期的地质活动和气候条件为原始生命的诞生提供了适宜的环境,而板块运动等地理因素则深刻影响了生物的分布。以教授“动物的主要类群”一课为例,教师可以融入地理知识,帮助学生理解动物的分布与其生存环境之间的关系,在讲解不同动物类群的特征时,教师可以结合地理环境因素,分析动物在面对不同气候、地形和生态系统下的自然演变情况。教师需要引导学生思考,企鹅主要分布在南极地区,而鹦鹉则多生活在热带雨林,他们为了适应环境做出了哪些改变。在适当的时机,教师可以引入地理学中的气候带分布知识,帮助学生理解企鹅的厚脂肪层是为了适应寒冷环境,而鹦鹉的鲜艳羽毛则需要适应热带雨林复杂环境。同时,教师还需要结合地理学中的板块构造理论,解释动物分布的演化历史。如鸭嘴兽作为原始的哺乳动物,仅分布于澳大利亚,这与澳大利亚大陆长期与其他大陆隔离的地理历史密切相关。另外,教师还可以引导学生利用地图工具,分析不同动物类群在全球范围内的分布规律。引导学生观察热带雨林、草原、沙漠等不同生态系统的分布图,使其总结出动物类群与地理环境之间的密切关系。教师将地理知识融入生物课堂,使学生能够从地理环境的视角理解动物的分布与适应,认识到地理因素对生命演化的重要作用。

结束语:

多学科融合教学是新课标背景下初中课堂教学改革的重要方向,这种教学方式有助于学生构建完整的知识体系,使学生能够从不同角度理解生命现象,发现知识之间的联系,培养跨学科思维能力。然而,多学科融合教学的实践仍面临诸多挑战,需要教师不断探索,并将其科学的应用在初中课堂教学中,为培养具有核心素养的新时代人才贡献力量。

参考文献:

[1] 熊夏玲 . 多学科融合在初中生物课堂中的实现路径 [J]. 求知导刊 ,2025,(04):38-40.

[2] 苏小玲 . 初中生物学科融合教学的实践探讨 [J]. 中学课程辅导 ,2025,(03):57-59.

[3] 杨红云 . 学科融合下的初中生物跨学科教学策略 [J]. 天津教育 ,2024,(26):89-91.

[4] 王 金 娜 . 多 学 科 融 合 在 初 中 生 物 课 堂 中 的 实 现 [J]. 华 夏 教师 ,2024,(19):65-67.

课题项目:本文系长春市教育科学“十四五”规划2024 年度一般课题( 新课标背景下初中课堂教学中多学科融合教学的实践研究 ) 研究成果,证书编号 :JKBLX20240517