生物教學(xué)中跨學(xué)科知識(shí)融合策略研究

童曦

摘要：《課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》倡導(dǎo)教學(xué)要貼近生活、融合多學(xué)科。生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、研究生命現(xiàn)象及其本質(zhì)的科學(xué)。生物實(shí)驗(yàn)技能與物理、化學(xué)等學(xué)科有密切聯(lián)系，從這方面看生物學(xué)更具有綜合性的特點(diǎn)，能更好地開展融合教學(xué)。本文以生物學(xué)教學(xué)活動(dòng)為例，分析在生物學(xué)課堂教學(xué)，習(xí)題鞏固，課外活動(dòng)三方面開展融合教學(xué)的路徑、方法和策略。期待為生物教學(xué)提供新的思路與方法。

關(guān)鍵詞：學(xué)科融合? ?生物教學(xué)? ? 跨學(xué)科? ?策略

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，教育改革不斷深化的今天，文理相通，學(xué)科融合已是大勢所趨。要解決人類面臨的各種問題，需要多學(xué)科知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用。筆者將從以下幾方面淺談在生物教學(xué)中跨學(xué)科知識(shí)融合的策略和方法。

一、在生物教學(xué)中融合跨學(xué)科知識(shí)

許多生物學(xué)的概念，需要學(xué)生理解掌握，如果單從生物學(xué)角度去講述，理解上就有難度?？梢越柚趯W(xué)生已有的其他學(xué)科概念的幫助，從而突破學(xué)生在生物學(xué)思維上的障礙。例如，對(duì)植物激素本質(zhì)的理解可借助化學(xué)上的有機(jī)物的本質(zhì)與結(jié)構(gòu)來理解。在日常教學(xué)中，從物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)的角度來解釋生物學(xué)現(xiàn)象或生命的本質(zhì)是常遇的事情。例如，在講解種群數(shù)量變化曲線時(shí)借助了數(shù)學(xué)的指數(shù)函數(shù)來理解種群的數(shù)量變化。再如，運(yùn)用物理學(xué)中能量守恒定律理解生物學(xué)中有關(guān)能量流動(dòng)計(jì)算問題。教育的核心是知識(shí)的遷移能力，老師不僅要培養(yǎng)學(xué)生本學(xué)科內(nèi)的知識(shí)遷移能力，還要促進(jìn)其他學(xué)科知識(shí)在生物學(xué)習(xí)中的遷移和擴(kuò)展，而其他學(xué)科知識(shí)在生物學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)解決生物教學(xué)中的某些難點(diǎn)，可起到畫龍點(diǎn)睛的作用。例如，學(xué)習(xí)滲透作用時(shí)，學(xué)生都知道滲透裝置中漏斗管內(nèi)液面不會(huì)一直上升，應(yīng)如何解釋？課本上沒有答案，這就需要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系物理學(xué)中壓強(qiáng)的平衡，以及化學(xué)專業(yè)動(dòng)態(tài)平衡的知識(shí)來思考問題，便迎刃而解。

二、在生物練習(xí)中融合多學(xué)科知識(shí)

一些涉及到計(jì)算的生物習(xí)題，學(xué)生在解答時(shí)往往無從下手，甚至于有的老師不能將有關(guān)學(xué)科知識(shí)遷移進(jìn)來，造成在講解時(shí)講不清，講不透，從而使此類習(xí)題成為學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙，懼怕點(diǎn)，并可能會(huì)影響整個(gè)生物學(xué)的學(xué)習(xí)。如果我們能換種思維，利用物理、化學(xué)、或者數(shù)學(xué)的思維來考慮問題，有效借鑒其他學(xué)科的方法為我所用，使復(fù)雜問題簡單化，又可增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科滲透意識(shí)，可謂是事半功倍之效。例如：現(xiàn)有四種氨基酸，假設(shè)每種氨基酸只有一個(gè)，最多能合成幾種不同的多肽？假設(shè)每種氨基酸數(shù)量不限，又能合成幾種不同的三肽？其與數(shù)學(xué)知識(shí)直接相關(guān)，是一道典型的數(shù)學(xué)排列組合與生物知識(shí)相結(jié)合的題目。若直接簡單的用生物知識(shí)去解答就會(huì)復(fù)雜易錯(cuò)且費(fèi)時(shí)，無疑不是最好的解決方法。如果引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度出發(fā)，運(yùn)用數(shù)學(xué)排列組合的思維去處理這個(gè)問題，就很快得出答案，即可使解題思路化深為淺，又使學(xué)生容易理解和掌握，同時(shí)又培養(yǎng)的學(xué)生知識(shí)的遷移能力。

三、在課外活動(dòng)中融合多學(xué)科知識(shí)

開展生物學(xué)課外活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，但是如果單一的只圍繞生物本學(xué)科的知識(shí)，活動(dòng)就顯得狹窄，也無法起到拓展學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力。例如，達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說就是以數(shù)學(xué)為武器來解釋自然選擇的;沃森和克里克的DNA分子雙螺旋模型就是以物理學(xué)家威爾金斯等人的x光射線衍射分析為基礎(chǔ)的。由此可見，在生物課外活動(dòng)的科普講座中加強(qiáng)學(xué)科間的交叉融合，既適應(yīng)了生物教學(xué)的新趨勢，又符合素質(zhì)教育的要求，它有利于發(fā)展學(xué)生的高層次思維能力，全面提高學(xué)生素質(zhì)，開發(fā)學(xué)生心智潛能，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，推理判斷和創(chuàng)造型思維的能力。

四、跨學(xué)科知識(shí)融合的思考

現(xiàn)在的高中學(xué)生已具備了融合學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。融合學(xué)習(xí)與學(xué)科學(xué)習(xí)的不同在于內(nèi)容的組合形式有差異，學(xué)科學(xué)習(xí)以“知識(shí)”為本位，即概念是主線。融合學(xué)習(xí)以“主題（或課題）”為核心，以解決生活現(xiàn)實(shí)問題為目標(biāo)多角度去理解問題。因此，融合學(xué)習(xí)突出問題導(dǎo)向，不是將學(xué)科進(jìn)行“橫向”跨越或簡單的“綜合”，而是對(duì)同一問題不同的思維表達(dá)，多方面的理解。開展學(xué)科融合教學(xué)，教師要明確學(xué)生的主體地位，在教學(xué)時(shí)可以從學(xué)科內(nèi)的局部整合再到學(xué)科間的主題整合，最后實(shí)現(xiàn)“全課程”統(tǒng)整。

教育家佐藤學(xué)認(rèn)為：綜合學(xué)習(xí)的最大魅力，是從生活現(xiàn)實(shí)出發(fā)進(jìn)行學(xué)習(xí)。在生物教學(xué)中融合跨學(xué)科知識(shí)，其學(xué)習(xí)內(nèi)容的重構(gòu)只是形式變革，核心還是體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，在幫助學(xué)生建構(gòu)生命觀念的同時(shí)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。