核心素養(yǎng)視域下的高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐案例研究

余自龍

摘 要：文章通過分析核心素養(yǎng)在生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，以及目前教學(xué)中學(xué)科割裂、評價(jià)方式局限等問題，提出了建立合理的評價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問題情境、開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)以及組織學(xué)科間交流與合作等五大實(shí)踐措施，旨在提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)其批判性思維和跨學(xué)科能力，為教育者提供可行的教學(xué)策略和方法。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中生物；跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)

隨著教育領(lǐng)域?qū)τ趯W(xué)生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的追求，核心素養(yǎng)已成為教學(xué)的重要視角。在高中生物學(xué)習(xí)中，跨學(xué)科主題教學(xué)日益受到關(guān)注，期望通過整合多學(xué)科知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和批判性思維。然而，目前實(shí)踐中仍存在學(xué)科割裂、評價(jià)體系狹隘以及跨學(xué)科協(xié)作困難等問題。因此，構(gòu)建有效的高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐方案至關(guān)重要，其中建立合理的評價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問題情境、采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)以及促進(jìn)學(xué)科間交流與合作，成為應(yīng)對當(dāng)前挑戰(zhàn)的重要措施。

一、核心素養(yǎng)對高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的重要性

（一）拓寬知識視野，促進(jìn)學(xué)科交叉融合

核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具備寬廣的知識視野和跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)，在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅需要掌握生物學(xué)知識，還需要整合化學(xué)、物理、地理等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識。通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識視野得以拓寬，能夠更好地理解生物學(xué)知識在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)科之間的交叉融合。

（二）培養(yǎng)科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力

核心素養(yǎng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力，高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)通常以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究、合作學(xué)習(xí)等方式解決問題。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、交流等，從而培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維。通過不斷實(shí)踐和創(chuàng)新，學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力得以提升，為他們未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任感，提升情感態(tài)度價(jià)值觀

核心素養(yǎng)要求學(xué)生具備社會(huì)責(zé)任感和良好的情感態(tài)度價(jià)值觀，高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)往往涉及社會(huì)熱點(diǎn)問題，如環(huán)境保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更加深入地了解這些問題背后的生物學(xué)原理和社會(huì)意義，從而增強(qiáng)他們的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識。同時(shí)，這種學(xué)習(xí)方式也有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和服務(wù)社會(huì)的意識，提升他們的情感態(tài)度價(jià)值觀。

（四）促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展，提升教學(xué)質(zhì)量

核心素養(yǎng)不僅對學(xué)生的學(xué)習(xí)有重要影響，同時(shí)對教師的專業(yè)發(fā)展也有積極的推動(dòng)作用。在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，教師需要不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，提升自己的跨學(xué)科教學(xué)能力。通過與其他學(xué)科教師的交流與合作，生物教師能夠更好地理解和掌握相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

二、當(dāng)前高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐中存在的問題

（一）學(xué)科知識整合不足

在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，學(xué)科知識的整合是關(guān)鍵。但在實(shí)際教學(xué)中，由于教師對其他相關(guān)學(xué)科的知識掌握不夠深入，或者缺乏跨學(xué)科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)科知識整合不足，這不僅影響了學(xué)生對知識的理解和掌握，也限制了跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的效果。

（二）教學(xué)方法較為傳統(tǒng)

盡管跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性和探究性，但在實(shí)際教學(xué)中，一些教師仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，如講授式教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然是被動(dòng)的，這種教學(xué)方式無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（三）課程資源匱乏

高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)需要豐富的課程資源作為支撐。然而，在實(shí)際教學(xué)中，由于教學(xué)資源有限，一些教師難以找到合適的課程資源來支持跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容受到限制，無法深入探究跨學(xué)科主題。

（四）學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)差異大

由于學(xué)生有不同的背景和興趣愛好，他們的學(xué)科基礎(chǔ)存在較大的差異。在進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時(shí)，一些學(xué)生可能會(huì)感到困難和無助，因?yàn)樗麄內(nèi)狈Ρ匾膶W(xué)科基礎(chǔ)知識，這種狀況會(huì)影響他們的學(xué)習(xí)效果和自信心，從而影響他們核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

三、高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐措施

（一）建立合理的評價(jià)體系，幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法和提高學(xué)習(xí)效果

建立合理的評價(jià)體系在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中具有重要意義，不僅可實(shí)現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的客觀衡量，更是一種引導(dǎo)和反饋的工具，可以幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效果，對于他們的綜合素養(yǎng)培養(yǎng)和跨學(xué)科能力的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響[1]。構(gòu)建多元化的評價(jià)體系能夠更全面地觀察學(xué)生的綜合表現(xiàn)，包括學(xué)科知識的掌握程度、批判性思維的運(yùn)用、合作能力以及創(chuàng)新性等方面，從而更客觀地評價(jià)其跨學(xué)科學(xué)習(xí)成果。

以人教版高一生物必修1《細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性》為例，評價(jià)體系的建立應(yīng)以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，確保評價(jià)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相一致。在這一章的教學(xué)中，目標(biāo)不僅是讓學(xué)生掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，更重要的是培養(yǎng)他們的跨學(xué)科思維和實(shí)踐能力。在評價(jià)時(shí)，既要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，也要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論中的發(fā)言、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性等，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全面評價(jià)。同時(shí)，結(jié)合課后作業(yè)、測驗(yàn)等結(jié)果性評價(jià)手段，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀評估。

除了傳統(tǒng)的分?jǐn)?shù)評價(jià)外，還應(yīng)引入定性評價(jià)手段。例如：教師可以為學(xué)生提供詳細(xì)的書面反饋，指出他們在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，提供改進(jìn)建議。還可以通過學(xué)生自評、互評等方式，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，并學(xué)會(huì)欣賞他人的優(yōu)點(diǎn)。在這一章的教學(xué)中，可以引入表現(xiàn)性評價(jià)手段。例如：組織學(xué)生進(jìn)行細(xì)胞模型的制作、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的講解等活動(dòng)，觀察學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)，評價(jià)他們的實(shí)踐能力、表達(dá)能力等。這種評價(jià)方式能夠真實(shí)反映學(xué)生的能力水平，并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

評價(jià)不是目的，而是手段。在評價(jià)過程中，教師應(yīng)及時(shí)向?qū)W生反饋評價(jià)結(jié)果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況和需要改進(jìn)的地方，教師還應(yīng)根據(jù)評價(jià)結(jié)果調(diào)整教學(xué)方法和策略，以滿足學(xué)生的不同需求。為了確保評價(jià)體系的科學(xué)性和有效性，教師應(yīng)定期對其進(jìn)行評估和調(diào)整。可以通過收集學(xué)生的反饋意見、與其他教師交流等方式了解評價(jià)體系的優(yōu)缺點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

（二）創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題

創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的問題情境，在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中扮演重要的角色。這種教學(xué)方式以問題為引領(lǐng)，將學(xué)科知識融入實(shí)際情境中，激發(fā)學(xué)生思考、探究和解決問題，從而提高其跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力[2]。當(dāng)學(xué)生置身于一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題情境中時(shí)，他們會(huì)面臨現(xiàn)實(shí)生活的挑戰(zhàn)和需求，自發(fā)地產(chǎn)生解決問題的愿望和動(dòng)力，這樣的學(xué)習(xí)情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的求知欲望，使他們更加主動(dòng)地去探索和學(xué)習(xí)。

以人教版高一生物必修2《減數(shù)分裂和受精作用》為例，教師可以深入挖掘教學(xué)內(nèi)容，找到與其他學(xué)科的聯(lián)系點(diǎn)。例如：可以引導(dǎo)學(xué)生思考減數(shù)分裂過程中的遺傳學(xué)原理、細(xì)胞生物學(xué)的相關(guān)知識，以及與化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科交叉的內(nèi)容。通過明確跨學(xué)科主題，教師可以設(shè)計(jì)一系列具有挑戰(zhàn)性的問題情境，激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的興趣。為了增強(qiáng)問題情境的真實(shí)性和趣味性，教師可以引入生活中的實(shí)際案例。例如：可以引導(dǎo)學(xué)生思考為什么人類需要通過減數(shù)分裂和受精作用來繁衍后代，以及這一過程中可能出現(xiàn)的遺傳問題等。通過實(shí)際案例的引入，學(xué)生可以更好地理解減數(shù)分裂和受精作用的意義和應(yīng)用價(jià)值。在問題情境的引導(dǎo)下，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生打破學(xué)科界限，從多個(gè)角度思考問題。例如：在分析減數(shù)分裂過程中遺傳物質(zhì)的變化時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)的概率統(tǒng)計(jì)知識來預(yù)測后代的遺傳性狀；在探討受精作用過程中細(xì)胞間的相互作用時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系物理學(xué)中的力學(xué)原理來理解細(xì)胞間的力學(xué)行為。

為了支持學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，教師應(yīng)提供豐富的學(xué)習(xí)資源。例如：可以為學(xué)生推薦涉及遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的參考書籍、期刊文章和在線課程等。同時(shí)，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生利用學(xué)校圖書館、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等資源自主查找相關(guān)資料。在學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)過程中，教師應(yīng)注重過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)的結(jié)合。通過觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)、分析他們提交的報(bào)告或作業(yè)等成果來評價(jià)他們的學(xué)習(xí)效果和跨學(xué)科能力的發(fā)展情況，同時(shí)給予學(xué)生及時(shí)的反饋和建議，幫助他們不斷完善自己的學(xué)習(xí)和思考方式。

（三）開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式進(jìn)行跨學(xué)科主題探究

開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中具有重要意義，不僅能夠促進(jìn)跨學(xué)科知識的整合和應(yīng)用，更能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、合作能力和創(chuàng)新思維[3]。通過設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的項(xiàng)目，讓學(xué)生以探究性學(xué)習(xí)的方式，自主選擇課題、確定研究方向，這樣的學(xué)習(xí)方式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，從而更深入地參與到跨學(xué)科主題的學(xué)習(xí)中來。

以人教版高一生物必修1《人類遺傳病》為例，教師需要與學(xué)生共同確定項(xiàng)目主題，主題應(yīng)與本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，同時(shí)具備一定的探究價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。例如：“探究遺傳病在家族中的遺傳模式”“調(diào)查某地區(qū)常見遺傳病的發(fā)病率”等，這些主題能夠引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類遺傳病的現(xiàn)狀，激發(fā)他們對相關(guān)問題的探究欲望。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常采用小組合作的方式進(jìn)行，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣、能力和性格等因素，將他們分成若干個(gè)項(xiàng)目小組，每個(gè)小組4至6人。確保每個(gè)小組內(nèi)部成員之間的差異最小化，以便他們能夠互補(bǔ)發(fā)揮各自的優(yōu)勢，并應(yīng)指定一名小組長，負(fù)責(zé)組織小組活動(dòng)和協(xié)調(diào)成員間的任務(wù)分配。在確定項(xiàng)目主題后，各小組需要制訂詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃，計(jì)劃應(yīng)包括項(xiàng)目目標(biāo)、時(shí)間安排、任務(wù)分工、探究方法和預(yù)期成果等內(nèi)容。教師需指導(dǎo)學(xué)生制訂合理的計(jì)劃，確保項(xiàng)目實(shí)施的可行性和有效性。同時(shí)，教師還可以提供一些資源、工具和指導(dǎo)性建議，幫助學(xué)生順利開展項(xiàng)目。

項(xiàng)目探究是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)，在這一階段，學(xué)生需要按照計(jì)劃，分工合作，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析和處理等工作。他們可以利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等資源，查找相關(guān)資料，了解遺傳病的類型、特點(diǎn)和防治方法；通過問卷調(diào)查、訪談等方式，收集某地區(qū)遺傳病的發(fā)病率和分布情況；利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出結(jié)論。在探究過程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、相互協(xié)作，同時(shí)提醒他們關(guān)注探究方法和過程的科學(xué)性。完成項(xiàng)目探究后，各小組需要將研究成果進(jìn)行展示和交流，這不僅有助于學(xué)生分享彼此的探究成果，還可以促進(jìn)他們之間的相互學(xué)習(xí)和借鑒。

此外，展示形式可以多樣化，如：報(bào)告會(huì)、展覽、海報(bào)等，在展示過程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和提問，引導(dǎo)他們從多個(gè)角度思考問題，提高他們的批判性思維能力。

（四）利用信息技術(shù)手段輔助跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率

利用信息技術(shù)手段輔助跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是高中生物教育中最重要的措施，信息技術(shù)能夠豐富教學(xué)資源，提供多樣化的學(xué)習(xí)材料[4]。通過網(wǎng)絡(luò)平臺、數(shù)字圖書館等，學(xué)生可以獲取到更加豐富和廣泛的學(xué)習(xí)資源，包括圖書、視頻、網(wǎng)絡(luò)課程等。這些資源涵蓋了跨學(xué)科主題所需的各種知識和信息，能夠滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)跨學(xué)科知識的融合和綜合運(yùn)用[5]。

以人教版高一生物必修3《基因工程的基本操作程序》為例，教師可以利用多媒體課件，將基因工程的基本操作程序以圖文并茂的形式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地理解基因工程的基本原理和技術(shù)方法。在制作多媒體課件時(shí)，教師可以結(jié)合動(dòng)畫、視頻、音頻等多種形式，生動(dòng)形象地展示基因工程的基本操作程序，如基因的切割、拼接、轉(zhuǎn)化和檢測等，這樣的教學(xué)方式能夠幫助學(xué)生更好地理解基因工程的基本概念和原理，提高學(xué)習(xí)效率。教師可以利用在線課程資源，為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助學(xué)生深入了解基因工程的相關(guān)知識。在線課程資源可以包括教學(xué)視頻、學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告等多種形式，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源。通過在線課程資源的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更加全面地了解基因工程的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢，加深對基因工程的認(rèn)識和理解。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺，組織學(xué)生開展跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)平臺可以為學(xué)生提供在線交流、討論和協(xié)作的空間，促進(jìn)不同學(xué)科之間的交流和合作。

同時(shí)，在《基因工程的基本操作程序》一章中，教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，模擬基因工程實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)方法。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供模擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成實(shí)驗(yàn)操作，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更加深入地了解基因工程實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，提高自己的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力。

結(jié)束語

通過對核心素養(yǎng)的概念闡述及其在生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，我們深刻認(rèn)識到其對學(xué)生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的價(jià)值。然而，在當(dāng)前跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)科割裂、評價(jià)方式的局限以及跨學(xué)科協(xié)作的困難等問題依然存在。對此，本文提出的建立合理的評價(jià)體系、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性問題情境、開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、利用信息技術(shù)輔助教學(xué)等措施，力求推動(dòng)高中生物跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的發(fā)展，同時(shí)也為提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和跨學(xué)科能力提供助力。

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