高中生物教學中跨學科融合教學的實踐探索

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）26-0144-04

隨著教育改革的不斷深化，單一學科教學難以滿足學生全面發展的需求，高中生物教學作為自然科學教育的重要組成部分，亟須探索新的教學模式以提升教學效果。跨學科融合教學作為一種創新教學理念，強調打破學科界限，促進知識整合與思維拓展。在高中生物教學中引人跨學科融合教學，有助于深化生物知識理解，且通過多學科視角揭示生物現象本質。這種教學模式能夠培養學生綜合運用多學科知識解決問題的能力，提升綜合素養，以更好地適應社會發展需求。跨學科融合教學還能激發學習興趣，促進知識遷移，鍛煉學生思維能力，培養科學思維品質。

一、跨學科融合教學的內涵

學科融合作為教學變革的關鍵一環，其精髓在于“融合”，它突破單一學科的限制，倡導在尊重各學科獨立性的基礎上，尋找并挖掘不同學科之間的內在聯系與互補優勢。跨學科融合教學作為應時代發展需求而生的教學模式，強調打破學科界限，將不同學科的知識、方法、思維方式等有機整合形成新穎的教學視角與路徑，高中生物教學中的跨學科融合意味著把生物知識與物理、化學、地理、數學等多領域知識相互交融，通過多元學科視角的引入與交叉，深化對生物概念和原理的理解，同時拓寬學生的知識視野，培養學生綜合運用多學科知識解決實際問題的能力，進而提升綜合素養，以適應未來社會發展的多元化需求。

二、高中生物教學中跨學科融合教學的必要性

（一）深化生物知識理解

跨學科融合教學為高中生物教學中深化生物知識理解開辟新途徑，引入其他學科視角讓學生從更廣闊視野審視生物概念與原理，借助化學知識能深入解析生物大分子結構與功能，揭示生命活動化學本質。運用物理學原理可闡釋生物電現象和生物力學等復雜過程，使生物知識更加立體深入，打破傳統學科間壁壘，促進知識融合與滲透，有助于構建更加完整系統的知識體系，激發學生的好奇心與探索欲，引導主動思考與深入探究，從而深化對生物知識的理解，提升學習效果，為培養具有跨學科素養的創新人才奠定基礎。

（二）培養綜合素養

高中生物教學中融人跨學科融合教學對培養學生綜合素養具有重要意義，不再局限于單一學科知識體系，而能綜合運用多學科知識分析解決問題，打破學科壁壘，拓寬知識視野，學會從不同學科角度審視生物現象，形成全面深人的理解；鍛煉知識整合能力、問題解決能力以及團隊協作能力，這些共同構成了學生的綜合素養，當今社會具備綜合素養的人才更能適應復雜多變的環境，滿足社會發展的多元化需求，高中生物教學融入跨學科融合教學成為提升學生綜合素養、培養未來社會所需人才的有效途徑。

（三）激發學習興趣

高中生物教學開展跨學科融合教學，以新穎獨特的方式呈現生物知識，有效激發學生的學習興趣，提升其學習積極性，打破傳統生物教學單一模式，將生物知識與物理、化學、地理等多學科知識有機結合。通過多樣化教學手段和視角轉換使生物知識變得更加生動有趣、易于理解，拓寬學生的知識視野，激發其好奇心和探索欲，促使其主動參與學習過程。生物知識以全新面貌展現時更易使學生產生學習熱情和動力，進而更積極投入生物學科學習，形成良性循環。

（四）促進知識遷移

高中生物教學借助跨學科融合教學，教師可以有效引導學生將生物知識與其他學科知識遷移運用，增強知識靈活性和適應性，打破學科間壁壘，促使學生在不同學科領域間建立聯系，形成更加完整的知識體系。學會從多角度、多層次理解應用生物知識，不再局限于單一學科框架內，通過與其他學科相互滲透融合，使生物知識變得更加生動、立體、易于被接受掌握，培養知識遷移能力，使所學知識靈活運用到不同情境解決實際問題。跨學科融合教學對提升高中生物教學質量、培養學生綜合素養具有重要意義。

（五）提升思維能力

跨學科融合教學應用于高中生物教學能全面鍛煉學生邏輯思維、批判性思維和創新思維，進而培養科學的思維品質。融合教學環境中需要運用邏輯推理整合不同學科知識，形成連貫的知識體系，有效提升邏輯思維能力。面對不同學科視角碰撞與融合，學會批判性地分析評價各種觀點，鍛煉批判性思維，鼓勵探索未知領域、提出新穎觀點與解決方案，激發創新思維，通過持續思維訓練與實踐，科學思維品質得以顯著提升，為未來在科學研究、技術創新等領域發展奠定堅實基礎。

三、高中生物教學中跨學科融合教學的實踐探索

（一）融合多學科視角解讀生物知識

在高中生物教學領域中，跨學科融合教學為解讀生物知識提供了全新視角和深度維度，特別是物理、化學等學科視角的引人能夠極大程度上深化對生物概念與原理的理解并強化知識深度層次。以人教版教材《細胞的多樣性和統一性》這一課程為例，便能清晰展現跨學科融合教學的獨特魅力與教育價值。化學角度解讀生物大分子結構作為跨學科融合教學在《細胞的多樣性和統一性》課程中的生動實踐案例極具說服力，生物大分子如蛋白質、核酸等作為構成細胞的基礎物質，其結構與功能密切相關且不可分割。通過化學知識的巧妙引入，學習者能夠更加深人地理解這些生物大分子的化學組成、化學鍵合方式以及復雜的空間結構特點，就像蛋白質的結構多樣性源于氨基酸的種類、數目、排列順序以及肽鏈的盤曲、折疊方式形成的空間結構，而這些都與化學中的有機化學、結構化學等知識緊密相連形成不可分割的整體。借助化學視角，學習者能夠更加清晰地認識到生物大分子結構決定功能這一基本原理，從而深化對細胞多樣性和統一性的本質理解。跨學科融合教學同樣體現在對細胞生命活動規律的全面闡釋方面，細胞的生命活動過程離不開物質與能量的持續交換這一核心過程，既遵循生物學的基本規律又涉及物理學中的熱力學定律、化學中的反應動力學等深層原理，很好地說明這一點的例子是細胞呼吸作用中葡萄糖的氧化分解，既作為一個典型生物化學過程，又伴隨著能量的轉化與守恒，體現出多學科交叉的特點，通過物理學和化學知識的合理引入，學習者能夠更加全面地理解細胞生命活動的本質內涵，并認識到生物現象背后隱藏的物理與化學規律的系統性聯系。跨學科融合教學在培養學習者綜合素養與跨學科思維能力方面展現出明顯優勢和不可替代性，在《細胞的多樣性和統一性》課程教學過程中，學習者需要靈活運用生物學、化學、物理學等多學科知識體系，從不同視角和層次審視細胞這一生命系統的基本單位及其復雜功能，這種跨越學科界限的學習方式能夠有效鍛煉邏輯思維、批判性思維和創新思維能力，使面對復雜生物學問題時能夠靈活運用多學科知識視角進行深入分析與系統解決，而不是局限于單一學科思維框架的限制。

（二）設計綜合實踐項目提升能力

將跨學科融合教學融人高中生物教學，并設計涵蓋多學科知識的綜合實踐項目是提升學生綜合運用知識解決問題能力的重要途徑，以人教版教材中的《蛋白質是生命活動的主要承擔者》這一課程為例，通過設計生物與環境科學綜合探究的實踐項目就能有效鍛煉學生的跨學科思維與實踐能力。在《蛋白質是生命活動的主要承擔者》課程中，蛋白質的結構與功能、合成與調控等內容是教學重點，為了深化學生對這些知識的理解并培養綜合運用知識的能力，可以設計一個關于“蛋白質在環境適應中的作用”的綜合實踐項目，該項目把生物學知識與環境科學知識結合起來，引導學生探究不同環境下生物體內蛋白質的變化及適應機制。實踐項目中學生需要了解蛋白質的基本結構與功能以及環境因素如何影響蛋白質的合成與表達，這要求運用生物學知識同時結合化學知識理解蛋白質的化學組成與性質，還需要學習環境科學中的相關知識如不同環境條件下的生態特征、生物適應策略等以便更好地理解蛋白質在環境適應中的作用。項目實施過程中會進行一系列實驗與觀察，比如通過模擬不同環境條件觀察生物體內蛋白質的表達變化或者采集不同環境下的生物樣本分析體內蛋白質的種類與數量，這些實驗與觀察活動不僅要求運用生物學實驗技能，還需要運用化學分析、數據處理等多學科知識。通過這一綜合實踐項目能夠更深入地理解蛋白質在生命活動中的重要作用以及環境因素如何影響生物體內蛋白質的合成與功能，同時學會如何綜合運用生物學、化學、環境科學等多學科知識解決實際問題，這種跨學科的學習方式將有效提升綜合素養，培養創新思維與實踐能力。

（三）創新教學方式激發學習熱情

在高中生物教學中開展跨學科融合教學、采用新穎教學手段以激發學生興趣、提高學習積極性是提升教學效果的重要途徑，以人教版教材中的《降低化學反應活化能的酶》這一課程為例，結合信息技術、藝術等元素呈現生物知識能夠為學生帶來全新的學習體驗，從而有效激發學習熱情。《降低化學反應活化能的酶》這一課程中酶的作用機制、特性以及影響酶活性的因素等是核心內容，為了使學生更深入地理解這些知識，可以借助信息技術手段如利用動畫、視頻等多媒體資源直觀展示酶如何降低化學反應的活化能以及酶與底物之間的相互作用過程，這種視覺化的呈現方式能夠幫助學生突破抽象思維的障礙，更直觀地理解酶的作用原理，從而增強學習興趣。結合藝術元素如通過繪制酶的結構示意圖、設計酶促反應過程的創意海報等方式將生物知識與藝術創作相結合，不僅能夠提升學生的審美能力和創造力，還能使學生在欣賞藝術作品的過程中更加深人地理解生物知識的內涵，比如在設計酶促反應過程的創意海報時，學生需要運用所學的生物知識結合藝術構圖和色彩搭配將酶促反應的過程以直觀、生動的方式呈現出來，這一過程既鍛煉了學生的綜合運用能力，又激發了學習生物知識的熱情。除了信息技術和藝術元素，還可以嘗試將其他學科的知識或方法融人生物教學中，在探究影響酶活性的因素時可以引入數學中的控制變量法，引導學生設計實驗方案，通過對比不同條件下的實驗結果深入理解酶活性的影響因素，這種跨學科的教學方式能夠幫助學生建立不同學科之間的聯系，培養綜合運用多學科知識解決問題的能力。在高中生物教學中開展跨學科融合教學、采用新穎教學手段呈現生物知識是激發學生興趣、提高學習積極性的有效方法。

（四）構建知識網絡促進遷移應用

在高中生物教學領域中，通過跨學科融合教學方式引導學生構建生物與其他學科知識網絡實際上是促進知識遷移和增強知識靈活性與適應性的極為有效的路徑。而以人教版教材《細胞呼吸的原理和應用》課程為具體案例來看，跨學科融合教學能夠有效幫助學生將生物知識和化學、物理、地理等多學科知識進行有機結合，從而形成更為完整系統的知識體系和認知結構。《細胞呼吸的原理和應用》課程包含細胞呼吸的過程、類型、意義及影響因素等核心內容，深化學生對這些知識點理解并促進知識遷移的過程中可通過教學活動引導學生把生物呼吸作用與化學領域中的氧化還原反應以及物理學科中的能量轉化等基礎概念建立聯系，比如細胞呼吸過程中葡萄糖氧化分解這一現象不僅是一個復雜的生物化學過程，同時也涉及化學學科中氧化還原反應基本原理，甚至伴隨著能量轉化與守恒現象，而這又與物理學科產生了密切聯系，借助這種跨學科聯系方式，學生能夠更加全面深入地理解細胞呼吸的本質、內涵和生物學意義。教學實踐中將生物進化理論與地理學科專業知識加以結合，也是拓寬學生知識視野的有效手段，特別是在講解細胞呼吸進化歷程環節，可適當引入地理學科中環境變遷相關知識點，并分析不同環境條件影響下生物呼吸作用的適應變化與演變規律，這種跨學科融合方式不但有助于學生全面理解生物進化內在機制，還能促使學生認識到生物與環境之間的復雜關系，從而進一步增強知識應用的靈活性與適應性。為構建更加穩固的知識網絡體系，課堂教學設計可增加一系列跨學科綜合實踐活動內容，如組織開展不同環境條件下生物呼吸作用特點的專題研究項目，讓學生綜合運用生物、化學、物理、地理等多學科知識進行系統分析與深人探討，通過這類實踐性活動開展不僅能夠提高學生對細胞呼吸基本原理的理解和掌握程度，還能有效鍛煉學生綜合運用多學科知識解決實際問題的能力水平與科學素養，使學生在真實情境中感受到知識之間的內在聯系，并形成更為科學完整的知識體系與思維方式。

（五）開展思維訓練培養科學品質

在高中生物教學中應用跨學科融合教學設計思維訓練活動，可以培養科學品質，這是提升學生思維能力的重要途徑。以人教版教材中的《光合作用與能量轉化》這一課程為例，結合數學邏輯、哲學批判等思維方法能夠有效鍛煉學生的邏輯思維、批判性思維和創新思維，進而培養科學思維品質。在《光合作用與能量轉化》課程中，光合作用的原理、過程以及能量轉化機制等構成了核心內容，為了深化學生對這些知識的理解并鍛煉思維能力，教師可設計一系列跨學科思維訓練活動，比如引人數學邏輯方法，引導學生分析光合作用中光能轉化為化學能的具體過程，通過構建數學模型或進行數據分析，讓學生更加直觀地理解能量轉化的效率和影響因素，這種數學邏輯的訓練能幫助學生形成嚴謹的科學思維，提高分析問題和解決問題的能力。教師還可以結合哲學批判思維引導學生對光合作用的相關理論和實驗結果進行深入探討，比如組織學生討論光合作用中光能吸收、傳遞和轉化的機制是否存在其他可能性，或者對現有實驗結果的解釋是否唯一。通過這種哲學批判的訓練，學生能夠學會從不同角度審視問題，提出疑問和假設，從而培養批判性思維和創新能力。為加強學生的思維訓練效果，教師還可以設計一些綜合性思維訓練活動，例如結合生物、化學、物理等多學科知識引導學生探究光合作用與生態環境、能源利用等方面的關系，通過這種跨學科探究，學生不僅能綜合運用多學科知識解決問題，還能在探究過程中鍛煉邏輯思維和創新能力。在思維訓練活動中教師應注重引導學生形成科學的思維方法和習慣，鼓勵學生提出假設、設計實驗、分析數據、得出結論，并培養勇于探索、敢于質疑的科學精神，及時給予學生反饋和評價，幫助學生認識到自身思維的特點和不足，進而有針對性地改進和提高。

四、結論

跨學科融合教學在高中生物教學中的實踐與探索展現了深化知識理解、培養綜合素養、激發學習興趣、促進知識遷移及提升思維能力的顯著成效。通過融合多學科視角解讀生物知識、設計綜合實踐項目、創新教學方式、構建知識網絡及開展思維訓練等策略有效推動了高中生物教學的創新與發展。為進一步發揮跨學科融合教學的優勢，教學實踐中持續探索跨學科融合的有效途徑并加強與其他學科教師的合作與交流來共同設計跨學科教學方案變得必不可少，注重培養學生的跨學科思維習慣并鼓勵學生主動探索生物知識與其他學科知識的聯系能有效提升綜合運用知識的能力。

參考文獻：

[1]蘇定琳.跨學科融合在高中生物學教學中的實踐與思考[J].華夏教師，2024（25）：62-64.

[2]許芝琳.跨學科融合在高中生物學教學中的實踐初探［J].中華活頁文選（高中版），2023（6） ：133-135.

[3]吳藝雪.立足跨學科融合的高中生物學教學研究[J].中學課程輔導，2023（3）：12-14.

[4]江雨薇，唐c，周裕志.高中生物學跨學科教學著力點分析與教學策略[J].中學生物教學，2024（8）：36-39.

[5]楊玲.高中生物學跨學科項目化學習的設計與實施——以“魚菜共生系統探究”為例[J].中學生物教學，2024（17）：13-16.