基于项目式学习的初中生物学跨学科融合教学策略探究
石允玲
六安市毛坦厂中学实验学校 237000
摘要:本文聚焦项目式学习在初中生物学教学中跨学科融合应用,探索构建学习模式、设计教学方案与实施教学实践三个维度。通过文献分析与实践探究,提出跨学科项目设计框架,确立生物学核心概念与其他学科知识点连接路径,打造融合型学习环境。项目式学习促进学科间壁垒打破,培养学生综合思维能力,提升学习兴趣与参与度,为初中生物学教学改革提供新思路。
关键词:项目式学习;初中生物学;跨学科融合
一、构建生物学与多学科融合的项目式学习模式
构建融合模式需明确学科核心素养,分析初中生物学课程标准,提炼关键知识点与能力要求。梳理物理、化学、地理、数学等学科交叉领域,寻找知识融合点。比如光合作用主题可融入物理学光学知识、化学反应原理及地理气候影响因素等内容。确立项目驱动问题,围绕真实世界问题设计探究活动,如校园生态系统调查可整合生物多样性、数据统计分析、环境因素测量等跨学科内容。此外,构建评价体系也至关重要,需关注学生知识掌握、问题解决、协作交流等多维度表现。
建立资源支持系统,整合校内外学习资源,包括实验室设备、自然环境、社区资源等,为项目实施提供保障。此模式突破传统学科界限,促进知识立体化构建,培养学生系统思维习惯,增强学习迁移能力。通过问题驱动、任务引领方式,激发学生探究兴趣,主动构建知识网络。同时,该模式强调合作学习,学生在团队协作中相互启发、共同成长,培养沟通协调能力与集体意识。构建生物学与多学科融合项目式学习模式本质上是重构知识体系,打破学科壁垒,建立更符合认知规律、贴近现实生活学习方式,使学生在解决复杂问题过程中自然融会贯通各学科知识。
二、设计生物学与多学科融合的项目式教学方案
教师应该确立主题,选择既符合课程要求又具现实意义话题,如微生物与人类健康、生态环境保护等。然后制定明确学习目标,包括知识目标、能力目标与情感态度目标,特别注重跨学科能力培养。接着设计驱动性问题,该问题应具开放性、挑战性与吸引力,能引发学生深入思考,如如何利用生物技术改善水质污染问题。项目任务设计需分阶段进行,包括资料收集、实验设计、数据分析、方案提出等环节,每个环节融入不同学科知识技能。学习资源准备包括实验材料、参考文献、数字工具等,确保满足多样化学习需求。教师角色定位为引导者与支持者,适时提供指导而非直接告知答案。活动组织形式可灵活运用小组合作、角色扮演、辩论等多样化方式,促进深度交流与思维碰撞。时间规划需科学合理,既要考虑课堂教学时间,也要安排课外实践活动时间。
以人教版初中生物七年级上册第一单元植物细胞为例设计跨学科融合项目式教学方案。该方案以探秘微观世界——植物细胞的结构与功能为主题,围绕植物细胞如何支撑植物生命活动这一核心问题展开探究。方案融合生物学、物理学、化学、数学与艺术等多学科内容,构建立体学习体系。具体而言,学生通过显微镜观察洋葱表皮细胞、黑藻叶细胞等多种植物细胞,结合物理学光学原理理解显微镜成像机制,应用数学测量计算细胞大小并绘制统计图表。在探究细胞壁成分时,引入化学实验检测纤维素等物质,分析植物细胞壁硬度与植物支撑能力关系。学习叶绿体结构功能时,融入化学光合作用原理,物理学中光能转化概念,以及地理学中植物分布与光照关系等知识。方案设计六周实施周期,第一周进行问题导入与资料收集,第二周开展显微观察实验,第三周分析细胞结构特点,第四周探究细胞功能,第五周制作细胞模型,第六周进行成果展示与交流。学生最终以小组合作方式完成植物细胞立体书创作,该立体书通过艺术设计展现细胞结构特点,利用多媒体技术展示细胞功能并结合数学图表呈现研究数据,实现多学科知识综合与创新表达。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、实施生物学与多学科融合的项目式教学实践
教师应该进行前期准备工作,分析学生知识基础与学习特点,构建异质性学习小组,设计学习路径图与里程碑节点。教学实施遵循情境导入—问题探究—协作研讨—成果生成—反思评价五大环节。情境导入阶段通过真实问题或现象激发学习动机,明确任务目标;问题探究阶段学生自主收集信息,设计实验方案,开展调查研究;协作研讨阶段组织定期交流会,分享进展,解决困惑;成果生成阶段引导学生整合研究结果,形成创新性产出;反思评价阶段采用多元评价方式,促进深度学习。实践过程中教师角色从知识传授者转变为学习促进者,通过巡回指导、阶段性反馈与适时介入确保项目顺利推进。跨学科实践需特别关注知识点衔接与整合,可采用概念图、思维导图等工具帮助学生建立知识联系。在时间管理上,采用弹性教学机制,兼顾课内固定学时与课外延伸学习。
以人教版初中生物七年级上册第三章细菌主题为例,设计实施微生物探秘——细菌与人类生活跨学科项目式教学实践。该项目通过细菌如何影响人类社会发展核心问题引领学习,整合生物学、医学、历史、化学与信息技术等多学科知识。实施分为四个阶段:第一阶段细菌初探,学生观看人类历史上重大传染病影片片段,结合历史课本知识讨论黑死病、霍乱等疫病对人类历史进程影响,引发探究兴趣;第二阶段实验探究,学生分组进行三个平行实验:培养环境中细菌、观察酸奶发酵过程、比较不同消毒方法效果,运用化学知识测试pH值变化,应用数学知识记录数据并绘制增长曲线;第三阶段应用拓展,探访社区医院或食品加工厂,了解细菌在医学与食品工业中应用,制作发酵食品如泡菜、酸奶等;第四阶段成果展示,各小组制作科普手册与微视频,举办微小世界,伟大作用主题展览。整个项目贯穿医学史上抗生素发现历程,引导学生思考科学方法与偶然发现关系。在实施过程中遇到排斥细菌负面情绪问题,教师需要引导学生全面认识细菌生态位作用,培养辩证思维。通过历时三周实践,学生不仅掌握细菌相关知识,还建立微生物学与社会发展联系认识,形成跨学科思维方式,提升科学素养与人文关怀。
结论:基于项目式学习初中生物学跨学科融合教学策略探究表明,构建多学科融合学习模式、设计科学合理教学方案、实施灵活有效教学实践三个方面相互支撑、缺一不可。此教学策略打破传统学科界限,促进学生全面发展,培养综合素养。通过真实情境中问题解决,学生学习动机显著增强,思维品质明显提升,知识应用能力大幅提高。未来可进一步探索不同学段适应性问题,完善教学资源体系建设,深化评价机制改革,为基础教育课程改革提供更多实践参考。
参考文献
[1] 何诚. 基于项目式学习的初中生物学跨学科教学实践[J]. 理科考试研究,2025,32(2):57-59.
[2] 陈采凤,谭杰. 初中生物学跨学科项目式学习实践:颜色的秘密[J]. 生物学教学,2024,49(7):78-79. DOI:10.3969/j.issn.1004-7549.2024.07.026.
[3] 庄伟星. 初中生物学跨学科项目式学习的实践[J]. 教育界,2024(22):134-136.