基于SSI的初中生物學跨學科實踐活動教學設(shè)計

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058（2025）20-0087-05

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱課標）新設(shè)置了“生物學與社會·跨學科實踐”學習主題，并明確指出，通過本主題的學習，學生能夠認識生物學與社會的關(guān)系，能夠理解科學、技術(shù)、工程學、數(shù)學等學科的相互關(guān)系，并嘗試運用多學科的知識和方法，通過設(shè)計和制作，解決現(xiàn)實問題或生產(chǎn)特定的產(chǎn)品，發(fā)展核心素養(yǎng)。這一學習主題的設(shè)置可以沖破學科間的壁壘，緊貼學生經(jīng)驗，緊密聯(lián)系真實社會。社會性科學議題（Socio-scientificIssue，SSI）恰好是一種融合多學科的真實情境議題，可作為跨學科實踐的媒介，讓學生在具象化的情境中，綜合運用各學科的知識與方法，分析和解決實際問題，進而加深對相關(guān)概念的理解，增強實踐能力，發(fā)展綜合素養(yǎng)。但跨學科實踐活動并無固定的教學模式，這為教師提供了較大的設(shè)計與實施空間。教師可靈活設(shè)計教學活動，以更好地實現(xiàn)教學目標。

一、SSI應用于跨學科實踐活動的價值分析

探討社會性科學議題，需要綜合多學科視角，通過質(zhì)疑辯駁、推理論證、建模探究等實踐活動，獲得結(jié)論，做出決策，以此發(fā)展科學思維。而跨學科實踐活動的核心在于將學科知識與社會相關(guān)聯(lián)，開展跨學科教學，旨在引導學生分析和解決實際問題。由此可見，探討社會性科學議題與跨學科實踐活動的目標不謀而合。因此，將SSI作為跨學科實踐活動的載體，能夠讓學生了解科學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的關(guān)系，參與社會性科學議題的討論[1]，這符合生物學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標和要求。

此外，跨學科實踐活動開展的關(guān)鍵在于基于真實問題進行任務驅(qū)動。SSI恰好為跨學科實踐活動提供具有爭議性的“真問題”。而這些議題的解決既需要實踐活動的支撐，也是跨學科實踐活動的目標指向。由此引導學生展開分析、探討與梳理，讓學生經(jīng)歷不斷的實踐、迭代與改進過程，并形成物化產(chǎn)品，從而提高學生解決問題的能力和綜合素養(yǎng)。教師若能最大限度地將SSI與跨學科實踐活動相結(jié)合，就能滿足生物學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，真正實現(xiàn)育人目標。

二、SSI應用于跨學科實踐活動的教學設(shè)計

“吸煙有害健康”一直是公眾關(guān)注的焦點。《中國吸煙危害健康報告2020》的調(diào)查結(jié)果表明，我國15歲及以上人群吸煙率為 26.6% ，整體吸煙人數(shù)已達三億以上。同時，該報告重點指出了吸煙與“四大慢病”的關(guān)系，明確了二手煙和電子煙的危害。在此背景下，以“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康”為主題，開展基于SSI的初中生物學跨學科實踐活動，有利于初中生充分認識到吸煙的危害，增強宣傳教育的意識，完善學生的科學認知。

本教學設(shè)計，從“吸煙有害健康”這一社會性科學議題出發(fā)，以“認識議題一分析探討一厘清決策”

為主線，引導學生整合生物學、物理學和工程學等學科知識，運用“結(jié)構(gòu)與功能\"“系統(tǒng)與模型\"等跨學科概念，制作模擬吸煙裝置，探究吸煙對人體健康的危害。具體教學設(shè)計流程如圖1所示。

圖1“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康\"教學設(shè)計流程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出議題

創(chuàng)設(shè)議題情境，可以激發(fā)學生興趣，拓展學生思考維度。教師創(chuàng)設(shè)情境時應聚焦教材，緊貼社會問題，以數(shù)據(jù)、視頻、圖片等形式呈現(xiàn)具有科學性和開放性的問題，推動學生從多學科視角探尋其中的科學概念，激發(fā)學生的思維沖突。

從常見的吸煙問題出發(fā)，課前讓學生調(diào)查和統(tǒng)計與吸煙有關(guān)的疾病資料，并展開討論。同時，向?qū)W生出示《中國吸煙危害健康報告2020》中的相關(guān)數(shù)據(jù)，明確指出青少年吸煙人數(shù)和嚴峻現(xiàn)狀。通過呈現(xiàn)資料和數(shù)據(jù)，引發(fā)學生思考：“為什么吸煙者患病概率那么高？”并激發(fā)學生進一步探究吸煙的詳細危害，由此依照“現(xiàn)象一原因\"的邏輯[2]，順勢提出核心任務：“如何讓青少年認識到吸煙的危害？”

教師明確核心任務后，引導學生探尋其中的跨學科現(xiàn)象，科學規(guī)劃并制作模擬吸煙有害健康的模型，讓學生能夠基于實際證據(jù)向公眾宣講吸煙的危害，形成吸煙有害健康的觀念。

（二）設(shè)定問題，分析議題

布魯納指出：“教學過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動。”依據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論，教師應及時提供問題支架，為學生確定思考方向、明確實踐范圍。因此，教師需引領(lǐng)學生拆解核心問題，將復雜問題拆分為一系列層層深入的任務活動，從而找到分析議題的落腳點。

核心任務“如何讓青少年認識到吸煙的危害？”可以拆解成系列子任務，并通過設(shè)置問題支架和活動支架（如圖2），引導學生逐步形成自制模型思路。

首先，提供“煙霧危害成分\"數(shù)據(jù)資料，組織學生總結(jié)煙霧中有害物質(zhì)對人體健康的影響。接著，借助圖片展示，幫助學生構(gòu)建人體通過呼吸系統(tǒng)與外界進行氣體交換這一概念，完成呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式圖的填寫，并通過模擬實驗明確氣體進出肺的原理。此外，教師還需在導學單上明確要求，細化過程，盡量讓學生展現(xiàn)完整的思維痕跡。同時，還應重視學生之間的交流與合作，培養(yǎng)學生的科學語言表達能力，促進學生團結(jié)協(xié)作能力的提升。

（三）建構(gòu)模型，探討議題

課標指出要讓學生運用建模的方法，多角度、辯證地分析問題[1]。因此，教師在指導學生建模時（如圖3），應鼓勵學生查閱資料，選擇材料，探討多元化方案并建構(gòu)模型，促進學生零散思維與直觀顯現(xiàn)的互聯(lián)，使學生在建構(gòu)模型的過程中化解知識的抽象性，掃除學生學習的\"攔路虎”3]。跨學科視角下的建模教學模式如圖3所示。

圖3跨學科視角下的建模教學模式

為使學生能夠直觀感受煙霧進入人體的過程及對人體的危害，教師可提供必要的材料器具，引導學生事先明確分工，圍繞材料、宣傳群體、設(shè)計思路等，設(shè)計出多元化、可行性強的解決方案。例如，設(shè)計“探究香煙對草履蟲的影響”實驗裝置或建構(gòu)“模擬吸煙對呼吸道和肺的影響”模型以獲取相關(guān)證據(jù)。教師需根據(jù)目標和評價標準，要求學生沿“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康”思路分析（如表1）設(shè)計方案草圖，實施并形成初步產(chǎn)品。

表1“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康\"的思路分析

當然，學生制作的初代產(chǎn)品不一定成功。教師要留給學生充足的時間，并用“觀點激蕩”等方法，鼓勵學生結(jié)合本組實驗數(shù)據(jù)或結(jié)果，在反復實踐中對方案進行打磨，通過循環(huán)改進修正模型，重構(gòu)二代產(chǎn)品，形成最終成品。學生以此獲得證據(jù)，剖析證據(jù)，明確煙霧對呼吸道的危害。教師要讓學生明確建模時涉及的表現(xiàn)性任務及評價要素（如表2），使學生不僅\"知其然”，更“知其所以然”。同時，教師要為學生及時遞上“小拐杖”，最大限度地為學生提供方法支架，讓其思維有“路\"可循[4]。

表2“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康”的表現(xiàn)性任務及評價要素分析

續(xù)表

（四）演繹角色，厘清議題

厘清議題的核心在于引導學生融合跨學科視角，對已有結(jié)果進行闡明，關(guān)注結(jié)果的改進和迭代，推動學生運用辯證思維從泛泛“議\"轉(zhuǎn)向精細“議”。

通過前面的學習，學生明確了吸煙對人體的危害。在此基礎(chǔ)上，教師呈現(xiàn)電子煙越來越受吸煙愛好者的青睞等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，并追問：“電子煙是不是一個好的替代品？”以此為切人點開展座談會（座談會議記錄表如表3所示），鼓勵學生分別從吸煙者、煙草企業(yè)、醫(yī)療專家、政府官員的視角，結(jié)合多學科知識，暢談對“電子煙是不是一個好的替代品”的看法，以此激發(fā)學生的高階思維，實現(xiàn)深度學習。隨后，組織學生進行小組合作，分階段搜集證據(jù)，循環(huán)更新觀點，展開交流辯論，為后續(xù)作出科學合理的決策打下基礎(chǔ)。

表3座談會記錄表

（五）表明立場，總結(jié)議題

基于對議題的探討和實踐，學生會整合不同觀點和證據(jù)，多輪次反思個人立場，形成最終主張和成果。在這一階段，教師要重視對學生整體活動表現(xiàn)的評價，堅持以過程性評價為主，依據(jù)項目報告和物化成果進行綜合評價1，讓學生認識到自己的成長與不足，從而落實生物學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

教師應組織各小組整理活動成果，并選擇一定的宣傳方式進行成果展示。例如，舉辦以“遠離吸煙\"為主題的校園展覽，制作海報、視頻，撰寫產(chǎn)品書等，以此警示青少年遠離香煙，形成健康的生活態(tài)度和行為習慣。此外，教師應制訂評價量表（如表4，引導學生進行自評與互評，再根據(jù)評價結(jié)果為學生提供改進意見，并對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生予以獎勵，以此引導學生深入理解并內(nèi)化跨學科實踐活動所蘊含的現(xiàn)實意義與社會價值。

表4“制作實驗裝置，模擬吸煙有害健康”綜合性評價量表

續(xù)表

三、SSI應用于跨學科實踐活動的策略

以SSI為情境、以跨學科實踐活動作為載體，是培養(yǎng)學生生物學學科核心素養(yǎng)的優(yōu)良途徑。若要更有效地將SSI與跨學科實踐活動有機融合，還需注意以下幾個方面。

（一）明確方向，選定合適議題

“欲豐其得，先固其根。\"恰當?shù)淖h題是有效開展基于SSI的跨學科實踐教學的基礎(chǔ)。選擇的議題要有爭議性、開放性，同時對接學科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，契合跨學科實踐活動本質(zhì)。教師可以聚焦課標所包含的三大類活動，根據(jù)學生的認知需求靈活加以創(chuàng)新，創(chuàng)設(shè)具有爭議性的情境，引導學生運用跨學科知識解決社會問題，并為學生留出充足的探討與實踐的時間和空間。

（二）提供支架，突破思維局限

在跨學科實踐活動過程中，學生常常因思維的局限性，較難順利開展活動。為此，教師可依據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論，通過分解復雜任務、提供問題串和任務群、實施范例教學、提供可視化的建模工具和操作思路等，為學生指明實踐方向，實現(xiàn)由“不能”到“能”的跨越。恰當?shù)闹Ъ苁街笇Э梢则?qū)動學生突破思維，鍛煉創(chuàng)造、分析能力，提升思維的廣闊度與層次性。

（三）思維外顯，促進深度學習

思維外顯化可以實現(xiàn)零散知識系統(tǒng)化、隱性思維顯性化、模糊行動具體化。跨學科實踐活動本身就是一種思維外顯化的體現(xiàn)。教師引導學生通過具象的語言、文字、行動等方式分析問題、制作模型、搜集證據(jù)、展開辯論，既能察覺并指導學生思維，又能使學生抓住思維支點，厘清思維邏輯，構(gòu)建思維框架，將“不可見”的思維清晰化，從而走向深度學習。

綜上所述，基于SSI開展初中生物學跨學科實踐活動，能夠?qū)⒍鄬W科知識與社會問題緊密融合，讓學生在實踐過程中培養(yǎng)解決實際問題的能力，提升素養(yǎng)。教師需要豐富自身知識維度，靈活創(chuàng)設(shè)情境背景，關(guān)注學生的思維培養(yǎng)和深度學習，從而更好地落實生物學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，契合學科育人的發(fā)展需要

［參考文獻]

[1]中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準：2022年版[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]許岳鋒，楊銘權(quán)，崔鴻.基于SSI的高中生物學跨學科教學：以“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”為例[J」.中學生物教學，2024（5）：60-63.

[3］張霞琴.核心素養(yǎng)下的高中生物學模型建構(gòu)教學[J].中學課程輔導，2024（1）：60-62.

[4」許明.“生物學與社會·跨學科實踐”中學習支架的設(shè)計：以“制作生態(tài)瓶”為例[J].中學生物教學，2024（1）：40-43.

（責任編輯 羅艷）