“三新”视域下高中生物跨学科实践教学的实践
李贵昌 热依拉·亚森
克孜勒苏柯尔克孜自治州第二中学 845350
引言:《普通高中课程方案(2017 年版 2020 年修订)》明确提出,要“加强学科间的相互关联,带动课程综合化实施”,同时强调“重视以学科大概念为核心,促进学科核心素养的落实”。2023 年《基础教育课程教学改革深化行动方案》进一步指出,要“推进跨学科主题学习,培养学生综合运用知识解决实际问题的能力”。在此背景下,高中生物教学亟需突破传统单一学科模式,探索跨学科实践教学的新路径。生物学作为一门与化学、物理、地理科学等紧密关联的学科,具有天然的跨学科属性。本文结合“三新”改革要求,分析高中生物跨学科实践教学的意义与实施策略,助力学生核心素养的全面发展。
一、“三新”视域下高中生物跨学科实践教学的开展意义
“三新”指的是新课程、新教材、新高考,这个教育理念是当前我国基础教育改革的核心方向,通俗的理解就是把之前“教师讲、学生记、考试背”的旧模式转变成“活学活用”的新模式。生物是一门综合性的学科,不仅涉及生命科学的基础知识,还与化学、物理、环境科学等多个领域紧密相连。跨学科实践教学的引入,能够打破学科壁垒,促进知识的融合与贯通。
通过跨学科实践教学,学生可以更全面地理解生物现象背后的科学原理,同时培养解决实际问题的能力。这种教学模式鼓励学生主动参与、动手实践,将理论知识与现实生活紧密结合,从而实现“活学活用”。此外,跨学科实践还有助于激发学生的创新思维,提高他们跨学科学习的能力和兴趣,为未来的专业选择和职业发展奠定坚实的基础。
二、“三新”视域下高中生物跨学科实践教学的开展策略
(一)基于“大概念”构建跨学科主题
在当前的“三新”教育改革中,用“大概念”来组织高中生物跨学科教学,就像给学生提供了一个知识导航仪,让他们的学习变得更清晰、更有意义同时也打破了传统各学科“各说各话”的局面。
例如人教版生物必修一“细胞呼吸的原理与应用”一课,教师围绕“生命系统的能量流动与转化”这一大概念以细胞呼吸的生物学知识为中心,和化学、数学、环境科学等多学科知识相互联系,形成一个 “一核多维” 的教学网络。在具体实施中,教师设计“探究酵母菌呼吸方式”,引导学生通过对比实验理解有氧呼吸与无氧呼吸的差异,同时引入化学方程式定量分析葡萄糖分解过程中的物质与能量变化,运用物理传感器实时监测反应过程中的温度变化,帮助学生理解能量转化效率,再通过建立数学模型描述不同条件下呼吸速率的变化规律。等学生学完基础知识教师就可以向实际应用拓展,比如让学生围绕 “碳中和背景下的农业生产”展开讨论。教师可以让学生思考怎么控制呼吸作用,让粮食保存得更久;或是让他们算一算不同农作物吸收二氧化碳的能力。
(二)基于真实情境开展项目式学习
新课程特别强调培养学生在复杂环境里解决实际问题的能力。真实情境下的项目式学习,能让学生直接面对生物学科在日常生活、生产实践以及科学研究里碰到的各种问题。新教材内容丰富又多样,各个学科的知识相互关联。基于真实情境开展项目式学习,能促使教师打破学科之间的界限,对教材进行整合。新高考注重考查学生的综合素养和创新思维。项目式学习要求学生围绕真实问题,综合运用生物、化学、物理、数学等多个学科的知识去探究。根据上述内容,我们可以发现教师基于真实情境开展项目式学习有助于学生对生物学科的价值有更深刻的认识,同时高度契合“三新”理念对学生全面发展的要求。
例如在人教版必修二第三章《基因的本质》这一章中,教师围绕“DNA 鉴定”这个实际应用展开教学,让学生明白生物学现象背后的化学原理。上课前教师先让学生回顾了 DNA 的结构,比如双螺旋、碱基配对规则,同时引入化学知识,比如 DNA 链上的磷酸二酯键是怎么连接的,氢键如何让两条链稳定结合。为了帮助学生进一步理解生物知识,教师模拟了一个破案场景,通过 DNA 指纹比对可以找出嫌疑人,让学生分析提取 DNA 时为什么要用酒精、洗涤剂等化学试剂(酒精让 DNA 沉淀析出,洗涤剂破坏细胞膜)。在电泳实验环节,教师可以解释为什么 DNA 片段会在凝胶中移动,不同大小的片段跑的速度不一样(就像筛子筛沙子,小颗粒跑得快,大颗粒跑得慢)。通过这样的实践,学生不仅能理解基因的本质,还能学会用化学思维分析生物问题,真正实现跨学科学习。
(三)各学科教师协作构建“双师课堂”
跨学科教学强调学科间的深度融合,而生物学科本身具有天然的交叉性,比如化学(如酶的作用)、物理(如神经电信号)、地理(如生态系统)
等。如果只靠生物教师自己设计跨学科内容,可能会比较零散,或者只是简单拼凑知识点。“双师课堂”让不同学科教师一起备课,能更自然地把不同学科的知识融合起来,避免生搬硬套。当然要做好“双师课堂”,需要学校提供全力支持,比如合理安排课程时间、建立教师协作机制、优化评价方式等
例如学校可以把跨学科课程正式排进课表,比如每周二下午专门留给生物和化学老师一起备课,就像给教师们开个固定的“碰头会”。学校可以成立跨学科教研小组,把每个老师的任务分工都安排明白,确保生物老师和搭档学科老师能长期稳定合作。另一方面是学校要改革考核方式,既要看学生能不能把不同学科知识融会贯通,也要看教师们合作的效果。比如学校可以让学生做跨学科课题展示,请专家来当评委打分,对表现好的教师团队给予奖励,比如在评优评先时加分或是发奖金。学校要是把这些措施都做到位了,双师课堂才能从“两张皮”变成“一盘棋”,让学生真正受益。
结语
综上,通过以大概念整合知识、以真实情境驱动学习、以多学科协作优化课堂,学生能够真正实现知识的融会贯通与能力的迁移应用。未来广大教师需要继续探索,推动“三新”理念在生物教学中落地生根,为学生的终身发展奠定坚实基础。
参考文献
[1] 王珅 .“三新”与核心素养背景下的高中生物学教学研究 [J]. 试题与研究 ,2024,(36):1-3.
[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.