基于跨學科分析高中生物學教學策略

江蘇省常州市北郊高級中學 姜文波

21世紀以來，全球出現很多用單一學科難以解決的問題，迫切需要解決復雜社會問題的人才。隨著新課改的推進，新課標注重對學生思維能力的培養，跨學科教學受到各國學者的關注。我國基礎教育階段大部分地區以分科課程制度為主，分科教學導致各學科孤立，不利于學生綜合素質的發展。教師要充分認識到學科間的聯系，增強學生的綜合思維能力，使學生對所學知識融合形成系統認識，培養適應社會發展的綜合型人才。生物學學科與化學等課程內容具有密切聯系，當前生物學課堂教學中教師往往注重單學科知識的傳授，忽視多學科知識融合，不利于學生思維能力的培養。因此，研究生物學課程中采用跨學科教學具有重要意義。

一、高中生物學跨學科教學分析

教育部頒布《基礎教育課程改革綱要（試行）》強調解決課程科目過多的現狀，《義務教育課程設置實驗方案》提出加強學科間相互滲透。《普通高中生物學新課程標準》教學建議中提出注意學科間的聯系，課改多次強調課程綜合化，但目前我國基礎教育學科間綜合較少，知識內容分割有助于學生搭建完整系統的知識框架，但學生往往忽視學科間的聯系。為落實新課改宗旨，需要對原有課程教學模式改善，跨學科教學強調課程綜合性，有助于促進學生知識遷移。

（一）高中生物學跨學科教學內涵

美國心理學家伍德沃斯首次提出跨學科概念，跨學科是應用多學科方法語言研究中心主題，具有縱向協調與橫向不同學科領域互動特征。跨學科是知識與生活不同學科的融合，為解決單一學科無法應對問題形成，是整合多門學科概念方法理論解決單一學科領域的難題，發現不同學科間相互使用價值，具有整合多門學科要素，發現新知識問題獲得新解決方案特征。跨學科教學是跨學學科界限建立聯系使學生在廣闊領域學習，可以培養學生從不同學科角度看待解決問題的能力。高中生物學跨學科教學是跨越生物學單獨學科界限賦予學生真實問題情境，讓學生運用不同學科知識積極思考，實現對社會性問題的創造性解決。

（二）高中生物學跨學科教學的意義

21世紀初，中國開始重視學科間的交融，人們對跨學科相關理論進行很多研究，跨學科教學形式最初為主題單元教學，主題單元教學對多個學科資源整合，難以對學生產生持久的影響。新高考下如何提高生物學學科素養成為教師要關注的問題，生物學課引入跨學科教學可以有效促進學生核心素養的發展。生物學涉及許多跨學科概念，如模型概念在許多學科中出現，高中生綜合知識得到一定積累，生物學課程開展跨學科教學具有可行性。

目前我國跨學科教學研究處于不成熟階段，高中生物跨學科教學缺乏完善的理論。加強對跨學科教學可以強化學生對核心概念的理解，由于我國采用分科教學方式，導致學生難以把握各學科所學知識聯系，引入跨學科教學可以使學生融匯各學科知識。新高考下探索高中生物跨學科教學是具有突破性的工作，有利于教師教學專業能力水平的提升。我國基礎教育改革引入跨學科理念，高中生物學課標提出將跨學科教學融入課程實施，高中生物學如何在新高考下更好地培養學生核心素養，促進學生全面發展，是一線教師面臨的現實問題。生物學課堂應用跨學科教學是落實新課標的要求，符合學生認知發展特點，生物學新教材編制為跨學科教學提供可行條件，生物學課采用跨學科教學非常必要。

二、高中生物學課程跨學科教學現狀分析

生物學是自然學科，其發展需要其他學科知識體系的完善。隨著時代的發展，生物學廣泛應用于環境治理等多方面。課堂中實施跨學科教學有助于學生對課程知識的理解，提高學生的跨學科知識解決問題的能力。教師要挖掘生活中的具體事例，與其他學科教師交流，充分利用資源，對教學內容進行跨學科知識補充。高中生物學課程教材有很多跨學科知識內容，要梳理總結生物學課中跨學科內容，分析生物學跨學科教學面臨的問題，研究開展跨學科教學的有效對策。

（一）高中生物學課程教材跨學科內容

高中生物學課程內容跨學科知識內容包括知識技能與方法態度維度，生物學學科與其他學科知識層面存在較多的交叉滲透，如脂肪等知識在化學教材中出現。教學中適當講解補充跨學科知識有助于促進學生對新知識的理解，生物學發展需要借助其他自然科學技術，如物理學中超速離心等技術對生物學發展作出巨大貢獻，日常教學中要適當補充跨學科教學內容，有助于加強學生對生物學的理解。分科教學下不同學科發展應用研究方法類似，各學科學習中解決問題方法近似，生物學教學中可以將類似方法運用于生物學學習中，如光合曲線教學中利用數學函數斜率判斷光合速率，輔助學生實現對知識的理解。

跨學科教學模式以立德樹人為教育理念，促使學生形成良好的行為習慣，高中生物學教材中蘊含情感價值資源隱藏于資料分析等欄目中，教師可以深入挖掘教材內容實現學生情感價值觀的形成。如通過生物結構了解哲學相關問題，樹立辯證唯物主義自然觀，通過科學探索史養成嚴謹求實的學習態度。教師可以結合其他學科知識加深環保意識。新課講授時采用跨學科教學模式需要了解其他學科教學進展，考慮不同能力水平學生的接受程度調整跨學科教學內容，避免超出學生理解范疇知識。根據教材內容可以開設跨學科活動課程，活動課程強調學生在活動中直接獲得經驗能力，學科課程強調學生從生物學學科體系中獲得學術性知識，跨學科教學實施可以主題活動課形式進行，實現學生素質的全面發展。生物學、化學是聯系密切的學科，教師在教學中會遇到跨學科知識，備課時應標注處理做好相應教學設計，教師可以利用其他學科跨學科知識教學，使學生了解知識間的相互聯系。

（二）高中生物學課堂跨學科教學問題分析

目前高中生物學課堂缺少跨學科教學應用，主要由于師生缺乏跨學科教學意識，未形成典型指導作用的跨學科研究機構，缺乏充足的課時與教研活動安排。不同學科教師對學科內容交流較少，教師自主權有限導致跨學科教學難以實施。學校教師與有關部門要共同努力促進跨學科教學實施，學校與地方部門要發揮動員作用，意識到跨學科教學的重要性，為教師提供跨學科教研場所，促使教師對教學素材深入挖掘。地方部門可以鼓勵學校組織跨學科技能比賽，邀請跨學科領域專家開展跨學科經驗分享等。

當前大部分對跨學科教學持積極肯定態度，認可跨學科教學對培養學生思維能力的價值，但實施跨學科教學的教師較少，主要由于應試教育體制影響，缺少相關教學資源。學生方面由于對學科間聯系認識不夠，對學科與生活的認識片面，學生對學科知識橫向遷移意識薄弱等影響跨學科教學的開展。高中學生對學科聯系認識片面，大部分學生僅注意到生物學與化學學科間的聯系，由于教師在教學中未強調學科間的交叉聯系，學生對所學知識未深入思考，跨學科意識薄弱影響學生對所學知識的融會貫通。大部分學生對學科與生活間的聯系認識停留于表面，各學科知識廣泛應用于生活中，如疫情防控主題中可以運用語文學科中修辭手法書寫標語，使用數學統計學等方式統計新增患者人數，借助生物學知識更全面認識病毒，通過化學知識配置相關藥劑等。學生對學科間知識橫向遷移意識欠缺，影響學生核心素養的發展。

三、高中生物學跨學科教學對策

生物學學科教材含有豐富的跨學科教學資源，實際教學中傳統分科教學觀念根深蒂固，不同學科教師往往交流較少，學生在課堂中的思維局限于本學科中，忽略學科知識的整體性，教學實施需要教師尋找可融合的教學內容，在教學目標設定，教學資源選擇等方面深入教研，跨學科教學有利于學生思維的發展，高中生物學跨學科教學實施可以在新課導入，重難點突破與實驗復習教學中開展，在人文與自然學科中進行融合，有效提升課堂教學質量效果。

（一）高中生物學課堂跨學科教學措施

生物學學科發展中凝結數理化等學科知識方法，高中生物學教師要關注不同學科的交叉，借鑒不同學科對生命現象的思維方式，形成跨學科融合大生物教學觀念。生物學課堂跨學科教學要分析不同學科對生物學知識的表征，引鑒不同學科課堂教學模式，課堂教學中實踐跨學科教學要尋找恰當的策略，教學內容重視系統完整性，跨學科教學要注意結構模型等要素的運用，教學中注重通過跨學科概念讓學生掌握核心概念，注重學科間的知識銜接，教師運用教學方法時要關注學生的全面發展，注意結合學生已有生活經驗，利用模型構建促進學生對知識理解。

生物學中多個課程涉及模型概念，可以巧妙利用模型幫助學生構建模型思維，如在《細胞膜的結構和功能》教學中，教師可以通過分析細胞膜流動鑲嵌模型幫助學生構建概念，利用相關模型圖片展示模型內部結構，讓學生借助制作模型使學生清晰認識細胞膜結構。在《光合作用》教學中，可以通過圖形方式構建光反應物理模型，對環境影響光合速率知識點，學生要清晰了解單個因素對光合速率的影響，教師可以利用數學中的曲線模型，讓學生運用建立模型清晰表達光照溫度對光合作用的影響。生物學中多個課程涉及機制跨學科概念，可以利用生活中的機制幫助學生學習生物學機制，如光合作用知識點是學習機制的跨學科概念，生活中縫紉機工作機制等是學生熟悉的事物，可以利用生活中常見的機制導入新課學習。

高中生物學課程跨學科教學實施要在課前準備，課中開展與課后總結環節滲透跨學科意識，實施教學前需要教師剖析構思教學內容，準備性策略包括利用生活資源創設問題情境，歸納跨學科教學內容尋找融合點，可以挖掘網絡媒體資源，參考國外STEAM課程等多方面挖掘素材，拓寬學生的思維方式。行動性教學策略是在課堂中為完成目標開展教學行為，是決定達成預計跨學科教學效果的關鍵，可以通過情境設置、體驗教學法等開展跨學科教學。建構主義理論注重情境創設，要求學生在真實情境中感知體驗問題，培養學生解決問題的能力，生物學教學中情境設置包括生活與多媒體情境等，生物學與生產生活聯系緊密，如滲透壓學習有利于學生理解種植農作物不能過量施肥等，教材內容可以綜合創設情境，如大棚種植情境涉及建造地理位置，促進植物作物生長溫度等因素的調控，經濟作物保存等涉及理化等學科知識。

（二）高中生物學人文科學課程跨學科教學

高中生物學中跨學科知識有很多，教師要分析思考教材中的跨學科知識，對重要跨學科知識進行教學設計，找到適合跨學科知識教學的方法。可以與語、數、外、政、史、地、理、化等人文自然學科聯系進行跨學科知識分析。高中生物學教材中與人文學科聯系較少，人文情懷可以培養學生的生物學核心素養。語文是學習其他學科的基礎，高中生物學與語文聯系主要是教材運用大量古詩與修辭手法，語文中許多俗語描述自然現象，古詩中蘊藏豐富的生物學知識，生物學大部分內容是語言描述性，需要滲透語文知識，鍛煉學生的語言組織理解能力。

生物學相關的政治主要是法規與時政，現代社會要了解當下法規，生物學課運用政治知識可以對學生進行價值觀教育。如探討問題我國研制大型客機C919飛機需要整體研發設計等部門分工合作，細胞生命活動與飛機制造部門分工合作相似。補充講解人類輔助生殖技術可以普及政府頒布法規，生物學教學中運用政治知識培養學生對相關知識的認識，培養學生的核心素養。生物學是自然學科，自然學科研究內容方法原理等方面有密切的聯系，加強與其他自然學科聯系有利于學生對學科本質的理解。數學是科學的基礎，數學學習有利于生物學的學習，高中生物學中許多問題可以通過數學原理模型解決，如討論不同番茄品系，培育抗病紅果肉番茄如何得到穩定遺傳的黃果肉品系？引導學生交流雜交育種流程，教師講授中采用層次遞進的方法，促進學生積極思考，展示從生物學問題到建立抽象數學模型。

四、結語

生物學是近代科學發展的產物，與其他學科關系密切，義務教育階段教材中出現許多生物學家有其他學科知識，生物學是綜合性課程，要與其他學科建立有機聯系。新課標指出課程宗旨是培養學生的核心素養，強調提高學生的跨學科學習能力。我國基礎教育階段以分科課程為主，教師通常僅教授本門課程學科知識，新課標提出要使學生各學科學習形成橫向聯系。近幾年高考生物學試卷考查學生的知識遷移運用能力，啟示教師要注意跨學科教學。當代社會高速發展，出現許多問題需要多學科知識解決，急需培養適應社會發展的復合型人才，生物學課程教學中要重視跨學科教學，聯系自然人文學科課程內容，挖掘生物學教材中的資源，采用多樣化教學方法，有效促進學生核心素養的發展。