缩略图

初中生物跨学科实践案例的研究

作者

黄明意

邵阳市教育科学研究院422901

在教育改革日益深化的背景下,跨学科教学是发展学生核心素养的一个重要发展趋势,跨学科实践教学的发展突破了学科间的藩篱,帮助学生建立起了一个整体知识体系,了解生物现象背后所隐藏的多学科原理以及提升学生应用多学科知识处理实际问题的水平,所以对初中生物跨学科实践案例进行了深入的研究,总结行之有效的经验对于促进初中生物教学改革有着现实意义。

一、初中生物跨学科实践意义

初中生物跨学科实践的意义不容忽视,无论在学生个人成长,学科教学革新还是在教育生态优化等方面都产生了深远的影响,在学生发展维度上,跨学科实践突破了传统单一学科知识体系中的藩篱,推动学生打破思维定式、建构多维知识网络,生物学科和物理、化学、地理和数学有着密切的联系,跨学科实践可以指导学生认识生物现象后面的多学科原理,让学生在不同的学科视角中学会分析问题、解决问题的方法,发展批判性思维和创新思维[1]。同时跨学科的练习强调的是学生对知识的真实情境的应用,并通过对练习的参与,使学生能把理论知识变成实际操作的能力,促进信息整合,沟通协作和问题解决的综合素养的培养,从而为今后适应复杂多样的社会环境打下坚实的基础,从学科教学的层面上看,跨学科实践给初中生物教学带来了新的生机,也有效地弥补了传统教学模式中存在的缺陷。传统的生物教学大多以知识传授为主,学生对于知识的认识是比较片面与孤立。但跨学科实践可以将多学科知识内容融合在一起,让生物教学内容变得更丰富、更立体,指导学生掌握知识之间的内在逻辑,加深对生物学科的认识和掌握,强化学习效果。

(一)任务驱动教学法

任务驱动教学法是建立在建构主义学习理论基础之上的一种教学方法,强调通过布置清晰而富有挑战的任务来促使学生积极主动地探究知识和解决问题,进而达到跨学科知识整合和运用的目的,在这种教学法下,教师需要依据教学目标,设计出层次分明,层层递进的任务体系来指导学生将生物学科等学科知识与技能融入到任务完成过程当中,促进学生综合实践能力的发展[2]。

在“生态系统能量流动”教学中,教师可设计“校园生态系统的能量分析”任务,学生需要形成跨学科的团队,利用生物知识确定校园中的生产者,消费者以及分解者并对能量流动路径进行分析;借助于数学知识,定量地计算出不同生物能量摄取,转换,散失等过程;本文结合地理知识讨论了校园地形,光照和其他环境因素对于能量流动的作用;运用信息技术手段制作了可视化能量流动模型。学生在执行任务时,既深刻理解生态系统中能量流动这一生物原理,又锻炼数学建模,地理分析及信息技术的运用能力,达到多学科知识融汇贯通。

(二)案例引导教学法

案例引导教学法是通过介绍真实,典型而又富有启发性的实例,把抽象的跨学科知识寓于特定的情境之中,指导学生从分析实例的过程中寻找问题,提出假设,验证推理以获得知识和技能[3]。教师通过案例这一线索来指导学生循序渐进地进行深入分析,发展其批判性思维,提高其解决现实问题的技能,让学生通过案例分析来达到知识迁移和运用的目的。

当教师深入探讨“人体健康和营养”这一主题时,可以考虑引入关于“青少年肥胖等”的实例,教师先从生物学科的角度出发,对机体营养代谢过程进行分析,探讨肥胖的生理原因;综合运用化学知识对食物的营养成分进行研究并统计出各种营养素摄入情况;利用数学知识建立了肥胖和饮食结构及运动量的数学关系模型;借助于社会学知识探究现代生活方式,家庭饮食习惯及其他社会因素在青少年肥胖中的作用。对该个案进行深入剖析,可以使学生从多学科视角综合了解青少年肥胖情况,提出综合性防治与改进意见,切实提高跨学科解决现实问

题的水平。

(三)角色扮演教学法

角色扮演教学法就是通过设置具体情景,使学生在现实情景中充当不同角色来模拟行为与决定,以达到深刻理解知识、体验情感、培养能力等目的,在初中生物学跨学科实践过程中,角色扮演教学法可以把生物知识等学科知识巧妙地融入到角色任务当中,让学生在角色体验过程中提升学习代入感以及主动性。学生通过发挥不同的作用,既可以多角度地认识生物现象及问题,又可以锻炼沟通协作,语言表达及问题解决的各种能力,从而达到知识学习和素养提高的双重目的。

在进行“生物多样性的保护”的教学活动时,教师可以组织学生参与“关于生物多样性保护的听证会”的角色模拟活动,学生分别充当了政府官员,生态学家,企业代表和当地居民。作为生态学家的学生需要利用生物知识来说明生物多样性的含义以及目前所受到的威胁;在确定政府官员的角色时,需要综合考虑政策法规和经济学的相关知识,以制定出合适的保护措施和长期发展规划;企业代表们从经济发展的角度讨论了如何实现可持续经营而同时又能维护生物多样性;当地居民的角色是基于学生的实际生活需求,来表达学生对生态环境的期望和需求。经过热烈地讨论和磋商,学生将多学科知识融合到角色扮演之中,深刻认识了生物多样性维护工作的复杂性,增强了解决现实问题的能力和社会责任感。

(四)实验融合教学法

实验融合教学法是一种将生物实验与其他学科的实验方法、技术和原理结合在一起的教学方法,通过设计综合性的实验项目,引导学生在实验操作过程中整合多学科的知识,培养学生的实践能力和创新思维。这种方法突出了实验内容的跨学科性、综合性,需要学生综合运用各学科的知识与技能来解决在实验过程中所遇到的各种问题,并在实践过程中加深对知识的认识与运用。实验融合教学法能有效地激发学生学习兴趣、增强学生动手能力与科学探究能力、促进跨学科思维。

在“植物进行光合作用”教学中,教师可设计融合物理、化学知识的综合性实验,学生先利用生物知识选择适宜的实验植物设计实验方案,探索光合作用发生的条件及其产物;运用物理知识建立光强测量装置研究了不同光照强度下光合作用速率;结合化学知识利用化学试剂对光合作用生成的氧气及有机物进行测试。学生在做实验时需要结合多学科知识来分析和解释实验现象及数据,如利用物理测量数据来构建光合作用速率和光照强度之间的数学模型以及应用化学原理来验证光合作用产物等。通过这种实验融合教学可以使学生对光合作用过程及原理有一个全面而深刻的认识,也促进了跨学科实验探究能力及科学思维水平的发展。

结束语

初中生物跨学科实践教学对于发展学生核心素养,促进教学质量提高具有重要意义。对典型案例进行调研和分析,归纳了可行的实施策略和方法,可为一线教师进行跨学科教学起到一定的指导和参考。尽管目前初中生物跨学科实践教学还存在一些问题,但随着教育理念的更新、教师专业能力的提升以及课程资源的不断完善,跨学科实践教学一定会对初中生物教学起到更大的促进作用,促进学生的全面成长,并为培养出符合未来社会所需要的创新型人才打下坚实的基础。

参考文献

[1]刘孝霞.初中生物跨学科教学的实践研究[D].辽宁师范大学:2023.

[2]姚淑卿.初中生物跨学科教学实践初探[J].数理化解题研究,2023(14):143-145.

[3]邓海英.新课程标准下初中生物“跨学科”教学有效提升学业质量[J].知识文库,2025,41(05):45-48.