基于跨學(xué)科分析高中生物學(xué)教學(xué)策略

江蘇省常州市北郊高級中學(xué) 姜文波

21世紀以來，全球出現(xiàn)很多用單一學(xué)科難以解決的問題，迫切需要解決復(fù)雜社會問題的人才。隨著新課改的推進，新課標注重對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，跨學(xué)科教學(xué)受到各國學(xué)者的關(guān)注。我國基礎(chǔ)教育階段大部分地區(qū)以分科課程制度為主，分科教學(xué)導(dǎo)致各學(xué)科孤立，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。教師要充分認識到學(xué)科間的聯(lián)系，增強學(xué)生的綜合思維能力，使學(xué)生對所學(xué)知識融合形成系統(tǒng)認識，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的綜合型人才。生物學(xué)學(xué)科與化學(xué)等課程內(nèi)容具有密切聯(lián)系，當前生物學(xué)課堂教學(xué)中教師往往注重單學(xué)科知識的傳授，忽視多學(xué)科知識融合，不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。因此，研究生物學(xué)課程中采用跨學(xué)科教學(xué)具有重要意義。

一、高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)分析

教育部頒布《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》強調(diào)解決課程科目過多的現(xiàn)狀，《義務(wù)教育課程設(shè)置實驗方案》提出加強學(xué)科間相互滲透。《普通高中生物學(xué)新課程標準》教學(xué)建議中提出注意學(xué)科間的聯(lián)系，課改多次強調(diào)課程綜合化，但目前我國基礎(chǔ)教育學(xué)科間綜合較少，知識內(nèi)容分割有助于學(xué)生搭建完整系統(tǒng)的知識框架，但學(xué)生往往忽視學(xué)科間的聯(lián)系。為落實新課改宗旨，需要對原有課程教學(xué)模式改善，跨學(xué)科教學(xué)強調(diào)課程綜合性，有助于促進學(xué)生知識遷移。

（一）高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)涵

美國心理學(xué)家伍德沃斯首次提出跨學(xué)科概念，跨學(xué)科是應(yīng)用多學(xué)科方法語言研究中心主題，具有縱向協(xié)調(diào)與橫向不同學(xué)科領(lǐng)域互動特征。跨學(xué)科是知識與生活不同學(xué)科的融合，為解決單一學(xué)科無法應(yīng)對問題形成，是整合多門學(xué)科概念方法理論解決單一學(xué)科領(lǐng)域的難題，發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科間相互使用價值，具有整合多門學(xué)科要素，發(fā)現(xiàn)新知識問題獲得新解決方案特征?？鐚W(xué)科教學(xué)是跨學(xué)學(xué)科界限建立聯(lián)系使學(xué)生在廣闊領(lǐng)域?qū)W習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生從不同學(xué)科角度看待解決問題的能力。高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)是跨越生物學(xué)單獨學(xué)科界限賦予學(xué)生真實問題情境，讓學(xué)生運用不同學(xué)科知識積極思考，實現(xiàn)對社會性問題的創(chuàng)造性解決。

（二）高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的意義

21世紀初，中國開始重視學(xué)科間的交融，人們對跨學(xué)科相關(guān)理論進行很多研究，跨學(xué)科教學(xué)形式最初為主題單元教學(xué)，主題單元教學(xué)對多個學(xué)科資源整合，難以對學(xué)生產(chǎn)生持久的影響。新高考下如何提高生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)成為教師要關(guān)注的問題，生物學(xué)課引入跨學(xué)科教學(xué)可以有效促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。生物學(xué)涉及許多跨學(xué)科概念，如模型概念在許多學(xué)科中出現(xiàn)，高中生綜合知識得到一定積累，生物學(xué)課程開展跨學(xué)科教學(xué)具有可行性。

目前我國跨學(xué)科教學(xué)研究處于不成熟階段，高中生物跨學(xué)科教學(xué)缺乏完善的理論。加強對跨學(xué)科教學(xué)可以強化學(xué)生對核心概念的理解，由于我國采用分科教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生難以把握各學(xué)科所學(xué)知識聯(lián)系，引入跨學(xué)科教學(xué)可以使學(xué)生融匯各學(xué)科知識。新高考下探索高中生物跨學(xué)科教學(xué)是具有突破性的工作，有利于教師教學(xué)專業(yè)能力水平的提升。我國基礎(chǔ)教育改革引入跨學(xué)科理念，高中生物學(xué)課標提出將跨學(xué)科教學(xué)融入課程實施，高中生物學(xué)如何在新高考下更好地培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，促進學(xué)生全面發(fā)展，是一線教師面臨的現(xiàn)實問題。生物學(xué)課堂應(yīng)用跨學(xué)科教學(xué)是落實新課標的要求，符合學(xué)生認知發(fā)展特點，生物學(xué)新教材編制為跨學(xué)科教學(xué)提供可行條件，生物學(xué)課采用跨學(xué)科教學(xué)非常必要。

二、高中生物學(xué)課程跨學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀分析

生物學(xué)是自然學(xué)科，其發(fā)展需要其他學(xué)科知識體系的完善。隨著時代的發(fā)展，生物學(xué)廣泛應(yīng)用于環(huán)境治理等多方面。課堂中實施跨學(xué)科教學(xué)有助于學(xué)生對課程知識的理解，提高學(xué)生的跨學(xué)科知識解決問題的能力。教師要挖掘生活中的具體事例，與其他學(xué)科教師交流，充分利用資源，對教學(xué)內(nèi)容進行跨學(xué)科知識補充。高中生物學(xué)課程教材有很多跨學(xué)科知識內(nèi)容，要梳理總結(jié)生物學(xué)課中跨學(xué)科內(nèi)容，分析生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)面臨的問題，研究開展跨學(xué)科教學(xué)的有效對策。

（一）高中生物學(xué)課程教材跨學(xué)科內(nèi)容

高中生物學(xué)課程內(nèi)容跨學(xué)科知識內(nèi)容包括知識技能與方法態(tài)度維度，生物學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科知識層面存在較多的交叉滲透，如脂肪等知識在化學(xué)教材中出現(xiàn)。教學(xué)中適當講解補充跨學(xué)科知識有助于促進學(xué)生對新知識的理解，生物學(xué)發(fā)展需要借助其他自然科學(xué)技術(shù)，如物理學(xué)中超速離心等技術(shù)對生物學(xué)發(fā)展作出巨大貢獻，日常教學(xué)中要適當補充跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，有助于加強學(xué)生對生物學(xué)的理解。分科教學(xué)下不同學(xué)科發(fā)展應(yīng)用研究方法類似，各學(xué)科學(xué)習(xí)中解決問題方法近似，生物學(xué)教學(xué)中可以將類似方法運用于生物學(xué)學(xué)習(xí)中，如光合曲線教學(xué)中利用數(shù)學(xué)函數(shù)斜率判斷光合速率，輔助學(xué)生實現(xiàn)對知識的理解。

跨學(xué)科教學(xué)模式以立德樹人為教育理念，促使學(xué)生形成良好的行為習(xí)慣，高中生物學(xué)教材中蘊含情感價值資源隱藏于資料分析等欄目中，教師可以深入挖掘教材內(nèi)容實現(xiàn)學(xué)生情感價值觀的形成。如通過生物結(jié)構(gòu)了解哲學(xué)相關(guān)問題，樹立辯證唯物主義自然觀，通過科學(xué)探索史養(yǎng)成嚴謹求實的學(xué)習(xí)態(tài)度。教師可以結(jié)合其他學(xué)科知識加深環(huán)保意識。新課講授時采用跨學(xué)科教學(xué)模式需要了解其他學(xué)科教學(xué)進展，考慮不同能力水平學(xué)生的接受程度調(diào)整跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，避免超出學(xué)生理解范疇知識。根據(jù)教材內(nèi)容可以開設(shè)跨學(xué)科活動課程，活動課程強調(diào)學(xué)生在活動中直接獲得經(jīng)驗?zāi)芰?，學(xué)科課程強調(diào)學(xué)生從生物學(xué)學(xué)科體系中獲得學(xué)術(shù)性知識，跨學(xué)科教學(xué)實施可以主題活動課形式進行，實現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。生物學(xué)、化學(xué)是聯(lián)系密切的學(xué)科，教師在教學(xué)中會遇到跨學(xué)科知識，備課時應(yīng)標注處理做好相應(yīng)教學(xué)設(shè)計，教師可以利用其他學(xué)科跨學(xué)科知識教學(xué)，使學(xué)生了解知識間的相互聯(lián)系。

（二）高中生物學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)問題分析

目前高中生物學(xué)課堂缺少跨學(xué)科教學(xué)應(yīng)用，主要由于師生缺乏跨學(xué)科教學(xué)意識，未形成典型指導(dǎo)作用的跨學(xué)科研究機構(gòu)，缺乏充足的課時與教研活動安排。不同學(xué)科教師對學(xué)科內(nèi)容交流較少，教師自主權(quán)有限導(dǎo)致跨學(xué)科教學(xué)難以實施。學(xué)校教師與有關(guān)部門要共同努力促進跨學(xué)科教學(xué)實施，學(xué)校與地方部門要發(fā)揮動員作用，意識到跨學(xué)科教學(xué)的重要性，為教師提供跨學(xué)科教研場所，促使教師對教學(xué)素材深入挖掘。地方部門可以鼓勵學(xué)校組織跨學(xué)科技能比賽，邀請跨學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜议_展跨學(xué)科經(jīng)驗分享等。

當前大部分對跨學(xué)科教學(xué)持積極肯定態(tài)度，認可跨學(xué)科教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生思維能力的價值，但實施跨學(xué)科教學(xué)的教師較少，主要由于應(yīng)試教育體制影響，缺少相關(guān)教學(xué)資源。學(xué)生方面由于對學(xué)科間聯(lián)系認識不夠，對學(xué)科與生活的認識片面，學(xué)生對學(xué)科知識橫向遷移意識薄弱等影響跨學(xué)科教學(xué)的開展。高中學(xué)生對學(xué)科聯(lián)系認識片面，大部分學(xué)生僅注意到生物學(xué)與化學(xué)學(xué)科間的聯(lián)系，由于教師在教學(xué)中未強調(diào)學(xué)科間的交叉聯(lián)系，學(xué)生對所學(xué)知識未深入思考，跨學(xué)科意識薄弱影響學(xué)生對所學(xué)知識的融會貫通。大部分學(xué)生對學(xué)科與生活間的聯(lián)系認識停留于表面，各學(xué)科知識廣泛應(yīng)用于生活中，如疫情防控主題中可以運用語文學(xué)科中修辭手法書寫標語，使用數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等方式統(tǒng)計新增患者人數(shù)，借助生物學(xué)知識更全面認識病毒，通過化學(xué)知識配置相關(guān)藥劑等。學(xué)生對學(xué)科間知識橫向遷移意識欠缺，影響學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

三、高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)對策

生物學(xué)學(xué)科教材含有豐富的跨學(xué)科教學(xué)資源，實際教學(xué)中傳統(tǒng)分科教學(xué)觀念根深蒂固，不同學(xué)科教師往往交流較少，學(xué)生在課堂中的思維局限于本學(xué)科中，忽略學(xué)科知識的整體性，教學(xué)實施需要教師尋找可融合的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)目標設(shè)定，教學(xué)資源選擇等方面深入教研，跨學(xué)科教學(xué)有利于學(xué)生思維的發(fā)展，高中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實施可以在新課導(dǎo)入，重難點突破與實驗復(fù)習(xí)教學(xué)中開展，在人文與自然學(xué)科中進行融合，有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量效果。

（一）高中生物學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)措施

生物學(xué)學(xué)科發(fā)展中凝結(jié)數(shù)理化等學(xué)科知識方法，高中生物學(xué)教師要關(guān)注不同學(xué)科的交叉，借鑒不同學(xué)科對生命現(xiàn)象的思維方式，形成跨學(xué)科融合大生物教學(xué)觀念。生物學(xué)課堂跨學(xué)科教學(xué)要分析不同學(xué)科對生物學(xué)知識的表征，引鑒不同學(xué)科課堂教學(xué)模式，課堂教學(xué)中實踐跨學(xué)科教學(xué)要尋找恰當?shù)牟呗?，教學(xué)內(nèi)容重視系統(tǒng)完整性，跨學(xué)科教學(xué)要注意結(jié)構(gòu)模型等要素的運用，教學(xué)中注重通過跨學(xué)科概念讓學(xué)生掌握核心概念，注重學(xué)科間的知識銜接，教師運用教學(xué)方法時要關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展，注意結(jié)合學(xué)生已有生活經(jīng)驗，利用模型構(gòu)建促進學(xué)生對知識理解。

生物學(xué)中多個課程涉及模型概念，可以巧妙利用模型幫助學(xué)生構(gòu)建模型思維，如在《細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能》教學(xué)中，教師可以通過分析細胞膜流動鑲嵌模型幫助學(xué)生構(gòu)建概念，利用相關(guān)模型圖片展示模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生借助制作模型使學(xué)生清晰認識細胞膜結(jié)構(gòu)。在《光合作用》教學(xué)中，可以通過圖形方式構(gòu)建光反應(yīng)物理模型，對環(huán)境影響光合速率知識點，學(xué)生要清晰了解單個因素對光合速率的影響，教師可以利用數(shù)學(xué)中的曲線模型，讓學(xué)生運用建立模型清晰表達光照溫度對光合作用的影響。生物學(xué)中多個課程涉及機制跨學(xué)科概念，可以利用生活中的機制幫助學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)機制，如光合作用知識點是學(xué)習(xí)機制的跨學(xué)科概念，生活中縫紉機工作機制等是學(xué)生熟悉的事物，可以利用生活中常見的機制導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)。

高中生物學(xué)課程跨學(xué)科教學(xué)實施要在課前準備，課中開展與課后總結(jié)環(huán)節(jié)滲透跨學(xué)科意識，實施教學(xué)前需要教師剖析構(gòu)思教學(xué)內(nèi)容，準備性策略包括利用生活資源創(chuàng)設(shè)問題情境，歸納跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容尋找融合點，可以挖掘網(wǎng)絡(luò)媒體資源，參考國外STEAM課程等多方面挖掘素材，拓寬學(xué)生的思維方式。行動性教學(xué)策略是在課堂中為完成目標開展教學(xué)行為，是決定達成預(yù)計跨學(xué)科教學(xué)效果的關(guān)鍵，可以通過情境設(shè)置、體驗教學(xué)法等開展跨學(xué)科教學(xué)。建構(gòu)主義理論注重情境創(chuàng)設(shè)，要求學(xué)生在真實情境中感知體驗問題，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，生物學(xué)教學(xué)中情境設(shè)置包括生活與多媒體情境等，生物學(xué)與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，如滲透壓學(xué)習(xí)有利于學(xué)生理解種植農(nóng)作物不能過量施肥等，教材內(nèi)容可以綜合創(chuàng)設(shè)情境，如大棚種植情境涉及建造地理位置，促進植物作物生長溫度等因素的調(diào)控，經(jīng)濟作物保存等涉及理化等學(xué)科知識。

（二）高中生物學(xué)人文科學(xué)課程跨學(xué)科教學(xué)

高中生物學(xué)中跨學(xué)科知識有很多，教師要分析思考教材中的跨學(xué)科知識，對重要跨學(xué)科知識進行教學(xué)設(shè)計，找到適合跨學(xué)科知識教學(xué)的方法?？梢耘c語、數(shù)、外、政、史、地、理、化等人文自然學(xué)科聯(lián)系進行跨學(xué)科知識分析。高中生物學(xué)教材中與人文學(xué)科聯(lián)系較少，人文情懷可以培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。語文是學(xué)習(xí)其他學(xué)科的基礎(chǔ)，高中生物學(xué)與語文聯(lián)系主要是教材運用大量古詩與修辭手法，語文中許多俗語描述自然現(xiàn)象，古詩中蘊藏豐富的生物學(xué)知識，生物學(xué)大部分內(nèi)容是語言描述性，需要滲透語文知識，鍛煉學(xué)生的語言組織理解能力。

生物學(xué)相關(guān)的政治主要是法規(guī)與時政，現(xiàn)代社會要了解當下法規(guī)，生物學(xué)課運用政治知識可以對學(xué)生進行價值觀教育。如探討問題我國研制大型客機C919飛機需要整體研發(fā)設(shè)計等部門分工合作，細胞生命活動與飛機制造部門分工合作相似。補充講解人類輔助生殖技術(shù)可以普及政府頒布法規(guī)，生物學(xué)教學(xué)中運用政治知識培養(yǎng)學(xué)生對相關(guān)知識的認識，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。生物學(xué)是自然學(xué)科，自然學(xué)科研究內(nèi)容方法原理等方面有密切的聯(lián)系，加強與其他自然學(xué)科聯(lián)系有利于學(xué)生對學(xué)科本質(zhì)的理解。數(shù)學(xué)是科學(xué)的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有利于生物學(xué)的學(xué)習(xí)，高中生物學(xué)中許多問題可以通過數(shù)學(xué)原理模型解決，如討論不同番茄品系，培育抗病紅果肉番茄如何得到穩(wěn)定遺傳的黃果肉品系？引導(dǎo)學(xué)生交流雜交育種流程，教師講授中采用層次遞進的方法，促進學(xué)生積極思考，展示從生物學(xué)問題到建立抽象數(shù)學(xué)模型。

四、結(jié)語

生物學(xué)是近代科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，與其他學(xué)科關(guān)系密切，義務(wù)教育階段教材中出現(xiàn)許多生物學(xué)家有其他學(xué)科知識，生物學(xué)是綜合性課程，要與其他學(xué)科建立有機聯(lián)系。新課標指出課程宗旨是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，強調(diào)提高學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力。我國基礎(chǔ)教育階段以分科課程為主，教師通常僅教授本門課程學(xué)科知識，新課標提出要使學(xué)生各學(xué)科學(xué)習(xí)形成橫向聯(lián)系。近幾年高考生物學(xué)試卷考查學(xué)生的知識遷移運用能力，啟示教師要注意跨學(xué)科教學(xué)。當代社會高速發(fā)展，出現(xiàn)許多問題需要多學(xué)科知識解決，急需培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的復(fù)合型人才，生物學(xué)課程教學(xué)中要重視跨學(xué)科教學(xué)，聯(lián)系自然人文學(xué)科課程內(nèi)容，挖掘生物學(xué)教材中的資源，采用多樣化教學(xué)方法，有效促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。