新課程標準下初中生物“跨學科”教學有效提升學業質量

在當前形勢下，隨著《義務教育生物學課程標準（2022年版）》的推進和實施，2022版新課程標準要求與舊課程標準有了很大的改變，而七年級的新教材與舊教材也發生了很大的變化，教師與學生需要盡快適應新變化的同時也需要尋找一套有效的方法應對新的變化。新課標要求學生能根據具體的生物學問題場景，闡述生物學的現象或與之相關的屬性，利用生物學的生存理論來闡明導致某一生物學事件的根源，探討生物學的進步路徑及其對社會的效應，進一步建立起以證據為依據、邏輯推理以及解答問題的科學思考模型，即新課標要求生物教學能提高學生的生物科學素養，促進學生全面發展，適應科學技術進步和可持續發展需求，從而培養高素質人才。因此學生獨立學習各科不足以解決當今復雜的社會問題，且課程標準中也指出：跨學科實踐活動是基于真實的實踐任務，綜合運用多學科的知識和方法，提高解決實際問題的能力。因此，跨學科教學迫在眉睫。本文主要介紹了生物學課程與其他學科一些具體跨學科相關聯系及跨學科綜合實踐真實案例及效果，從而可以使學生的初中生物學業質量水平得到有效提升。

新修訂的2022年版生物課程標準將原有的十大主題變更為七大主題，新增加了生物學與社會·跨學科實踐的主題。目的是使學生綜合運用所學知識直面現實生活中復雜的綜合性難題，跨學科概念能夠超越各個學科的界限，但又將其聯系為統一體。因此，可以通過跨學科來使學生在生物學科的質量提升，但怎樣利用好跨學科，是否有效成為一個難題。本文主要以八年級部分班級為試點進行相關跨學科，獲得了一些成效。

1 義務教育階段初中生物教學的跨學科意義

現代科學發展的一個重要特點是多學科的交叉應用，各個學科在思想、理論和實踐中相互滲透，以實現對科學技術的不斷更新。如果只是單純地發展某一個學科，無論其研究深度如何，都只是在延長“長度”，而科學技術則是在展示“寬度”。因此，對于單一學科的學習存在著很大的局限性。因此，教師在基礎教育階段就需拓寬學生的學習視野，引導他們進行整體性與系統性學習，為未來全方位發展打下基礎，解決日益復雜的問題。

生物學起源于小學課程的自然科學，在升入初中后，這一學科分化為物理、化學、生物和地理等學科。生物學科在人口資源、生態環境平衡和生物多樣性等方面做出了重大貢獻，并運用了物理、化學、數學和地理等多個學科的知識來解決這些問題。其他學科對生物學科的學習具有重要的基礎學科地位，教師有責任和義務在教學過程中削弱不同學科的壁壘，加強學科間的關聯性以提升生物學的學習效果。

2 初中生物課程與其他學科相關聯系

實際上，初中生物人教版教材中各知識點之間或多或少都有關聯，只是這種關聯被“單元化、章節化”，導致學生看不到知識背后的聯系。所以教師應該幫助學生梳理好人教版初中生物與其他學科密切相關的內容，以下是初中人教版部分內容與其他學科緊密聯系的相關內容的可融合部分。

2.1 語文與生物融合

首先，在現在的學業水平測試中，有很多題目都運用了情境式出題，題目文字數量可能更多。而有些學生在理解詞語、句子和段落方面存在一定差異，所以需要進行語文學科的詞語、句子和語法技巧訓練。可以教會學生有效提取句子關鍵詞，并學會理解題目中的關鍵詞，以便全面掌握句子、段落或信息的要旨。

其次，學生在解答問題時經常缺乏對于生物學專業術語的理解，因此常常會出現概念轉換錯誤以及大量錯別字的情況，因此需要加強對字詞的使用，以提高答題的準確性，本校試點班級教師上課強調畫出關鍵詞進行對比，學會提煉關鍵詞從而有效理解題意，達到提高學業質量的目的。

2.2 化學與生物融合

經過仔細研究觀察不難發現，生物學這門學科和化學學科之間有緊密的聯系，可以在一些化學反應中體現出來。

在七年級上冊學習光合作用和呼吸作用知識時，通過觀察光合作用和呼吸作用時的實驗結果，我們可以驗證光合作用需要二氧化碳作為原料，并且呼吸作用會產生二氧化碳。驗證的方法是把二氧化碳通入石灰水中變渾濁，這是由于氫氧化鈣和二氧化碳反應產生碳酸鈣的原理所導致。懂得了這個化學反應學生會更容易理解驗證光合作用產生二氧化碳的方法并記憶，而在生物學上學習了這個實驗，到九年級學化學時學生就很容易理解這個實驗原理。

在驗證光合作用產物的實驗中，驗證的產物——氧氣的方法是用帶火星的木條或衛生香放入氧氣中，忽然燃燒起來說明有氧氣，也是化學常用的檢測氧氣的方法。所以，初中生物和初中化學存在非常密切的關系，可以說生化不分家，在八年級學好生物，在九年級學化學時也可以讓學生更易理解和記憶相關化學反應。

2.3 物理與生物融合

在初中生物學習過程中，教師掌握好物理知識能夠有效促進學生對生物知識的理解。例如，在七年級下冊的人體對外界環境感知中的眼球成像一節中，可以通過利用物理中的凸透鏡成像實驗演示成像原理，幫助學生更容易理解外界物體在視網膜上的成像過程，即倒立縮小的實像，并且了解近視和遠視的成因，以及利用不同透鏡矯正的原理。人類通過利用眼球的結構，發明了照相機，通過講解照相機的原理來解釋眼球的成像過程以及眼球成像與照相機成像原理之間的關系，可以更加深入地理解我們眼球的工作原理，同時也能激發學生對該原理的學習興趣。

在八年級上冊學習魚類的體型時，魚類流線型的體型可以減少游泳時的阻力，以及在學習鳥類時也學到了鳥類的流線型體型可以減少飛行的阻力等，鳥類的骨骼輕、薄、中空，直腸短、無膀胱并能夠迅速排便以減輕鳥類體重，更容易飛，這些特點都可以用物理學知識幫助學生理解生物的結構特點與功能特點，從而形成結構與功能相適應的生命觀念。

在八年級上冊學習動物運動一節時，學習到了伸肘和屈肘運動，生物學會講到肱二頭肌收縮產生力量，肱三頭肌舒張時前肢被拉上來，并繞關節運動，導致屈肘；當肱二頭肌收縮、肱三頭肌肉舒張時前肢被拉直等，這里的關節相當于門軸等這些知識點也與物理相融合，教師在上課時可以直接用門做例子講解，也可以做相關的模型來講解屈肘和伸肘的原理，讓抽象知識形象化，幫助學生理解生物知識。

另外，在生物學的實驗中也與物理學的實驗密切相關。例如，在七年級下冊學習食物中的營養物質的探究實驗“測定食物中的能量”時，其過程有個利用種子燃燒來加熱水，并用溫度計來測水溫，從而測算出種子中含有的熱能，在測溫時要注意溫度計不能接觸到底部，而只能懸空在水中，這些操作和原理都與物理學中的熱傳遞有關，而食物中主要含有有機物等物質，經過燃燒后可以釋放能量，由有機物中的化學能轉變為熱能等，用物理學的知識來解釋這些生物現象，讓學生更容易理解，從而形成物質與能量的生命觀念等。

2.4 數學與生物融合

數學計算方法廣泛應用于生物教學領域，教師可將相應的數學知識運用于生物教學。例如在七年級上冊人體的呼吸一節中，胸圍差的計算方法可以用公式：胸圍差＝盡力吸氣的胸圍－盡力呼氣的胸圍等簡單的計算公式。八年級上冊的細菌部分中的技能訓練中掌握的知識，細菌繁殖通過分裂產生后代，對于計算分裂后的總細菌數，我們使用簡單的數學計算公式：總細菌數=m×2n（其中m代表原細菌數，n代表原細菌分裂次數）。通過這個公式可以準確計算出分裂后的總細菌數，從而提升學生的邏輯分析能力，也可以用數學方法解決生活中的實際生物學的問題。例如，假設你早上吃的食物沒有吃完，將剩余食物放一定時間后是否還能繼續食用？我們就可以通過上面的數學公式計算出一定時間后的細菌數，再來分析該食物是否能夠繼續食用等問題。

而在七年級下冊學習食物中的營養物質時，我們學習探究實驗“測定食物中的能量”時根據課本給出的條件，也用到了簡單的計算公式：食物中的能量=（食物燃燒后的水溫-燃燒前的水溫）×4.2J。本實驗中不僅用到了公式，而且還需要從給定的條件中自己總結出公式，就像數學用到的應用題一樣，在七年級下冊的消化和吸收一節的技能訓練中，數學曲線圖以直觀的方式展示了糖類、蛋白質、脂肪等多種營養物質在人體消化道中的變化過程。通過這些曲線圖，學生可以更加清楚地了解不同營養物質在人體消化道中的具體變化過程，從而更輕松地學習和理解。所以教師在生物教學中使用數學學科教學方法可幫助學生更易理解相關生物學變化的現象及原因，培養學生的邏輯分析能力。

2.5 美術與生物融合

每本人教版生物課本都包含大量插圖，插圖對學生理解學習內容十分有幫助。

第一，插圖可以讓學生更直觀地看到研究生物的一些工具，更容易理解并學會使用，例如，七年級上冊的放大鏡，顯微鏡的結構圖等。

第二，人教版上的插圖可以讓實驗步驟和過程更直觀，讓學生更容易理解實驗做法和步驟，七年級上冊中實驗“制作并觀察植物細胞臨時裝片”中方法步驟一的實驗“制作洋蔥鱗片葉表皮細胞臨時裝片”，該實驗的插圖將每一步都畫得栩栩如生，讓學生很容易就知道哪一步怎么做。又如，七年級上冊探究種子萌發的環境條件以及“綠葉在光下制造有機物”的實驗等很多類似這樣的插圖，插圖都很直觀地展示了相關步驟，更有利于指導學生實驗的準確進行。

第三，插圖可以將微觀抽象的生物結構展示出來，讓學生能感受到神奇的生物世界。如植物細胞和動物細胞的結構模式圖，單細胞生物眼蟲和草履蟲的結構圖，以及微小的細菌、真菌和病毒的基本結構模式圖，菜豆種子和玉米種子基本結構模式圖，桃花的基本結構等，七年級下冊人體心臟和腎臟、肺等器官的插圖和解釋，八年級學的蝗蟲的身體結構圖，八年級下冊中染色體和DNA的關系圖等能夠讓學生更加直觀地了解這些結構的名稱和特征，從而增加學生的興趣。

第四，插圖可以將復雜的過程簡單化，幫助學生理解生物學的變化過程。如七年級上冊學習細胞分裂的過程時，細胞分裂是一個動態復雜的變化過程，通過課本插圖讓學生更易理解。又如克隆羊多莉的克隆過程，看起來是很復雜的過程，但通過課本插圖有效地降低了學生理解難度，提高了學習效率。又如七年級上冊植物傳粉受精的過程也是一個復雜的動態變化過程，但課本的插圖不僅很美，也能讓這個復雜的過程更直觀地呈現在學生面前，更易理解。七年級下冊中血液循環也是很復雜的變化過程，通過新教材119頁的插圖，學生也會更直觀地理解血液循環過程和相關血液的變化情況。像這類插圖可以幫助學生理解生物動態的變化過程，從而提高學生的學習效率。

第五，插圖可以讓學生看到更多種類的生物，了解到多姿多彩的生物世界。如八年級上冊中各種各樣的腔腸動物、軟體動物、節肢動物、魚類、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物等，這樣的插圖讓學生的眼界更加開闊，從而更能學好生物。

此外，將生物學與美術相融合的方法，可以利用學生對繪畫的興趣來制作美觀的思維導圖，將重點知識與輔助插圖相結合，使學生對所學的主要知識點有更直觀的掌握，更容易記憶，并提高學習興趣，從而提升學業水平，而我校該實驗班級經常使用思維導圖來總結生物學重要知識點，幫助學生把散而多的生物知識點總結起來更易理解記憶。

2.6 道德與法治和生物融合

生物與道法也有著很密切的聯系，如七年級下冊學習人的由來一章中提到了人類的起源和發展，以及青春期的一些生理和心理變化特點，這些知識在道德與法治七年級下冊第一單元青春時光中也有所涉及，而不同學科所涉及的重點有所不同，但相關的科學知識都是一致的。如道德與法治可能更側重學生的心理成長方面，而生物可能更側重學習生理方面的知識，但兩科相互融合、相互聯系起來，讓學生也更易理解和記憶。

2.7 英語與生物融合

生物學有很多讓學生感興趣的知識，而英語的很多文章中會涉及生物相關知識，如果生物學相關知識掌握了，在英語的一些閱讀理解等文章中就更容易理解了，也可以通過兩科之間的一些活動來加深學生理解相關知識，讓學生在學業水平測試中更加從容，從而有效提高學習效率。如我校實驗班級開展的英語與生物的“趣配音”活動。學生在趣配音過程中，自己尋找感興趣的包含生物學的相關故事并學著配音。該活動的開展不僅讓學生學習英語和生物的興趣更加濃厚了，也讓學生有了更強的主動學習能力和提取信息、尋找資源的能力及角色扮演的能力，也提高了組員之間分工合作的團隊意識等。

總之，初中生物學作為一門使用率、普及率較高的學科，在初中教學過程中仍需給予足夠的重視。生物學科離不開其他學科的支持，也離不開與日常生活的實際結合。不同學科的融合與滲透是教學發展的趨勢，語言是解決實際問題的重要手段。為了更有效地驗證跨學科的效果，我校更是以八年級3班為實驗班級開展了一系列的跨學科綜合實踐活動。

3 初中生物跨學科綜合實踐案例及成效

以“廣西‘壯族三月三’特色美食五色糯米飯制作綜合實踐活動”為例展示過程和成效，活動過程如下。

（1）教師設計綜合實踐任務單并在放假前提前分發給學生；

（2）學生在家長的幫助下去買制作五色糯米飯需要的食材；

（3）在家長的指導下用不同的植物，不同方法提取不同色素；

（4）用提取液浸泡糯米飯；

（5）蒸煮糯米飯；

（6）把所有過程或結果的照片粘貼到教師發下去的任務單里并上交；

（7）教師將所有上交作品在全班面前公開，并讓大家投票選出做得最好的作品并給予獎勵；

（8）獎勵之后教師帶領大家一起總結反思此次活動成功與失敗的原因，以及從中學到的知識，并進行情感的升華。

最后評出吳榮華、呂文婷、范俊昊、黃寶緣、黃晨洋、張榮樂、黃云龍等學生的作品為優秀。

活動成果分析：通過本班全體學生七年級下冊與八年級下冊期末考試生物平均分、及格率與優秀率對比（見表1、2）。

表1 試點班級七年級下冊期末考試生物成績對比（滿分100分）

班級 平均分 及格率 優秀率 班級總分

七（1） 59.00 49.0% 15.7% 404.28

七（2） 58.02 48.1% 9.4% 420.00

試點班級 56.65 47.2% 3.8% 403.94

表2 試點班級八年級下冊期末考試生物成績對比（滿分60分）

班級 平均分 及格率 優秀率 班級總分

八（1） 40.04 74.51% 24.0% 369.6

八（2） 41.30 69.23% 25.0% 385.4

試點班級 41.50 78.00% 33.3% 373.3

通過成績對比，發現本班在開展一年這樣的生物跨學科實踐活動后，學生生物成績平均分相對上升12.52分，排名由原來的第3變成第1名；及格率上升30.8%，排名由原來的第3名上升為第1名；優秀率上升29.5%，排名由原來的第3上升為第1，因此生物自從開展活動以來平均分、及格率和優秀率上都有所上升，進步明顯。

總之，從生物的跨學科綜合實踐活動結果來看，適當的跨學科教學是一種有效提升學生學業水平的教學方式，該方式可有效提升學業質量，提升生物學核心素養等關鍵能力的培養。為了激發學生對生物學習的興趣，跨學科教學已經成為必然趨勢。生物教師在課堂教學中應加強與其他學科的聯系，充分挖掘學科之間的相互影響和聯系，為學生提供更多的學習途徑。

（作者單位：廣西南寧市新陽中路學校）