探究式教學：跨學科重構的生物學教學研究

徐宏余?左開俊

[摘要] 建構跨英語學科滲透的生物課堂教學，旨在以英語知識內涵為載體，實現英語與生物學教學的融合，實現跨學科間的橫向聯系。設計和實施跨學科滲透教學，有助于學生激發聯想能力，提升核心概念理解力;激發融合能力，提升知識體系建構力;激發探究能力，提升知識體系理解力。通過探究式教學，學生多視角、多方位理解科學的本質、概念和過程，生物學科核心素養、科學思維、深度思考的學習和教學活動真正發生。

[關鍵詞] 英語元素;跨生物學科;探究式教學

跨學科滲透是一種以發展高階思維、解決實際問題為目標，以滲透知識為內容，積極主動地、批判性地學習新知識和思想的學習模式。跨學科滲透的課堂教學旨在將跨學科的認知融入新的教學體系中，實現知識遷移和情境體悟的交互。在生物學教學中，建構生物學與其他學科知識的融合，顯然對問題解決、思維發展、方法遷移等都具有重要的作用。美國國家科學院在《促進跨學科研究》中提出：由個人或團體對兩門及以上學科的信息、資料、技術、工具、觀點與理論進行融合的研究模式，目的是提升基本認識或解決問題。《普通高中生物學課程標準（2017年版）》在“教學建議”中也提出：加強學科間橫向聯系，有利于理解科學的本質、科學的思想方法和跨學科的科學概念和過程，這將有利于學生建立科學的生命觀，逐漸形成正確的世界觀。[1]基于以上背景，一線教師在建構跨學科融合的教學樣態時，應多從其他學科的角度、維度、質態和性質出發，全方位、全視角地審視生物學教學。本文作者嘗試從“滲透英語學科知識”的視角，進行高中生物探究式課堂教學的樣態研究。

一、激發聯想能力，提升核心概念理解力

聯想能力是在學生對知識形成整體認識時，借助發散思維、聚合想象，利用關聯探求的方法得到事物本質及規律的一種能力。生物課堂教學過程中，在借助聯想方式，建構生物知識與英語知識的融合時，重心應聚焦在處理過程、探究過程和應用過程上。只有基于知識本位的理解，才能激發學生的聯想興趣，達到幫助其深度學習的效果。所以，教師在教學過程中，使用聯想的形式可以實現知識的遷移，完成核心理念的梳理和關聯探求，幫助學生理解、記憶核心問題所蘊藏的主題，使之形成有機的整體。

[案例1]“色素的提取和分離”“建立血糖調節的模型”實驗教學

高中生物教學中，操作實驗是能將理論知識轉化為實踐的一項重要技能。一方面它實現了知識與技能的融合;另一方面又鍛煉了腦與手的靈動。操作實驗中，常有些專有名詞帶有英文字母，例如“色素的提取和分離”實驗中的葉綠素a和葉綠素b;“建立血糖調節的模型”實驗中的胰島A細胞和胰島B細胞等。在此類的操作實驗中，若通過建構生物學專有名詞與英語單詞之間的聯想模式，不論從記憶的效能上，還是學習的深度上，都會達到事半功倍的效果。

在做“色素的提取和分離”實驗時，學生通過觀察雖然暫時清楚了各色素帶在濾紙條上的位置。但有些學生會隨著時間的流逝，記憶慢慢模糊。故教師在此實驗教學時，可根據葉綠素a、葉綠素b中的字母a和b，聯想到英文單詞“above”和“below”，然后建構如圖1的聯想模式，巧妙地完成葉綠素a、葉綠素b在層析紙上位置排列的教學。

在做“建立血糖調節的模型”實驗時，學生通過實驗體驗雖然暫時了解到胰島A細胞分泌的胰高血糖素，具有升血糖的作用;胰島B細胞分泌的胰島素，具有降血糖的作用。但時間一長，有些學生對誰產生胰島素、誰產生胰高血糖素就會發生混淆。故教師在實施此實驗教學時，可根據胰島A細胞、胰島B細胞中的字母A和B，聯想到英文單詞“Above”和“Below”，然后建構如圖2的聯想模式，巧妙地幫助學生記住胰島A細胞分泌的是胰高血糖素，具升血糖的作用;胰島B細胞分泌的是胰島素，具有降血糖的作用。

通過聯想，建構英語知識與生物學核心概念之間的聯系，一方面豐富了教師的教學方式，加強了教師對課程的深層認識，提高了教師的教學設計和實施能力;另一方面也豐富了學生的學習方式，減輕了學生對相關知識的記憶強度，促進了學生高階認知思維的培養。

二、激發融合能力，提升知識體系建構力

融合能力是將一些看似無關的知識內容，根據自己的認知理解尋找其內在聯系，使之銜接成為有機整體的能力。生物學教學中，常有些生物學概念帶有英文字母，如T細胞、B細胞、ATP、ADP等。基于此類生物學概念的教學，教師可以激發學生借助英語知識的內涵或本意，將核心概念由線及面串聯成知識框架體系。所以，在實際的教學過程之中，激發學生的融合能力，一方面能幫助學生深層次地闡述生物學概念的本質與內涵;另一方面也能幫助學生杜絕囫圇吞棗式的僵化學習和記憶。

[案例2] B細胞、T細胞的起源及發育歷程的教學

在T細胞和B細胞的“免疫調節”教學過程中，教師先通過中文名，幫助學生由T細胞中的“T”，探尋到英文單詞“Thymus（胸腺）”。再由B細胞中的“B”，探尋到英文單詞“Bone marrow（骨髓）”。最后，教師可借助“Thymus”和“Bone marrow”的中文含義，幫助學生建構如圖3的知識體系模式圖。

圖3的知識體系模式圖脈絡分明地呈現了B細胞、T細胞的起源及發育歷程：骨髓造血干細胞增殖分化后，形成淋巴細胞，其中一部分淋巴細胞繼續停留在骨髓內發育成熟，故這類細胞稱之為B淋巴細胞，簡稱B細胞。還有一部分淋巴細胞轉移至胸腺內發育成熟，故這類細胞稱之為T淋巴細胞，簡稱T細胞。

隨著“學習”越來越成為多學科匯聚的領域，適時建構生物學知識體系模式，一方面能幫助學生創設一個連貫性的真實情境，理順生物學概念彼此之間的聯系和區別;另一方面借助英語知識的內涵拓展，將一些關鍵性的核心概念融合起來，為學生的學習提供了一種更廣泛意義上的學習借鑒模式。

三、激發探究能力，提升知識體系理解力

探究能力作為人們研究和探索自然規律、社會問題的一種綜合能力，包括學會提問、學會搜集和篩選信息、學會科學思維、學會假設、學會科學觀察與實驗等方面。生物學教學中，微觀世界的物質變化常受限于肉眼的觀察力，不能進行實時“真實性”的課堂展示。所以，此類生物學內容的教學過程中，教師可以用關聯探究的方式，借助英語知識，建構其與生物學相關知識的聯系模式，實現核心概念內容的動態剖析，幫助學生實現理解力提升的訴求。

[案例3] mRNA和tRNA角色功能的教學

mRNA角色功能的教學：學生首先閱讀文獻資料，然后教師引導其根據“轉錄”的相關內容，探尋建構含m的首個英文單詞“message”，表述的中文意思為“信息”;再根據“翻譯”的相關內容，探尋建構含m的第二個單詞為“messager”，表述的中文意思為“信使”。最后，匯集“m”代表的“message”和“messager”的兩層含義，順利地幫助學生建構如圖4的知識體系模式圖。

圖4知識體系模式圖界定了mRNA的兩大功能：一是轉錄時，DNA將貯存的遺傳信息轉移、刻錄到了RNA上，此時mRNA表示攜帶了遺傳信息;二是翻譯時，此RNA 又要將攜帶的遺傳信息從細胞核傳送到核糖體中，此時mRNA表示充當了遺傳信息的使者。

tRNA角色功能的教學：學生首先閱讀文獻資料，然后教師引導其根據“翻譯”的相關內容，探尋建構首個英文單詞“transfer”，表述的中文意思為“轉運”;探尋建構第二個英文單詞“translate”，表述的中文意思為“翻譯”。最后，匯集“t”代表的“transfer”和“translate”的兩層含義，順利地幫助學生建構如圖5的知識體系模式圖。

圖5知識體系模式圖界定了tRNA在翻譯過程中的兩大功能：一是tRNA具有將細胞質基質中的氨基酸轉運（transfer）到核糖體中去的功能;二是tRNA又具有將mRNA攜帶的遺傳信息翻譯（translate）成蛋白質的功能。

教師以相關生物學內容的多層次為載體，嘗試通過意思相近的英語知識，多方位建構彼此間聯系和融合的模式，進而提出有針對性的理解形式，幫助學生切實理解所學內容，逐步體驗該內容呈現的生物學過程。這種遷移知識的形式，能讓學生主動學習，深入思考，進而深刻理解生物學過程及含義，使得有意義的學習活動真正發生。

通過跨學科滲透建構的“生物+英語”融合課堂，只是跨學科課題研究進程中的一小步。但如果沒有此類形式的融合課堂，學生的深度思考只能停留在一門學科的內部，無法拓展和對話;如果沒有此類形式的融合課堂，任何基于真實情境、基于多學科能力的大挑戰，事實上都是無法應對的。所以，新課標強調的學科間聯系和滲透的教學思想，體現的是育人的意義和價值。總之，將跨學科滲透根植于生物課堂教學，要借助“實踐檢驗”這個支架，讓學生借助某一熟悉的學科知識體系，迅速地融入生物學的新知識體系中。一方面使不同類的知識變得富有系統，真正彰顯思維的延展力和生命力;另一方面只有使不同學科間思維方式產生碰撞融合，實現教與學的百花齊放，最終實現人的發展、人的解放和人的自由。

[本文系江蘇省教育科學“十三五”規劃課題“聚焦農村中學‘導學教學的生物探究式教學研究”（項目編號：JS/2019/ZX1315-08484）階段性研究成果]

徐宏余? ?江蘇省蘇苑高級中學副校長。蘇州市學科帶頭人，蘇州市優秀教育工作者。

左開俊? ?江蘇省震澤中學，高級教師。蘇州市生物學科帶頭人。