學科融合視閾下高中生物學教學初探

陳迪

【摘? 要】學科融合視閾下高中生物學教學由以往的單獨授課逐漸演變為與其他學科相互融合的授課方式，其教學目標也發生轉變，強調對學生綜合素養與綜合運用能力的培養，教材中的許多知識點內容也與其他學科有互通之處。因此，在實際教學中教師要以高中生物學的交叉性為切入點，充分挖掘生物學與其他學科之間的聯系，從而豐富教學內容，培養學生的學習興趣，拓寬學生的生物學視野，為學生進行生物學課程學習提供更廣闊、穩定的平臺。

【關鍵詞】學科融合；高中生物學；教學策略；人文素養

生物學是一門探究生命現象、研究自然科學的學科，能有效培養學生良好的生命觀念與科學思維，使學生能對生活中存在的生物學現象開展探究實踐，隨著教學的深入與學段的增加學生會逐漸發現生物學課程的學習與語文、化學、地理等學科不論是在知識概念還是在模型構建上均有著較多的關聯，同時學科融合教學模式的開展打破了傳統教學模式下各個學科之間的壁壘，使各學科之間的知識點內容融會貫通，豐富學生的知識儲備。

一、高中生物學科融合的概況

學科融合指的是將各學科之間存在關聯的知識點相互融合滲透，在不斷嘗試與探索中打破學科邊界的教育活動，有助于課程改革與教學創新。通過學習可發現在現行的高中生物學教材中存在著大量的與其學科相關的知識點內容，如“在生態系統中存在著與地理相關知識點，在DMA結構的學習中學生會學到有關化學知識，在內容遺傳概率的學習中學生會用到數學中的概率計算方法進行計算”等，由此可知，在高中生物學課程教學中開展學科融合教學模式，有利于幫助學生更好地理解課程中的重難點知識，增強學生的學習理解能力，提高學生的學習效率與課程學習質量。

二、學科融合在高中生物學教學中的有效應用策略

（一）重視教學設計，加強課堂導入

在現階段的高中生物學學習中學生經常由于知識點的復雜性與抽象性對該課程的學習缺乏興趣，在課堂學習中也不注重聽講，導致學習成績下滑，出現該問題的主要原因便是教師對課堂導入環節的重視程度不足，并沒有在課前有效激發學生的學習情緒，使學生快速進入學習狀態。因此，教師應根據教學目標與教學內容，利用學科融合導入課程新知，讓學生對接下來的課程學習充滿期待。

以人教版高中生物學必修一“細胞的物質輸入和輸出”為例，在本節課的學習中教師可將其與物理學科中的“擴散”知識點相融合，并借助具體的生物學實驗幫助學生理解生物學中物質是如何實現跨膜運輸的，以加深學生對擴散現象的印象。首先，為學生準備本次實驗的道具水杯、清水、墨水，為學生講解本次實驗的目的與需要觀察的現象。其次，組織學生進行實驗，先在水杯中倒入一半清水，再用滴管向水杯中滴入墨水，觀察墨水在清水中擴散的過程，讓學生結合擴散的定義分析影響自由擴散與協助擴散的主要原因，了解什么是滲透作用，同時讓學生利用數學模型分析跨膜運輸方式的影響因素，繪制影響物質運輸速率的曲線圖。通過該方式，借助物理現象與數學模型不僅讓學生對本節課將要學到的知識點內容有著充分的了解，也進一步激發學生的學習興趣與積極性，通過具體的生物案例，使學科融合概念有著更深層次的理解，促進學生學科融合意識的形成。

（二）強化學科融合，突破教學難點

如何突破教學重難點，提高學生的生物學學習水平，一直是教師熱議的課題，也是幫助學生構建完整生物知識框架的關鍵。生物學受學科性質的影響其知識點內容相對比較抽象，需要學生具備良好的理解能力與扎實的學科基礎才能對其有著更加深入的理解。因此，教師可借助學科融合通過對其他學科知識點的介紹，引導學生用生物學的眼光與思維進行觀察與思考，從而實現知識的遷移與運用。

以人教版高中生物學必修一“細胞的能量供應和利用”為例，在講解細胞呼吸的原理和應用使教師可借助化學方程式引導學生分析影響呼吸作用的因素有哪些？影響細胞呼吸速率的因素有哪些？教師可在課件中出示在做有氧呼吸反應時會生成的反應物與生成物，如“氧氣（O2）、水（H2O）、二氧化碳（CO2）”，同時學生通過查閱課本中本節課的知識點內容發現影響細胞呼吸速率的主要因素，即反應條件溫度與PH值，其反應式為C6H12O6酶→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量，2C3H4O3+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量，24[H]+6O2酶→12H2O+大能量，通過對不同階段反應式的講解，學生在教師的幫助下最終得出總反應式為C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大能量。通過該方式，學生在教師的逐步引導下將生物學思維與化學思維相整合，結合教師所提出的具體問題對反應式中的內容進行分析，嘗試動手解決從而找到學習生物學重難知識點的突破口。

（三）開展生物實驗，培養科學思維

實驗能幫助學生檢驗課上所學知識的正確性，加深學生的理解與記憶，能有效提高學生的動手實踐能力，促進學生生物思維的發展。在高中階段的學習中生物學與化學之間的關系最緊密，教師不僅能用化學知識幫助學生解決生物學學習中的重難點知識，也能借助化學實驗組織學生進行對比分析，使學生感受到生物學與其他學科之間的聯系與區別，以及意識到生物學學習的重要性，在對比分析的過程中生物學課程學習產生全新的認知。

以人教版高中生物學必修一“組成細胞的分子”為例，在學生完成細胞中的元素和化合物以及細胞中的糖類和脂質的學習后，教師可組織學生開展檢測生物組織中的營養物質實驗中的還原性糖檢測的實驗。首先，教師可為學生明確化學實驗與生物實驗二者之間的區別，化學實驗主要探究的是物質的結構，而生物實驗主要是探究物質的性質，從而讓學生在開展對比實驗的過程中有所側重，確保實驗結果的準確性，同時為學生分發本次實驗需要用到的實驗器材與材料。其次，組織學生開展實驗，在化學實驗中學生主要是觀察氫氧化銅（CU（OH）2）與葡萄糖在加熱條件下所反映出的磚紅色沉淀物（CU2O）了解還原性糖，在生物實驗中學生可在2ml有還原性糖的溶液中（水果汁）中注入2ml的本尼迪特試劑，在充分震蕩混合均勻后放入燒杯中水浴加熱，觀察其顏色變化，此時學生會看到有紅黃色沉淀產生，讓學生記錄兩次實驗觀察到的現象。最后，引導學生分析同樣是還原性糖實驗化學實驗與生物實驗的相同點是什么？不同點又是什么？學生結合教師在實驗開始前所說的生物與化學實驗的側重點可分析出，二者的實驗原理是相同的，只是在試劑表述、現象表述、實驗方法上存在不同。

通過對生物實驗與化學實驗的對比，學生意識到相比于其他學科，生物學與化學之間的關系最密切。為此，生物學教師可主動與化學教師建立聯系，將現階段學生學過的知識點內容相整合，以學生為中心開發生物學和化學相融合的校本課程，使學生能在接下來的生物學或化學課程學習中用辯證思維進行思考，促進學生綜合學習能力的提升。

（四）生物和化學相融合，強化探究能力

由于高中生物學是中國自然科學中的基本學科，是探究生命現象與生物活動規律的科學領域，在生物學課程中融入了化學創社校本課程，重點是通過運用微觀的化學知識滲透解決微觀的生物學知識，從而幫助學生可以從分子、原子、離子等層面上更加深入地研究化合物的化學特性、成分、構造和規律等，開創研究新物質的科學領域，使學生可以在進一步掌握生物學基礎知識時對化學基礎知識有深刻了解，從而加深學生對生物學知識與化學知識之間的密切聯系。因此，多學科融合下的校本課程創設，關鍵在于教師能夠利用微觀的化學知識，在生物學知識講解過程中，構建生物學和化學校本課程，幫助學生輕松理解生物學知識內容，促進學生學習發展，提高學生學習能力。

例如，在教授人教版高中生物學必修一“細胞中的元素和化合物”時，為了加深學生對生物學知識的理解，就是建構具有化學特色的研究型課程，成為生物學與化學校本課程融合的價值，有助于學生在課堂教學之外，積極進行研究性的學習實踐活動，也有助于教師在課堂教學中，指導學生運用研究性學習理論和探究性思維開展教育實踐的研究，體現出具有化學特色研究型校本課程的價值所在。如教師講解細胞中的結合水時，為了讓生物學和化學研究性學習理論和思想進行有效融合，以相互滲透、互為補充、彼此促進的校本課程建設為主，重點是利用微觀化學知識，向學生呈現出微觀生物學知識內容，使學生在生物學和化學校本課程中，掌握水中的主要組成元素物理性質等基礎知識，使學生在掌握微觀抽象的化學結合水理論后，認知思維得到發展，學習能力得到提升。通過生物學和化學知識的有機融合，學生主動接受這兩個學科之間的相關知識，并在學科融會貫通基礎上形成生成性的校本課程，帶領學生借助化學知識對生物學知識進行實踐探究，有助于學生在學科交融的校本課程建設中強化自身實踐能力。

三、高中生物學校本課程開發與應用

校本課程的實施應以學生為中心，幫助學生積累學習經驗，體會科學研究過程，體現校本課程的實際價值。因此，教師在生物地理融合創設的校本課程中，為了強化學生學習信心和興趣，教師應當在生物地理融合校本課程中，圍繞生物地理聯合校本課程開發為中心，將跨學科聯合教學活動緊密結合在一起，確保生物學課程教學發展，為校本課程開發奠定良好基礎。

例如，在教授人教版高中生物學必修二“生態系統類型”時，以生物學教材為基礎，結合地理知識進行改變與擴充。這可以作為生物地理融合開發校本課程的主要方式。如教師在講解生態系統類型的知識時，可以在提高學生生物學素養時，設計新的校本課程類型，引導學生回歸實際生活進行學習與理解，從而幫助學生提高學習能力和探究能力。此外，教師結合地理學科拓展校本教學內容的范圍，學生可以從日常生活中入手，開設“走進草原課程”生態學觀點很強的校本課程，適合采用講座、演講、圖片展示的課程教學方式，通過整合課堂教學內容，激發學生的研究興趣，鼓勵學生用生物科學的目光了解典型生態系統、自然保護區、特色動植物。并組織一次草原生態游方案、設計草原生態的校本課程活動，提高學生使用生物科學知識的能力。為了校本課程有進一步的發展空間，生物課題中的生態系統類型可以結合地理環境條件進行深入分析，通過以學生能實際感覺和親身體驗的事物和現象為基礎密切聯系生活，這樣形成校本課開發的目標價值，避免教育質量與理想之間存在落差，促進學生在生物地理校本課程中綜合能力得到提升。

四、結束語

綜上所述，學科融合視閾下高中生物學教師在開展課堂教學的過程中應主動將生物學教學的知識點內容與其他學科的知識點相結合，在課堂導入環節激發學生的學習興趣，并借助具體的實驗項目使學生感受到生物學科與其他學科的關聯性與共通性，在嘗試動手實踐的過程中形成良好的應用能力與跨學科思維，促進學生化學核心素養的發展與綜合能力的提升。

（本文系福建省教育科學“十四五”規劃2022年度“協同創新”（含幫扶項目）專項課題：聯覺體驗視域下中學音美學科融合課程的研究與實踐，課題編號：Fjxczx22-029）