摘 要:新課標強調培育學生核心素養。跨學科教學有助于提高學生跨學科能力和解決問題的能力,將其應用于初中生物教學能促進學生核心素養發展。在解讀跨學科教學理念的基礎上,以蘇科版《生物學》七年級上冊第2單元第3章“生態系統和生物圈”為例,從設計跨學科目標、創設跨學科情境、設計跨學科問題、安排跨學科活動和布置跨學科作業等方面探討新課標理念下的初中生物跨學科教學策略,旨在培養學生學習興趣,促進其素養發展。
關鍵詞:新課標;初中生物;跨學科教學
作者簡介:竇佩娟(1987—),女,江蘇省蘇州市張家港常青藤實驗學校。
《義務教育生物學課程標準(2022年版)》提出:“設立跨學科主題學習活動,加強學科間相互關聯,帶動課程綜合化實施,強化實踐性要求。”對此,教師需要深入探索初中生物學科同其他學科之間的聯系,在了解跨學科教學內涵的基礎上,結合學生個性化發展需求設計教學活動,讓學生嘗試運用多學科的知識和方法,通過探究、設計和制作等方式解決實際問題,發展核心素養。
一、跨學科教學解析
跨學科教學致力于打破傳統學科間的界限,教師需以本學科為核心,巧妙融合兩門及兩門以上學科的知識、技巧與方法,促進學生的綜合素養發展[1]。在跨學科教學活動中,教師要創設貼近實際生活的教學情境,讓學生在真實情境中有效運用跨學科的知識、技巧和策略來解決具體問題。這樣不僅有助于提高學生的課堂參與度,還能有效培養他們的自主學習興趣和創造性思維。
二、新課標理念下初中生物跨學科教學價值探討
(一)促進學生思維發展,打破學科界限
初中生物學涉及多個領域的知識,比如與化學學科相關的生物體內的化學反應、物質的組成,與物理學科相關的生態系統中的能量傳遞、生物的生理結構與物理學原理的關系,等等[2]。通過跨學科教學,學生能夠聯系不同學科的知識,打破傳統學科界限,形成對知識的整體認知。在解決跨學科問題時,學生需要運用多種思維方式,探索生物學同其他學科之間的聯系。這種跨學科的學習模式能夠促進學生邏輯思維發展。
(二)凸顯生物知識的實用性,提高學習興趣
在當今社會,解決實際問題往往需要綜合運用多個學科的知識。通過跨學科教學,學生能夠更好地理解生物學知識在實際生活中的應用,認識到學習生物學不僅是為了應對考試,更是為了更好地生活。與傳統單一、機械化的教學方式不同,跨學科教學將其他學科的有趣內容引入生物學課堂,能夠使教學內容更加豐富多樣。例如,在講解生物進化時,教師可以結合歷史學科中地球的演變歷程、考古學中化石的發現等內容,讓學生從不同角度了解生物進化的背景和過程。這樣的教學方式能夠激發學生的好奇心和求知欲,提高學生對生物學習的興趣。
(三)符合素質教育要求,助力課程改革
素質教育強調培養學生的綜合素質和創新能力,而跨學科教學則是實現這一目標的重要途徑之一。跨學科教學能夠促進學生在知識、能力、情感態度等方面的發展,培養學生的創新精神和實踐能力,使學生具備適應社會發展和終身學習的能力。在具有自主性的學習空間中,學生通過學習生物學知識,不僅能了解生物學的重要性,還能培養適應未來社會發展的綜合素質。隨著學生的深入參與,初中生物課堂教學質量也將得到顯著提升。
三、新課標理念下初中生物跨學科教學策略探討
在新課標理念下,跨學科教學尤為關鍵,是促進學生素養發展的重要手段之一。教師應結合學科特點和學生的個性化發展需求,積極探尋生物學與其他學科之間的聯系,構建跨學科課堂,培養學生的生物學習興趣和跨學科意識。下文以蘇科版《生物學》七年級上冊第2單元第3章“生態系統和生物圈”為例,對跨學科教學策略進行詳細闡述,以供參考。
(一)設計跨學科目標,建立學科連接
教學目標引領教學活動方向,在一定程度上影響著教學質量[3]。為確保跨學科教學活動順利進行,教師需要設計科學的跨學科教學目標,幫助學生了解跨學科的價值與意義。在目標設計方面,教師應研讀教材,了解主要的教學內容,在此基礎上深入挖掘與本課知識相關的其他學科元素,建立生物學同其他學科之間的聯系,為學生指明學習方向。
蘇科版《生物學》七年級上冊第2單元第3章“生態系統和生物圈”包括“多種多樣的生態系統”“生態系統中不同生物之間的食物關系”“維護生態系統的穩定”三個小節,旨在引導學生明確生態系統的組成成分、生態系統中物質和能量傳遞的方式和保護生態環境的重要性。本章節與語文、地理、物理、化學等學科之間具有密切聯系,因此,教師可以基于跨學科理念設計如下教學目標:
1.感知生態系統和生物圈中蘊含的能量守恒定律,熟悉生態系統的組成成分及其在生態系統中的角色和功能。
2.從“螳螂捕蟬,黃雀在后”中感悟生物之間存在的直接或間接的食物關系。
3.了解生產者能夠將無機物合成有機物的知識,掌握生態系統中能量流動的過程與特點,完成生態瓶制作。
4.明白生物能適應環境并影響環境,樹立人地協調觀念,建立保護生態環境的意識。
以上目標體現了生物學與語文、地理、物理和化學等學科之間的聯系,能夠激發學生開展跨學科學習的興趣,為后續教學活動提供指引。
(二)創設跨學科情境,營造和諧氛圍
跨學科教學所涉及的知識范圍較廣,學習內容較多,部分學生可能會因此產生學習壓力,或出現對學習內容不感興趣的情況。對此,教師可以采用情境創設法,巧妙利用信息技術手段,通過圖片、視頻等方式呈現場景,將抽象的學科知識變得形象、直觀,以喚醒學生生活經驗,引發他們的思考與討論,使學生在良好的學習氛圍中主動學習跨學科知識。
例如,在“生態系統中不同生物之間的食物關系”小節的教學中,教師在導入階段可以展示一幅圖片:蟬在樹枝上鳴叫,螳螂蜷縮著身體、屈著前肢,準備捕獵蟬,而在螳螂的身后,一只黃雀正虎視眈眈。結合這幅圖片,教師可以與學生展開對話:你能從這幅圖中提取到哪些信息?結合學過的語文知識,你覺得哪個成語可以形容這一畫面?通過創設生活情境,并巧妙運用語文知識揭示課題,能夠激發學生對生物之間食物關系的好奇與探究興趣。接下來,教師可以補充展示蛇、老鷹等動物的圖片,引導學生在“螳螂捕蟬,黃雀在后”的基礎上,推測黃雀可能是哪些動物的食物,將食物鏈補充完整。再如,在講解生態系統的自我調節時,教師可以聯系地理學知識,展示火山噴發的圖片,引導學生分析火山噴發的原因,并組織主題討論:在遇到外來干擾時,生態系統能否通過自我調節恢復?火山噴發會對生態系統造成怎樣的影響?在情境的引導下,學生能夠主動回憶地理學知識,建立生物與地理學科的聯系,充分調動思維,這凸顯了跨學科教學的價值。
(三)設計跨學科問題,驅動自主學習
在跨學科教學中,為了促進學生思維的深度發展,教師可以設計跨學科問題,驅動學生主動探索并解決問題[4]。具體來說,教師應在理解生物學與其他學科之間的聯系的基礎上,設計具有思考價值的問題,引導學生嘗試結合所學知識解決問題,讓學生感受生物學的價值,豐富情感體驗,增強問題解決能力與思維能力,從而落實核心素養培養。
例如,在講解生態系統的組成時,教師可以提出問題:“生態系統各組成成分在生態系統中扮演了什么樣的角色?它們之間有什么相互作用?”這樣的問題能吸引學生的關注,推動他們閱讀教材信息,梳理核心概念,有助于學生在理解光合作用、太陽能和化學能的基礎上,構建生產者、消費者和分解者的概念,為后續知識學習打下堅實基礎。在學生初步了解生態系統的概念后,教師可以播放關于能量守恒定律的物理科普視頻,并提出問題:“生態系統中是否也存在能量守恒?生態系統中的能量流動有哪些特點?”通過結合物理知識,學生能更好地理解生態系統中的能量轉化與單向傳遞,并獲得跨學科思維的發展。此外,在講解生態系統自我調節的知識時,教師可以引入《中華人民共和國草原法》,依托道德與法治學科知識設計問題,鼓勵學生思考:如果你是一名環境治理員,會采用什么樣方式治理環境問題?以此增強學生的環境保護意識,幫助他們樹立法律意識。在跨學科問題的引導下,學生能夠更好地培養思維能力,加深對生物學和其他學科知識的理解,提升核心素養。
(四)安排跨學科活動,提高綜合能力
傳統的生物教學以知識講授為主,學生容易在枯燥的氛圍中喪失學習興趣[5]。為保持學生學習內驅力,在新課標理念下,教師不僅要構建跨學科課堂,還要關注學生實踐能力的培養。教師可設計跨學科實踐活動,讓學生以小組為單位解決實際問題,在合作過程中強化協作能力和實踐能力。
教材在“生態系統和生物圈”一章中設置了“設計并制作生態瓶”學習項目,教師可以根據學生學習能力合理分組,在班級內開展項目活動。活動伊始,教師可以向學生展示生態瓶的基本組成,讓他們以觀察實物的方式初步了解生態瓶。接下來,為確保活動順利進行,教師可以讓各組成員結合化學知識進行討論:在密閉空間中維持物質循環需要碳、氧等物質,如何才能實現物質循環?如果生態瓶中缺少氧氣,可以通過怎樣的方式來干預?主題討論能夠讓學生掌握在生態瓶制作過程中需要重點關注的問題。在制作過程中,教師可以聯系美術知識,讓各組成員發揮想象力與創新能力,從審美角度出發調整生態瓶的布局,使生態瓶更加美觀,具有觀賞性。各組成員完成生態瓶制作后,需要定期觀察并記錄生態瓶的變化。最后,在成果匯報環節中,教師可以引入地理知識,引導學生分析污染物對生物和生態系統造成的危害,列舉具體事例,為他們講解保護環境、實現人地協調的重要性。
(五)布置跨學科作業,促進素養發展
為進一步促進學生素養發展,幫助他們鞏固所學知識,提高他們對跨學科學習的重視,教師可以結合章節重點知識,基于跨學科理念設計課后練習題,讓學生主動探究,增強應用意識,在夯實生物學知識基礎的同時拓寬文化視野,建立人與自然和諧共生的生態觀。例如,為了幫助學生更好地理解生物與環境之間的相互作用,教師可以整合“生態系統和生物圈”的知識內容,設計如下跨學科作業:
1.大濱鷸分布于亞歐大陸北部地區,主要以甲殼類、軟體動物和昆蟲為食。在冬季,它們會集體遷徙。請自主搜集相關資料,分析大濱鷸春季遷飛經過上海時的遷徙方向,并思考為什么大濱鷸會在冬季遷徙。
2.我國某地區興起稻田養魚生態種養農業模式,魚在稻田中可以吃掉害蟲與雜草,其糞便還能為稻田提供有機肥。結合化學知識說明有機肥的物質性質,分析水稻生長需要的元素,并從生態角度分析水稻和魚分別屬于什么成分。
3.發揮創新能力和想象力,結合所學知識繪制本章節的思維導圖,要求內容翔實、形式豐富。
以上三項作業涵蓋了地理、化學和美術等不同學科的知識,要求學生自主搜集資料,綜合運用跨學科知識分析和解決問題,有助于學生鞏固所學知識,提升審美素養。實踐證明,跨學科作業能充分發揮跨學科教學的育人價值,激發學生的內在潛能。
結語
綜上所述,在新課標理念下,初中生物教師應積極開展跨學科教學,營造良好的學習氛圍,建立生物與其他學科之間的聯系。教師需要加強學生處理和分析數據、搜集資料的能力,充分發揮學生的主觀能動性,培養他們的核心素養。教師應關注學生的學習表現,通過過程性評價調控教學活動,深化跨學科教學,加強生物與美術、地理、語文、化學、物理等學科的聯系,以提高整體教學質量。
[參考文獻]
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