新課程標準下高中生物教學與其他學科交叉滲透的研究

劉然

摘 要： 強化各學科之間的縱橫互動，有助于學生領悟科學本質、科學思維方式以及統一的科學觀念和過程，樹立科學的自然觀念，逐漸形成正確的世界觀。然而，目前我國課堂的教學模式呈現出“各自獨行，不互相干涉”的現象，各學科之間的割席嚴重，銜接的架橋施工亟須進一步實施，無形的學科間的“墻”需要被拆除以實現互相融通與滲透。因此，需要大力推動學科的交叉互融，打破學科的邊界，達到各類知識體系的有機融通，具有無可估量的重要性。文章選擇高中人教版必修一作為分析樣本，將深度挖掘高中生物學科與其他科學的交叉融通之處。

關鍵詞： 高中生物；人文學科；自然學科；交叉滲透；語文；化學

中圖分類號： G633.91 ???文獻標識碼： A ???文章編號： 1673-8918（2023）36-0027-04

鑒于高中生物課堂中有效實施交叉學科滲透教育的需求，以新課程標準、新高考模式和新教材為基礎，我們傾力構思了一套獨特的教學設計方法。無疑，這股力量將推動交叉學科滲透教學與課程自然融合，引領學生挖掘出解決問題的綜合能力，進一步推動他們的核心素養的建設。

一、 高中生物教學與其他學科交叉滲透的意義

（一）有助于推動學生核心素養的提升

生物學科與其他學科間的關聯性廣泛，通過交叉學科的內容進行教學，不僅能夠點燃學生的學習熱情，也有助于學生將知識進行遷移，使其將各學科知識融為一個完整且全面的知識架構，以提升他們的學習效率。加強各學科間的交叉滲透，會使學生的視野得到拓寬，讓學生習得從多角度觀察問題的能力，培養他們的發散思維，以此提高學生解決問題的綜合能力，這不僅助力于提升學生的核心素養，也有望為我們的國家孕育具備綜合和復合能力的未來人才。

（二）有助于推動教師綜合素質的發展

生物學的魅力在于其與諸多學科相交的特性。教師若能巧妙利用這一特質進行交叉學科的滲透教學，便能在加強各領域教師間的聯動與交流，發掘交叉學科教材的同時，悄然改變固有的教學觀，從專業型趨向研究型，維系終身學習的信念。在交叉學科滲透教學的過程中，教師在深入理解本專業知識的同時，亦需掌握他學的知識，這更能推動教師在教育生涯中不斷吸納新知，拓展知識的儲備。在執行交叉學科的滲透教學時，教師能運用巧思妙想，將來自不同學科、不同領域的知識巧妙地糅合在一起，從而充分鍛煉自身的教學能力。

（三）有助于促使教育教學適應高考制度的綜合改革

學科交叉滲透教學，在這個時代意義重大。其能提升學生的學習成效，精煉他們的創新思維，培養出能夠應對復雜問題的能力。更為重要的是，交叉滲透教學能激發他們的學習熱情，使其能在新的情境中運用所學，解決新的問題，推出新的結論。這種教育法在適應新高考評價體系的大背景下，顯得尤為關鍵。只有深入推廣此種教育法，才能培養出具備高度信息搜索、整理、轉化能力以及實驗設計、動手操作能力強的學生，以符合新高考評價體系的期望。

二、 國內外學科交叉滲透的情況

（一）國外的情況

學科交叉滲透教學概念，源于歐洲歷史的長河中，啟動之刻可追溯至19世紀上乘的時空，這是由教育學的鼻祖赫爾巴特初啟，他倡導多學科知識的結合與交融。他確信，在學習的田園里，各學科的種子間相生相克、相依相存的法則早已深植其間。知識的相生相連，抑或可成就教師教學之道，使其勃發騏驥韻味，引領學子在求知旅途中翱翔。讓一場名為“國際綜合理科教學的研討會”嶄新的篇章，涌現出一片充滿活力和無限希望的探索疆域，學術界愈發將眼光聚焦于綜合課程的實踐與研究。2011年，美利堅合眾國的國家研究理事會帶來了一篇充滿積極探索的論文，《K-12科學教育的框架：實踐、交叉概念以及核心觀念》，此文強調科學教育應涵蓋學科核心概念、交叉概念及科學與工程實踐，其中跨學科概念被定義為跨越各學科領域的普適性基本概念與原理，以期實現知識的有機融合和互動。英格蘭的鐘聲，就在20世紀風云激蕩的60年代敲響，綜合課程漸獲重視。從綜合性質的科學課程編制，到中學普遍的轉型為綜合性學校的推進，無不顯現著中流砥柱的決心。而“為大眾的科學教育”這一核心理念被貫穿始終，為學者、育人工作者帶來了嶄新的啟迪。縱觀歐洲的另一段歷史，德意志在20世紀末期意識到綜合課程在中小學階段的重要性，開始著力推進《綜合教育計劃》。他們倡導以網絡化思維、多元視角、教師為導向的精神推動學生對多學科的認可及投入。日出東方，明珠之島，日本也于20世紀80年代起步，為了締造能洞悉全局、策略高瞻的優秀人才，通過白皮書的形式強力推動綜合素質教育。如今，教學綜合化與個性化發展成為日本高等學府的重要理念。縱觀全球，英美等國對學科交叉的研究起步較早，成果豐碩，而各國也對此廣泛進行研究和實踐，并因各地文化環境差異，發展出自身特色的課程體系。

（二）國內的情況

縱觀我國的學科交叉研究，其落后于國際的情況直至20世紀中葉下伏筆。幸運的是，自1985年4月首次交叉科學論壇面世，我們的交叉學科教育研究已進入快速發展時期。移步至高中生物交叉教育的研究，有幾個顯著的進展。首先，教學模式與策略的研究。在此領域，秦自民和牛文苗的貢獻不容忽視；他們為交叉教程的實施提供了豐富的理論與實踐資源。例如，秦先生提出了五種生物學科交叉教學方式，如比喻與練習等；而牛女士則明晰了需要各學科教師協同的教學主題模式等。陸海燕和王亞沿著此路深入探討了以生物學、化學、物理學科交叉為重點的多種教學設計。其次，對交叉學科內容的研究，郭威、潘俐、張珍和李玲等人針對高中生物教學中的交叉內容進行了深度探析。他們對生物教學中的化學內容、與相關學科的知識交叉以及與自然、人文學科交叉的內容進行了獨特的解讀，并提議改進教材設置。李玲還進一步提出了四種實施學科滲透教學的可能路徑，其中包括生活、實踐活動、專題討論等方式。最后，王蕾與蘇瑞的努力表明，他們通過對教學實踐的研究得出，學科交叉滲透教學方法能增強學生的學習興趣，加強知識理解，并提高學生的遷移能力。

三、 學科交叉與學科交叉滲透教學概念的界定

（一）學科交叉

“Interdisciplinary”在中國被譯為“學科交叉”或“跨學科”，是各學科思想、理論和方法的交融產物。其采用多角度研究和解決問題，整合多學科信息。“學科交叉”已成為一種融合各學科知識的科學研究方法，不僅是各學科間知識和觀念的交融，也包括理論和方法的共享。在高中階段，“學科交叉”鼓勵打破學科壁壘，集合各學科理念、理論和方法，用于教學。

（二）學科交叉滲透教學

學科交叉滲透是一種綜合的教學方式，在尊重各學科獨有邏輯的原則下，合理編織多個學科的知識，以增進學生解決問題所需的知識和能力，提升其綜合素質。筆者要討論的交叉滲透教學在生物課堂上實踐，以生物學為基石，引入兩門以上相關學科的知識，構成綜合型網絡。

四、 目前交叉教學滲透中面臨的問題

調查發現，目前的學科交叉滲透教學模式的實行效果并不理想。在生物學教育領域，教師主要還是在本學科范圍內進行教學，對其他學科關注度相對較低。在涉及相關學科知識的情況下，他們往往僅在必要時采取簡單的融合策略。令人遺憾的是，鮮少有教師能夠經常引領學生將學到的生物學知識應用到現實生活中，解決實際問題。部分教師所實行的學科交叉滲透教學，其目的并未能與課程目標達成一致。受課堂教學時間和學生能力差異的影響，教師在應用學科交叉滲透教學時，常過分聚焦生物學知識的理解，而忽視了對學生核心素質的培養。

（一）教師的層面

1. 教師對生物學與其他學科之間的聯系理解不清晰

盡管大多數教師理解學科交叉的重要性，但仍有七成的教師只將其作為知識的輔助工具，使學生的關注焦點僅在具體知識點，而非知識間的關聯。長期的分科教學，教師在專業領域的訓練過于強化，對其他領域知識的忽視導致學科交叉教育的推進力度不足。大部分教師對非專業學科的介紹簡化，使其對生物教材中交叉學科知識的掌握模糊。這種知識缺乏的循環，使得教師對生物與其他學科的聯系理解不清，教學內容混亂，難以使學生理解。我們可以通過整理生物教材中的學科交叉點，提升教師的知識儲備，降低實施學科交叉教學的難度。

2. 教師缺少交叉教學的意識

在教學之旅中，生物教師繞不開學科交叉的知識源泉。他們對這種交叉滲透的教學并非全然陌生，但教師群體中，仍拘泥于原本的學科觀念，過于專注于本專業的教學。調查發現，僅有微乎其微的3.8 % 的教師會深入研究交叉知識，恰如其分地選擇講解方式。部分教師對這些交叉知識點的處理方式感到困惑，常常選擇遺漏而非深入探討，這頗為欠妥。這種保守的教學觀念，加之對學科交叉滲透的淡漠，導致高中階段學科交叉滲透教學的發展步伐緩慢，實施起來頗為棘手。

3. 在進行學科交叉滲透教學時教師無據可依

約八成的教師對相關學科理解不深，近九成的教育工作者缺少明確的學科交叉教學方案和實例，導致他們在嘗試學科交叉教學時困擾不斷，備課壓力增大。由于學科交叉教學設計不完善，學生難以將所學知識技能應用其中，部分學生認為學科交叉對理解生物學概念幫助不大。實施跨學科教學時，教師常以理化知識為教材，缺乏與人文學科的交叉，更少與現實生活關聯，這些都是學科交叉教學面臨的挑戰。我們需要在解決這些問題上下功夫，以提升學科交叉教學的效果。

（二）學生的層面

1. 學生對學科交叉的熱情不高

研究表明，超過四分之三的學生對交叉學科的關注度不高，缺乏學習興趣。他們學習生物學多出于考試需求，而非出于真正的熱情，考試以外，只有14.3 % 的學生會主動閱讀相關書籍，這反映出學生對學科交叉的熱忱待提升。如果教師在處理交叉學科時方法不當，學生理解困難，會認為交叉學科對他們的學習無益，從而冷淡對交叉學科的態度。這不僅冷卻了他們的學習熱情，也影響了他們主動探索知識的積極性。

2. 學生的知識遷移能力不足

調查顯示，84 % 的學生在運籌生物學知識方面僅能零星或無力，僅17.6 % 的學生有能力運用生物知識解答實際問題。這一結果與教師重視知識講解，忽視培養學生解決問題的能力有直接關聯。課堂內，學生或許能順應教師思路應答問題，但離開課堂，學生往往在解決問題上會陷入困境。

五、 新課程標準下高中生物教學與其他學科交叉滲透的措施

（一）高中生物教學中與人文科學的交叉滲透

人文科學研究社會本質與演變。在高中，我們學習諸如語文、政治、地理和歷史等人文課程。下面，我們將以語文為例，探討其在高中生物教育中的交叉滲透。

1. 古詩詞中的生物

中國古詩詞中，生物學與文學的交融之美表現得淋漓盡致，如詩句“落紅不是無情物，化作春泥更護花”體現了生物分解和物質循環的知識；“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”展示了溫度對花開的影響；“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”揭示了溫度對葉綠素和花青素的作用；“稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片”展示了食物鏈和生態保護的重要性。人教版語文教材中的《春》《紫藤蘿瀑布》等文章也與生物學有深厚的聯系。教學時，通過引用與生物學有關的詩詞和美文，能為學生構建出濃厚的學習氛圍，激發他們的美感和求知欲，使其充滿對探索生物學奧秘的熱情。

2. 成語里面的生物學

成語是語言的重要組成部分，其中許多與生物學理論基礎相關。如反映條件反射的“畫餅充饑”“談虎色變”；揭露非條件反射的“饑腸轆轆”“瑟瑟發抖”；反映先天性行為的“蜘蛛結網”“螞蟻搬家”；表現后天性行為的“鸚鵡學舌”“狗辨主客”等。另外，成語如“千里之堤，潰于蟻穴”“飛蛾撲火”等，分別揭示了生物對環境的影響及昆蟲行為特性。將這些成語融入生物學教學，既可為課堂注入活力，又能在學生學習科學知識的同時，提升他們的人文素養和道德修養，完全符合新教育理念的教學方式。

（二）高中生物教學中與自然科學的交叉滲透

自然科學關注有機和無機自然界的研究，如化學、物理、數學等。近年來的理科綜合考試試題集中在社會熱點問題，考核學生對事物結構、功能的認知和變化過程的分析，從而測試他們運用多學科知識解決問題和創新的能力。這對高中理科教學提出了更高的挑戰。筆者以化學和生物學的交叉滲透為例，將呈現高中理科教學整體融合自然科學各學科的趨勢，以激發學生的創新和綜合應用能力。

第一，在高中生物教材中，我們可以看到許多化學知識的應用。以人教版高中生物必修一《分子與細胞》為例，書中詳細描述了組成細胞的各種分子，如蛋白質、核酸、糖類和脂質等。這些分解和解構的過程，實際上是基于化學的理論和知識。例如，在《生命活動的主要承擔者——蛋白質》這一章節中，我們需要理解氨基酸的結構以及蛋白質的四級結構。這些知識點實際上在高中化學的選修課程《有機化學基礎》中有著詳細的講解和學習。因此，我們可以清晰地看到，生物學和化學學科之間存在著密切的關聯，學科交叉豐富度超半數，助力學生深度理解蛋白質知識。教材編寫彰顯學科融合，出現互為依賴的新勢頭，終結各自為政。課程標準貫徹改革綱要，適當融合不同學科，打破單一分科枷鎖。

第二，在我們探索高中生物學的世界時，不乏對化學方法的運用，比如在我們研究細胞膜功能的過程中，會發現脂溶性物質能夠通過自由擴散的方法，優先穿越細胞膜。然而，教材并沒有詳細解釋其中的原理。筆者借助對滲透化學的理解，帶領學生探索了物質相似相溶的原理。分析了生物膜的基本構成，也就是磷脂雙分子層。在這個構造中，磷脂分子的親水端位于表面，而疏水的脂肪酸鏈則隱藏在內部。這種特殊的構造使得水溶性物質無法自由穿越，而脂溶性物質則能輕易通過。通過這種方式，我們揭示了細胞膜功能的奧秘，同時也提升了學生對科學知識的理解。

六、 結論

綜上所述，高中生物學與人文科學及自然科學緊密相連，如何將各學科的知識融會貫通，構建有機的體系，對教育者來說，道路漫長。我們需傾盡全力，強化日常教學中的學科交融意識，巧妙運用學科交融的知識鏈接，闡述生物學現象，借鑒相關學科的方法，處理生物學問題。唯有如此，科學的真實面貌得以顯現，學生的科學素養也能得到全面提升。

參考文獻：

［1］孫建雄.新課程標準下高中生物教學與其他學科交叉滲透的探討［J］.科教文匯，2011（12）：109-110.

［2］周佳.高中化學與物理，生物的交叉滲透教學策略研究——以“能量觀”為例［J］.中文科技期刊數據庫（全文版）教育科學，2022（11）：26-28.

［3］牛文苗.高中生物學科交叉教學研究［D］.西安：陜西師范大學，2011.