基于大概念的高中生物跨学科实践教学探究

摘要：本文聚焦高中生物跨学科实践教学现状，分析目前教学中存在问题，提出构建基于大概念教学路径方法，探讨优化保障机制策略。通过梳理当前教学困境构建多维教学框架，完善评价考核体系促进学科融合，培养学生核心素养提升实践创新能力。探究强调跨学科视角下生物学习情境创设重要性，主张建立校内外资源协同机制形成完整教学闭环，为高中生物教学改革提供新思路。

关键词：大概念；高中生物；跨学科

引言：随着新课程改革深入推进跨学科教学理念日益受到重视，高中生物学科是自然科学重要组成部分，其知识体系与化学、物理、数学等学科有着密切联系。基于大概念构建跨学科实践教学模式，有助于打破学科壁垒促进知识迁移，培养学生综合思维能力。通过从现状分析入手探讨构建路径与优化策略，为高中生物教学提供实践参考，推动学科深度融合提升教学实效性，满足学生全面发展需求。

一、探析当前高中生物跨学科实践教学的现状困境与挑战

高中生物跨学科实践教学虽已受到广泛关注，但实际推进过程中仍面临诸多瓶颈。传统学科壁垒阻碍跨学科教学深入开展，学科间缺乏有效沟通机制，教师习惯于单个学科思维模式难以实现知识融通整合。教师跨学科教学能力欠缺，多数生物教师专注于本学科专业知识，对化学、物理等相关学科了解不够深入，无法有效引导学生建立知识联系，更缺乏组织跨学科实践活动经验。课程安排过于刚性，学校通常受制于应试压力难以为跨学科实践教学提供充足时间空间，导致实践活动流于形式。

评价体系尚不完善，现有考核方式仍侧重学科知识掌握情况忽视跨学科思维能力培养，无法全面客观反映学生综合素质。教学资源支持不足，实验设备、场地、师资等条件限制，使跨学科实践活动开展受到制约。这些问题综合作用，导致高中生物跨学科实践教学停留于表层，未能真正发挥促进学科融合、培养创新人才作用。因此需要从理念更新、机制构建、资源整合等多方面进行系统思考，探索符合教育发展规律且具有实操性解决路径。

二、构建基于大概念高中生物跨学科实践教学的路径设计与方法

基于大概念构建高中生物跨学科实践教学路径，需从多维度进行整体规划。应明确核心大概念，围绕物质循环能量流动结构功能等贯穿生物学习全过程关键概念，整合相关学科知识点搭建概念框架；创设真实情境，选取生活中典型问题作切入点，引导学生运用多学科视角分析解决；采用项目式学习方式，组织学生开展综合实践活动，将生物知识与化学原理、物理规律、数学模型有机结合；推行协作式教学模式，建立跨学科教师团队共同研讨课程内容，协同开发教学资源；构建螺旋式课程体系，按照概念复杂程度递进安排教学内容，低年级侧重现象观察描述，高年级强调机理分析探究；注重技术赋能，借助虚拟仿真、人工智能等现代教育技术手段突破传统实验局限，拓展实践广度深度为学生提供丰富探究机会。

以人教版必修一第五章《光合作用与能量转化》为例，教师围绕能量转化与守恒这一大概念设计跨学科实践教学。具体实施过程中与物理学科合作探讨能量形式转换规律，与化学学科联合分析光能转化为化学能过程中电子传递机制，与数学学科协作建立光合作用影响因素数学模型。教学伊始引导学生思考植物如何获取能量并转化为人类可用能量这一实际问题，激发学习兴趣；随后组织模拟光合作用装置设计项目，要求学生应用物理光学知识测定不同波长光照强度，运用化学分析方法检测产物生成量，通过数学统计处理实验数据并建立函数关系；实践过程中生物教师负责指导光合色素提取实验，物理教师协助光学仪器使用，化学教师指导色素层析分离，数学教师辅助数据建模分析；学生分组通过自主探究，逐步理解光能→化学能→其他能量形式转换全过程，在实践中体验跨学科思维魅力，形成对能量转化守恒本质认识。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学生的未来发展奠定坚实基础。

三、优化基于大概念高中生物跨学科实践教学的保障机制与策略

为确保基于大概念高中生物跨学科实践教学有效实施，必须建立健全相应保障机制。学校层面应调整现有课程结构，设立专门跨学科实践课程时段保证教学活动连续性系统性；制定弹性课表，为长时间项目实践提供时间保障；加强教师专业发展，组织生物教师参与化学、物理等相关学科培训，提升跨学科知识储备；建立校际交流平台促进优秀教学经验分享；鼓励教师开展协同行动探究，持续反思改进教学实践；创新评价考核体系突破传统纸笔测试局限，采用多元评价方式，如项目报告、实验设计、学习档案袋等全面考察学生跨学科思维能力；引入过程性评价，关注学生学习全过程表现；整合校内外资源，一方面充分利用现有实验室、图书馆等场所，另一方面积极联系高校科研院所、企业等社会资源，为学生提供真实实践场景。

以人教版必修二第二章《伴性遗传》为例，学校构建完善保障机制推进跨学科教学实践。具体措施包括：安排固定跨学科实践时间，给予充足课时保障；组建由生物、信息技术、数学教师共同参与教学团队，每周安排集体备课活动，生物教师负责伴性遗传核心知识讲解，数学教师协助概率统计方法应用，信息教师指导基因数据分析软件使用；学校购置染色体模型、基因检测仪等专业设备，并与本地医学院校合作，让学生参观遗传学实验室；教学评价方面设计家族伴性遗传病调查综合性作业，学生需绘制家族遗传图谱，利用概率知识计算遗传风险，使用信息技术工具进行数据可视化展示，最终形成报告；邀请遗传咨询专家走进课堂，向学生讲解伴性遗传疾病防控知识；学期末组织基因与健康主题跨学科成果展示，鼓励学生将所学知识应用于解决现实问题，培养科学素养与社会责任感。

结论：高中生物跨学科实践教学仍存在诸多困境，需从理念更新、机制构建方面寻求突破。构建基于大概念教学路径创设真实情境，采用项目式学习推行协作式教学等方法，能有效促进学科融合培养学生综合思维能力。完善课程管理制度加强教师专业发展，创新评价考核体系等保障措施为教学实践提供支持。未来应关注学科知识整合模式，深化大概念引领下实践教学操作流程，探索可推广经验，提升高中生物跨学科实践教学质量。

参考文献

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