高中“地理+生物”學科融合教學設計研究
——以“植被”一節為例

韓雅茹，趙繼敏，高梅香

(1.寧波大學教師教育學院，浙江寧波，315211；2. 寧波大學地理科學與旅游文化學院，浙江寧波，315211)

一、引言

學科融合是指在承認學科差異的基礎上不斷打破學科邊界，促進學科間相互滲透、交叉的活動。學科融合既是學科發展的趨勢，也是產生創新性成果的重要途徑。學科融合與我國新時代的教育理念相適配，對提高高中地理教學質量、培養學生地理學科核心素養、實現立德樹人根本任務具有積極意義。

當前，高中地理學科融合正處于快速發展階段，相關研究主要分為兩個方面。一是地理學科與多學科的融合研究，例如，以地理學科為核心，融合物理、化學、生物等學科，在校園環境中開展綜合性項目化實踐活動。[1]二是地理學科與某單一學科的融合研究，例如，地理與語文的學科融合——學生通過閱讀優秀文學作品，形成正確的人地協調觀等。[2]然而，已有研究雖認為地理與生物學科之間存在關聯性，但較少涉及高中地理與生物學科的融合教學。“地理+生物”學科融合研究，可以在補充高中地理學科融合研究的同時，為高中地理教學提供新的思路與方式。

二、背景

(一)學科融合的教育理念

《教育部關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》提出，要增強整體性，強化各學段、相關學科縱向有效銜接和橫向協調配合。[3]《普通高中地理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱高中地理課標)提出，要注重地理學科與其他學科的交融，做好地理課程的頂層設計。[4]《中國教育現代化2035》提到，推進教育現代化的基本理念之一是注重融合發展。[5]因此，地理學科的發展要重視相鄰學科的交叉、融合與借鑒，如引入化學、物理、生物等學科的先進現代技術。

(二)地理學科的綜合性

地理學科兼有自然科學和人文社會科學的性質，在現代科學系統中具有重要地位，對解決人口、資源、環境和發展問題具有重要作用。地理學科有著與生態學、環境科學、資源科學等學科相同的研究對象，高中地理課程內容涉及以上各個學科的知識。高中地理課程重視對學生環境修復、生態治理、污染防治等觀念的培養，以幫助學生形成地理學科核心素養，使學生能夠從地理的角度正確認識人地關系，從而實現立德樹人的根本任務。高中地理可以融合多種學科進行教學，例如，地理1的知識內容與化學、物理、生物等理科類學科有明顯的關聯性，地理2的知識內容與歷史、政治等文科類學科有明顯的關聯性。

(三)地理學科與生物學科的契合點

《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱高中生物課標)提出要注意學科間的聯系，指出生物學與人文社會學學科是相互影響、相互促進的，并鼓勵教師充分利用學生的生活經驗作為課程資源引入教學活動；而生物學科核心素養則強調樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，形成生態意識，參與環境保護實踐。[6]生物學科和地理學科在生物多樣性、環境問題、物質遷移等概念上有重合之處，在學習方式上都重視以實驗、實踐的方式進行學習，在核心素養培養方面都涉及生態意識、創新精神以及人地關系等關鍵詞。因此，無論是課程還是方法，地理學科與生物學科之間都有著密切聯系，二者的融合對學生核心素養的培養具有重要意義。

三、策略與原則

(一)策略

高中“地理+生物”學科融合要基于二者的學科特點，采取緊扣教材、把握課標、選取案例等策略，如圖1所示。

1.緊扣教材

教材是學生知識獲取最直接的資源，也是知識最直接的呈現方式，對學生知識構建起重要作用，也是教師進行教學設計的直接依據，因此，高中“地理+生物”的學科融合離不開教材的再開發。[7]地理教材中有許多片段都直接或間接反映了生物現象或原理，生物教材中又對這部分知識進行了較全面的講解，二者體現出相輔相成的關系。因此，“地理+生物”的學科融合要緊扣教材內容，充分發揮教材輔助課堂的作用。

2.把握課標

高中地理課標是教師進行教學設計的直接依據，是確保教學過程符合教學目標的前提。[8]在選取相關生物知識點的片段后，教師應結合高中地理課標對生物教材的知識點進一步加工處理，以符合培養學生地理學科核心素養的要求。之后，教師再結合案例對該部分知識進行“地理+生物”的有機融合，服務于高中地理教學。

3.選取案例

在緊扣教材和把握課標的基礎上，教師還應結合恰當的案例進行“地理+生物”的學科融合。案例應能夠呈現地理與生物兩個學科的共同性，能夠在呈現生物學科知識背景的同時反映某地理思想或地理相關知識，從而做到打破學科之間的界限，做到真正的學科融合。

(二)原則

1.主體性原則

“地理+生物”學科融合要體現地理學科的主體地位。教師在截取生物教材的相關知識點片段后，要根據地理課標對教材片段進行再加工，目的是利用該部分內容使學生對地理知識有更好的理解，培養學生的地理學科核心素養。

2.普適性原則

“地理+生物”學科融合的受眾群體應盡可能為全體學生。“地理+生物”學科融合的目的是促進全體學生利用生物知識更好地理解地理知識、解決地理問題，而不是僅限于一部分擅長地理學科和生物學科的學生進行知識拓展。因此，教師不能一味尋求材料的新穎而忽視學生的接受能力，應選擇適用于多數學生的材料。

3.豐富性原則

“地理+生物”學科融合作為一種新的教學模式，應具備豐富的教學方式和教學內容。[9]教師可將生物學科的教學方式引入地理課堂，例如，在地理課堂上引入“觀察土壤中的小動物”的生物實驗，讓學生通過實驗體會生物因素對成土過程的影響，培養學生的科學精神。教師還可將生物學科的教學內容引入地理課堂，例如，讓學生觀看鰻鱺洄游路徑的相關視頻，使學生了解鰻鱺對水溫的感知能力，進而直觀地理解洋流對生物資源的影響。

四、教學設計

(一) 關鍵路徑

本研究結合生物學科實驗研究的特點，充分發揮生物知識輔助地理教學的可能性，以人教版(2019年版)高中地理教材“植被”一節中的活動部分為例，按照上述“地理+生物”學科融合策略，在突出學生主體地位的前提下，對該部分知識進行教學設計，探索“地理+生物”學科融合的關鍵路徑，如圖2所示。

(二)教學目標分析

高中地理課標中對本節教學目標的描述為：通過野外觀察或運用視頻、圖像，識別主要植被，描述其與自然環境的關系。[5]識別植被及其特征的目的是說明植被與環境的關系。由于植被類型復雜多樣，因此，教師在課堂教學中應緊扣植被對自然環境的適應和改造，選取學生相對熟悉的典型植被，并呈現相應的圖片或視頻，幫助學生直觀感知，引導學生舉一反三，提高學習效率。

本研究選取板栗樹與茶樹兩種植物進行案例分析。一方面，板栗樹與茶樹兩種植物比較貼近學生的生活，是學生相對熟悉的植被；另一方面，在真實情境中分析具體案例對培養學生的綜合思維、人地協調觀等地理學科核心素養有著重要作用。

(三)教學要點

1.以立體農業為案例，導入貼近生活的地理

本案例選自人教版(2019年版)高中生物教材“活動窗”，以貼近學生生活的“板栗樹—茶樹結構”為情境，引發學生對原理性問題進行思考，同時將該案例作為鋪墊，更自然地引出“植被的垂直分層現象”這一知識點。

2.以生物概念為依托，講解科學直觀的地理

一方面，教師借助“原生演替”和“次生演替”兩個生物概念進行講解，使學生從植被演化的角度直觀生動地體會植被的發展演化給自然地理環境帶來的翻天覆地的變化，從而理解植被對環境的改造作用；另一方面，教師以圖片或視頻的形式向學生展示火災、洪水、人類活動破壞等因素對植被造成的破壞，以及漫長而艱難的森林次生演替過程，使學生明白自然植被恢復過程的難度，體會到自然環境的脆弱性，從而樹立正確的人地協調觀。

3.以生物知識為背景，探究豐富多面的地理

在分析板栗樹與茶樹的生物習性的基礎上，教師引導學生進一步分析植被對地理環境中的土壤水分、無機鹽以及光照條件的適應，即植被對地理環境的適應性；同時，引導學生通過觀察地理環境分析植物的生長習性，即植被對地理環境的指示作用。

從生物習性來看，板栗樹是一種深根性樹種，根系發達且多集中在40—60厘米以內的深度，呈水平分布，因此，板栗樹可以較好地利用較深層土壤的空氣、水分及無機鹽。茶樹作為一種灌木，其根系埋藏較淺，最深不超過35厘米。因此，在地下空間中，板栗樹與茶樹能夠在垂直方向上合理利用不同深度土壤中的空氣、水分、無機鹽等物質。而從地上部分來看，成年板栗樹的高度較高，有3—4米，是一種喜光類植物，而成年茶樹只有一米左右的高度，屬于耐陰類植物。二者對光照的需求恰好互補，板栗樹在較高的高度接受充足的光照，其樹冠恰好可以為茶樹攔截一部分光照，使到達茶樹的光照減弱，保證茶樹較為蔭蔽的生長環境。也就是說，在地面以上，板栗樹與茶樹在垂直方向上合理利用不同高度的光照。

在講解“植被的垂直分層”后，教師可以適當增加“植被的水平結構”這一生物知識點，豐富“植被的空間結構”這一知識點，一方面使學生形成完整的知識結構，另一方面豐富學生描述地理問題的角度，如引導學生在綜合分析地形、土壤、光照等自然地理因素基礎上，從生物自身的生長特點以及人類活動的影響等生物角度進行分析，從而培養綜合思維。

4.以生物拓展為延伸，探尋生動有趣的地理

課后探究環節可以將課堂延續到課后，是學生主動獲取知識的過程。在獨立收集資料的過程中，學生可以拓寬知識面；完成資料收集后，學生需要進一步加工處理資料，并小組合作制作多媒體課件或視頻，這有利于培養提取信息、整理信息、分工合作的能力。

(四)教學過程

“植被”一節涉及“植被”“植被的垂直分層”“植被對環境的適應性”等知識點，而生物教材中也對該部分知識進行了說明，并涉及“群落”“群落的空間結構”“原生演替”“次生演替”等概念與知識點，充分體現了地理與生物兩個學科的關聯性。以“立體農業：板栗樹—茶樹結構”為案例，結合生物教材中涉及的知識點，“植被”一節的教學設計如表1所示。

表1 “植被”一節的教學設計

五、結語

學科融合不僅是新時代人才發展的需要，也是未來人才培養的方向。本研究以“植被”一節為例探討高中“地理+生物”學科融合，提出了高中“地理+生物”學科融合的策略與原則，并以“立體農業：板栗樹—茶樹結構”為例進行了教學設計。該教學設計可以引導學生從生物學科的角度進行地理思考，在知識融合的同時強調不恰當的人類活動對自然環境造成不利影響的危害性，對學生樹立正確的人地協調觀有著重要作用。