核心素養(yǎng)視域下的高中生物跨學科主題學習的實踐案例研究

余自龍

摘 要：文章通過分析核心素養(yǎng)在生物學習中的應用，以及目前教學中學科割裂、評價方式局限等問題，提出了建立合理的評價體系、創(chuàng)設挑戰(zhàn)性問題情境、開展項目式學習、利用信息技術輔助教學以及組織學科間交流與合作等五大實踐措施，旨在提高學生的綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)其批判性思維和跨學科能力，為教育者提供可行的教學策略和方法。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；高中生物；跨學科主題學習

隨著教育領域?qū)τ趯W生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的追求，核心素養(yǎng)已成為教學的重要視角。在高中生物學習中，跨學科主題教學日益受到關注，期望通過整合多學科知識，培養(yǎng)學生的綜合能力和批判性思維。然而，目前實踐中仍存在學科割裂、評價體系狹隘以及跨學科協(xié)作困難等問題。因此，構(gòu)建有效的高中生物跨學科主題學習實踐方案至關重要，其中建立合理的評價體系、創(chuàng)設挑戰(zhàn)性問題情境、采用項目式學習、利用信息技術輔助教學以及促進學科間交流與合作，成為應對當前挑戰(zhàn)的重要措施。

一、核心素養(yǎng)對高中生物跨學科主題學習的重要性

（一）拓寬知識視野，促進學科交叉融合

核心素養(yǎng)強調(diào)學生應具備寬廣的知識視野和跨學科的綜合素養(yǎng)，在高中生物跨學科主題學習中，學生不僅需要掌握生物學知識，還需要整合化學、物理、地理等相關學科的基礎知識。通過跨學科的學習，學生的知識視野得以拓寬，能夠更好地理解生物學知識在其他領域的應用，促進學科之間的交叉融合。

（二）培養(yǎng)科學探究精神和創(chuàng)新能力

核心素養(yǎng)注重培養(yǎng)學生的科學探究精神和創(chuàng)新能力，高中生物跨學科主題學習通常以問題為導向，引導學生通過自主探究、合作學習等方式解決問題。在這個過程中，學生需要觀察、實驗、推理、交流等，從而培養(yǎng)他們的科學探究精神和創(chuàng)新思維。通過不斷實踐和創(chuàng)新，學生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力得以提升，為他們未來的學習和工作打下堅實的基礎。

（三）強化社會責任感，提升情感態(tài)度價值觀

核心素養(yǎng)要求學生具備社會責任感和良好的情感態(tài)度價值觀，高中生物跨學科主題學習往往涉及社會熱點問題，如環(huán)境保護、生物多樣性保護等。通過學習，學生能夠更加深入地了解這些問題背后的生物學原理和社會意義，從而增強他們的社會責任感和環(huán)保意識。同時，這種學習方式也有助于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和服務社會的意識，提升他們的情感態(tài)度價值觀。

（四）促進教師專業(yè)發(fā)展，提升教學質(zhì)量

核心素養(yǎng)不僅對學生的學習有重要影響，同時對教師的專業(yè)發(fā)展也有積極的推動作用。在高中生物跨學科主題學習中，教師需要不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，提升自己的跨學科教學能力。通過與其他學科教師的交流與合作，生物教師能夠更好地理解和掌握相關學科的基礎知識，從而更好地指導學生進行跨學科學習。

二、當前高中生物跨學科主題學習實踐中存在的問題

（一）學科知識整合不足

在跨學科主題學習中，學科知識的整合是關鍵。但在實際教學中，由于教師對其他相關學科的知識掌握不夠深入，或者缺乏跨學科教學的經(jīng)驗，導致學科知識整合不足，這不僅影響了學生對知識的理解和掌握，也限制了跨學科主題學習的效果。

（二）教學方法較為傳統(tǒng)

盡管跨學科主題學習強調(diào)學生的主動性和探究性，但在實際教學中，一些教師仍采用傳統(tǒng)的教學方法，如講授式教學，導致學生的學習仍然是被動的，這種教學方式無法激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，影響了學生的學習效果和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（三）課程資源匱乏

高中生物跨學科主題學習需要豐富的課程資源作為支撐。然而，在實際教學中，由于教學資源有限，一些教師難以找到合適的課程資源來支持跨學科主題學習，這導致學生的學習內(nèi)容受到限制，無法深入探究跨學科主題。

（四）學生學科基礎差異大

由于學生有不同的背景和興趣愛好，他們的學科基礎存在較大的差異。在進行跨學科主題學習時，一些學生可能會感到困難和無助，因為他們?nèi)狈Ρ匾膶W科基礎知識，這種狀況會影響他們的學習效果和自信心，從而影響他們核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

三、高中生物跨學科主題學習的實踐措施

（一）建立合理的評價體系，幫助學生改進學習方法和提高學習效果

建立合理的評價體系在高中生物跨學科主題學習中具有重要意義，不僅可實現(xiàn)對學生學習成果的客觀衡量，更是一種引導和反饋的工具，可以幫助學生改進學習方法、提高學習效果，對于他們的綜合素養(yǎng)培養(yǎng)和跨學科能力的發(fā)展具有深遠的影響[1]。構(gòu)建多元化的評價體系能夠更全面地觀察學生的綜合表現(xiàn)，包括學科知識的掌握程度、批判性思維的運用、合作能力以及創(chuàng)新性等方面，從而更客觀地評價其跨學科學習成果。

以人教版高一生物必修1《細胞的多樣性和統(tǒng)一性》為例，評價體系的建立應以課程目標為導向，確保評價內(nèi)容與教學目標相一致。在這一章的教學中，目標不僅是讓學生掌握細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，更重要的是培養(yǎng)他們的跨學科思維和實踐能力。在評價時，既要關注學生的學習結(jié)果，也要重視學生的學習過程。通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)、小組討論中的發(fā)言、實驗操作的規(guī)范性等，對學生的學習過程進行全面評價。同時，結(jié)合課后作業(yè)、測驗等結(jié)果性評價手段，對學生的學習成果進行客觀評估。

除了傳統(tǒng)的分數(shù)評價外，還應引入定性評價手段。例如：教師可以為學生提供詳細的書面反饋，指出他們在學習過程中的優(yōu)點和不足，提供改進建議。還可以通過學生自評、互評等方式，讓學生了解自己的學習情況，并學會欣賞他人的優(yōu)點。在這一章的教學中，可以引入表現(xiàn)性評價手段。例如：組織學生進行細胞模型的制作、細胞結(jié)構(gòu)的講解等活動，觀察學生在活動中的表現(xiàn)，評價他們的實踐能力、表達能力等。這種評價方式能夠真實反映學生的能力水平，并激發(fā)他們的學習興趣。

評價不是目的，而是手段。在評價過程中，教師應及時向?qū)W生反饋評價結(jié)果，讓學生了解自己的學習情況和需要改進的地方，教師還應根據(jù)評價結(jié)果調(diào)整教學方法和策略，以滿足學生的不同需求。為了確保評價體系的科學性和有效性，教師應定期對其進行評估和調(diào)整?？梢酝ㄟ^收集學生的反饋意見、與其他教師交流等方式了解評價體系的優(yōu)缺點，及時進行調(diào)整和改進。

（二）創(chuàng)設具有挑戰(zhàn)性的問題情境，引導學生運用多學科知識解決問題

創(chuàng)設具有挑戰(zhàn)性的問題情境，在高中生物跨學科主題學習中扮演重要的角色。這種教學方式以問題為引領，將學科知識融入實際情境中，激發(fā)學生思考、探究和解決問題，從而提高其跨學科綜合應用能力和創(chuàng)新能力[2]。當學生置身于一個具有挑戰(zhàn)性的問題情境中時，他們會面臨現(xiàn)實生活的挑戰(zhàn)和需求，自發(fā)地產(chǎn)生解決問題的愿望和動力，這樣的學習情境能夠激發(fā)學生的學習興趣，激發(fā)他們的求知欲望，使他們更加主動地去探索和學習。

以人教版高一生物必修2《減數(shù)分裂和受精作用》為例，教師可以深入挖掘教學內(nèi)容，找到與其他學科的聯(lián)系點。例如：可以引導學生思考減數(shù)分裂過程中的遺傳學原理、細胞生物學的相關知識，以及與化學、物理學等學科交叉的內(nèi)容。通過明確跨學科主題，教師可以設計一系列具有挑戰(zhàn)性的問題情境，激發(fā)學生探索未知領域的興趣。為了增強問題情境的真實性和趣味性，教師可以引入生活中的實際案例。例如：可以引導學生思考為什么人類需要通過減數(shù)分裂和受精作用來繁衍后代，以及這一過程中可能出現(xiàn)的遺傳問題等。通過實際案例的引入，學生可以更好地理解減數(shù)分裂和受精作用的意義和應用價值。在問題情境的引導下，教師應鼓勵學生打破學科界限，從多個角度思考問題。例如：在分析減數(shù)分裂過程中遺傳物質(zhì)的變化時，可以引導學生結(jié)合數(shù)學的概率統(tǒng)計知識來預測后代的遺傳性狀；在探討受精作用過程中細胞間的相互作用時，可以引導學生聯(lián)系物理學中的力學原理來理解細胞間的力學行為。

為了支持學生的跨學科學習，教師應提供豐富的學習資源。例如：可以為學生推薦涉及遺傳學、細胞生物學、化學、物理學等多個學科的參考書籍、期刊文章和在線課程等。同時，教師還可以鼓勵學生利用學校圖書館、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫等資源自主查找相關資料。在學生的跨學科學習過程中，教師應注重過程性評價與結(jié)果性評價的結(jié)合。通過觀察學生在小組討論中的表現(xiàn)、分析他們提交的報告或作業(yè)等成果來評價他們的學習效果和跨學科能力的發(fā)展情況，同時給予學生及時的反饋和建議，幫助他們不斷完善自己的學習和思考方式。

（三）開展項目式學習，引導學生以小組合作的方式進行跨學科主題探究

開展項目式學習在高中生物跨學科主題學習中具有重要意義，不僅能夠促進跨學科知識的整合和應用，更能夠培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)、合作能力和創(chuàng)新思維[3]。通過設計生動有趣的項目，讓學生以探究性學習的方式，自主選擇課題、確定研究方向，這樣的學習方式能夠激發(fā)學生的學習熱情和積極性，從而更深入地參與到跨學科主題的學習中來。

以人教版高一生物必修1《人類遺傳病》為例，教師需要與學生共同確定項目主題，主題應與本章節(jié)的教學內(nèi)容緊密相關，同時具備一定的探究價值和現(xiàn)實意義。例如：“探究遺傳病在家族中的遺傳模式”“調(diào)查某地區(qū)常見遺傳病的發(fā)病率”等，這些主題能夠引導學生關注人類遺傳病的現(xiàn)狀，激發(fā)他們對相關問題的探究欲望。項目式學習通常采用小組合作的方式進行，教師可以根據(jù)學生的興趣、能力和性格等因素，將他們分成若干個項目小組，每個小組4至6人。確保每個小組內(nèi)部成員之間的差異最小化，以便他們能夠互補發(fā)揮各自的優(yōu)勢，并應指定一名小組長，負責組織小組活動和協(xié)調(diào)成員間的任務分配。在確定項目主題后，各小組需要制訂詳細的項目計劃，計劃應包括項目目標、時間安排、任務分工、探究方法和預期成果等內(nèi)容。教師需指導學生制訂合理的計劃，確保項目實施的可行性和有效性。同時，教師還可以提供一些資源、工具和指導性建議，幫助學生順利開展項目。

項目探究是項目式學習的核心環(huán)節(jié)，在這一階段，學生需要按照計劃，分工合作，進行數(shù)據(jù)收集、分析和處理等工作。他們可以利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等資源，查找相關資料，了解遺傳病的類型、特點和防治方法；通過問卷調(diào)查、訪談等方式，收集某地區(qū)遺傳病的發(fā)病率和分布情況；利用統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行處理和分析，得出結(jié)論。在探究過程中，教師應鼓勵學生積極參與、相互協(xié)作，同時提醒他們關注探究方法和過程的科學性。完成項目探究后，各小組需要將研究成果進行展示和交流，這不僅有助于學生分享彼此的探究成果，還可以促進他們之間的相互學習和借鑒。

此外，展示形式可以多樣化，如：報告會、展覽、海報等，在展示過程中，教師應鼓勵學生積極參與討論和提問，引導他們從多個角度思考問題，提高他們的批判性思維能力。

（四）利用信息技術手段輔助跨學科主題學習，提高學習效率

利用信息技術手段輔助跨學科主題學習是高中生物教育中最重要的措施，信息技術能夠豐富教學資源，提供多樣化的學習材料[4]。通過網(wǎng)絡平臺、數(shù)字圖書館等，學生可以獲取到更加豐富和廣泛的學習資源，包括圖書、視頻、網(wǎng)絡課程等。這些資源涵蓋了跨學科主題所需的各種知識和信息，能夠滿足學生多樣化的學習需求，促進跨學科知識的融合和綜合運用[5]。

以人教版高一生物必修3《基因工程的基本操作程序》為例，教師可以利用多媒體課件，將基因工程的基本操作程序以圖文并茂的形式呈現(xiàn)出來，幫助學生更好地理解基因工程的基本原理和技術方法。在制作多媒體課件時，教師可以結(jié)合動畫、視頻、音頻等多種形式，生動形象地展示基因工程的基本操作程序，如基因的切割、拼接、轉(zhuǎn)化和檢測等，這樣的教學方式能夠幫助學生更好地理解基因工程的基本概念和原理，提高學習效率。教師可以利用在線課程資源，為學生提供更加豐富的學習內(nèi)容，幫助學生深入了解基因工程的相關知識。在線課程資源可以包括教學視頻、學術論文、研究報告等多種形式，學生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的學習資源。通過在線課程資源的學習，學生可以更加全面地了解基因工程的應用前景和發(fā)展趨勢，加深對基因工程的認識和理解。教師可以利用網(wǎng)絡平臺，組織學生開展跨學科主題學習，網(wǎng)絡平臺可以為學生提供在線交流、討論和協(xié)作的空間，促進不同學科之間的交流和合作。

同時，在《基因工程的基本操作程序》一章中，教師可以利用虛擬實驗室，模擬基因工程實驗，幫助學生更好地理解實驗原理和技術方法。虛擬實驗室可以為學生提供模擬的實驗環(huán)境和條件，讓學生在計算機上完成實驗操作，通過虛擬實驗室的模擬實驗，學生可以更加深入地了解基因工程實驗的原理和操作方法，提高自己的實驗技能和實踐能力。

結(jié)束語

通過對核心素養(yǎng)的概念闡述及其在生物學習中的應用，我們深刻認識到其對學生全面素養(yǎng)培養(yǎng)的價值。然而，在當前跨學科教學實踐中，學科割裂、評價方式的局限以及跨學科協(xié)作的困難等問題依然存在。對此，本文提出的建立合理的評價體系、創(chuàng)設挑戰(zhàn)性問題情境、開展項目式學習、利用信息技術輔助教學等措施，力求推動高中生物跨學科主題學習的發(fā)展，同時也為提高學生的綜合素養(yǎng)和跨學科能力提供助力。

參考文獻

[1]楊玲.高中生物學跨學科主題學習探究[J].現(xiàn)代教學，2023（Z1）：111-112.

[2]刁蓉.融生：以生物學為載體的跨學科主題學習案例研究[J].初中生世界，2023（36）：62-64.

[3]牛軍銳.跨學科教學在高中生物課堂教學中的應用實踐：以“DNA的結(jié)構(gòu)”教學為例[J].科學大眾·科學教育研究，2022（6）：47-48.

[4]齊智偉.跨學科知識在高中生物教學中的應用策略分析[J].求知導刊，2018（32）：81.

[5]徐慧.例談普通高中生物教學中的學科融合[J].新課程研究，2021（14）：58-59.