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高中生物学跨学科教学的着力点分析与策略研究

作者

牛亚兵

重庆市潼南第一中学校

摘要:《普通高中生物学课程标准(2020年修订)》强调,新时期高中生物教学要加强学科间的横向联系,促进学生生物学科核心发展的同时,强化学生的综合知识体系,提升学生综合运用所学知识分析与解决实际问题的能力。文章先分析高中生物学跨学科教学的着力点,随之从提高高中生物学跨学科教学质效入手,对跨学科教学策略进行探讨。

关键词:高中生物学;跨学科教学;着力点;策略

在传统高中生物教学模式下,教师的教学重点多以本学科知识为主,注重指导学生学习、理解、掌握和运用生物学知识与技能。随着教育体制改革不断深入,跨学科教学作为一种新的理念被提出。在跨学科融合理念的影响下,教师应加快推进高中生物学教学改革创新,摒弃以往的教学方式,注重加强学科之间的融合,以增强高中生物学教学的综合育人效能。故,现阶段高中生物教师的教学要点之一,就是深入探索高中生物学跨学科教学的着力点与策略。

一、高中生物学跨学科教学的着力点

高中生物学跨学科教学要有的放矢,即明确具体的交叉点,以此为着眼点设计与实施跨学科教学,以确保高中生物学跨学科教学的实效性。生物学和物理、化学同属自然学科,本是一个整体,相互支撑,共同发展,故现以生物学和物理、化学的有机融合为主,梳理教材内容,找到高中生物学跨学科教学的着力点[1]。

在生物学+物理方面。使用显微镜观察细胞可关联使用显微镜观察细胞;水的分子结构中氢键的存在使水有较高的比热容可关联物质的比热容;蛋白质在某些物理因素下发生变性可关联射线与辐射安全;分离细胞器的方法可关联做圆.赢运动物质齿离心运动;物质以扩散的方式迸出细胞可关联物质无规则运动产生的扩散现象;细胞呼吸的气体与能钟变换可关联分子间的热运动,能量守恒定律;色素的吸收光谱可关联三棱镜光的色散现象;光合作用中碳原子和氧原子的转移可关联放射性同位素示踪原理。(前者为生物学内容,后者为物理学内容)

在生物学+化学方面。细胞学说揭示了动物与植物的统一性可关联化学原子论;组成细胞的元素和化合物可关联化学与元素;检测生物组织中的糖类可关联化学试剂的性质与显色反应;水分子结构的构成可关联水分子的结构式与氢键的形成;无机盐维持细胞的酸碱平衡可关联水溶液中的反应和平衡;细胞中的糖类可关联糖类的分类和组成。(前者为生物学内容,后者为物理学内容)

二、高中生物学跨学科教学的策略

(一)提高教师的跨学科教学能力,为开展跨学科教学奠定基础

教师是实施高中生物学跨学科教学的主体,决定着跨学科教学的效果与质量。目前,部分负责高中生物学教学的教师缺失跨学科教学能力,致使跨学科教学的整体质效尚有较大的提升空间,对此采取有效手段全面提高教师的跨学科教学能力至关重要[2]。

在教师方面。一是,提高对跨学科教学的重视度,主动梳理不同学科的教材内容,找到不同学科与生物学存在的内容交叉点,明确高中生物学跨学科教学着力点。二是,明确高中生物学跨学科教学着力点后,学习非生物学学科的知识,为开展跨学科教学奠定基础。三是,学习内化先进的跨学科教学模式,汲取优秀的教学经验,以适应各种复杂多变的跨学科教学要求。在学校方面。一是,开展常态化的培训,邀请相关教育专家为教师讲解先进的跨学科教学理念和方法。二是,定期开展跨学科教学研讨会,组织生物、化学、物理等学科教师参加,共同围绕高中生物学跨学科教学献计献策。

(二)合理地渗透不同学科知识,深化学生对生物学概念的理解

高中生物学跨学科教学的要点就是利用生物学知识来分析解决其他学科的问题,同时借助其他学科的知识来帮助学生学习生物学知识。因此,高中生物学跨学科教学的发力点有二,即跨学科迁入,深化理解、跨学科迁出,深化应用,而合理地渗透不同学科知识,深化学生对生物学概念的理解属于前者。教师在实际教学中,需要根据高中生物学教学目标和内容,选用与之相关的物理或化学等知识,帮助学生更好地理解和掌握生物学概念[3]。

以对细胞膜成分的探索为例,教师可在课堂上带领学生开展化学实验,即“油脂和甘油的相溶实验”“油脂和水的不溶实验”,通过化学实验让学生清楚地理解什么长相似相溶、什么是亲水与疏水,在此基础上,教师在讲解“溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜”等生物学知识时,学生就可轻易地理解,整体的学习难度大幅降低。

(三)运用生物学知识解决其他学科问题,强化生物学知识的应用

运用生物学知识解决其他学科问题,强化生物学知识的应用属于“跨学科迁出,深化应用”。高中生物学跨学科教学目标并非简单地帮助学生学习多学科知识,建构完整的知识体系,更重要的是提高学生综合运用多学科知识分析解决实际问题的能力。故教师在实际教学中,可带领学生应用生物学知识解决其他自然科学问题,既帮助学生实现知识整合,又使其认识到生物学知识在现实世界的应用价值[4]。

以激素调节的过程为例,课前教师将本课的核心知识以微课视频的方式分享给学生,要求学生完成自主预习。课上教师渗透化学知识,要求学生以小组为单位,合作探究“为什么化学学科强加碘盐对人体健康有重要作用”等任务。学生通过课前学习初步掌握了碘盐对人体健康的重要作用,因此能够从此知识点切入,提出自己的见解。在此过程中,不仅可促进学生进一步理解生物学知识,还能够锻炼学生以多学科视角分析和解决问题。

(四)创建适合的“项目”,调用与整合多门学科知识

项目式教学是新时期高中生物学教学的重要手段,也是实现跨学科教学的重要途径。教师在高中生物学跨学科教学中应立足生物学、物理、化学之间的内容交叉点,创建需要小组合作完成的项目,以通过项目驱动学生调用与整合多门学科知识,提高学生综合解决问题的能力[5]。

以捕获光能的色素和结构为例,教师创建“植物工厂选择红光和蓝紫光能获得更大的产量”这一项目,指导学生围绕项目探索“人工光源都有哪些颜色?你是植物工厂的员工,会选择哪种颜色的人工光源?光在光合作用过程中如何被吸收?怎样证明光被吸收了?”等问题,随之完善项目研究计划书并分享项目成果。

结束语:

综上所述,研究高中生物学跨学科教学的着力点与策略具有重要作用,基于研究可知,生物学科与物理、化学紧密结合起来,围绕内容交叉点设计与实施跨学科教学,以提高高中生物学教学质效,强化生物学学科的育人价值。教师在开展高中生物学跨学科教学时,可尝试将重点放在提高教师的跨学科教学能力,为开展跨学科教学奠定基础、合理地渗透不同学科知识,深化学生对生物学概念的理解与以及创建适合的“项目”,调用与整合多门学科知识等方面。今后教学中国,教师还应将重点放在加强生物学与语文、数学、美术等学科的联合上。

参考文献:

[1]周新新.高考导向下高中生物跨学科实践活动教学模式的研究[J].高考,2025,(07):127-130.

[2]梁旭欣.大概念引领下高中生物学跨学科教学实践探索[J].考试周刊,2024,(50):119-121.

[3]吴焱闺.高中生物教学中提升学生核心素养的策略分析[J].学苑教育,2024,(34):67-69.

[4]曾国初.环境保护主题下的高中生物学跨学科教学实践研究——以洞庭湖的生物多样性为例[J].中学生物教学,2024,(33):22-24.

[5]朱素娟.高中生物跨学科教学实践探究——以“探究影响扦插枝条生根的因素”为例[J].高考,2024,(32):145-147.