高中生物跨学科教学的实践研究
孔令奎
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孔令奎,. 高中生物跨学科教学的实践研究[J]. 生物学报,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157054.
摘要:
跨学科教学是一种融合不同学科知识和技能的教学方法,可以帮助学生更全面地理解和应用知识,促进他们的跨学科思维和创新能力的培养。在高中生物教育领域,跨学科教学的实践研究备受关注。高中生物作为自然科学的一门重要学科,具有与其他学科密切相关的特点,如与化学、物理、地理等学科之间存在着紧密的联系和互动。因此,将跨学科教学引入高中生物教育中,有助于拓展学生的学科视野,促进他们全面发展。
关键词: 高中生物;跨学科教学
DOI:10.12721/ccn.2024.157054
基金资助:

前言

高中生物课程的教学是培养学生科学素养和创新思维的重要途径之一。然而,传统的生物教学往往是以知识点为中心,缺乏与其他学科的融合。为了提高学生的学科综合能力和实际应用能力,跨学科教学成为了当下生物教育的一个重要趋势。

一、高中生物跨学科教学的意义

1.促进跨学科思维的培养

跨学科教学要求学生能够将不同学科的知识进行整合和交叉运用,这有助于培养学生的跨学科思维能力。通过跨学科教学,学生可以学会跨越学科界限,灵活运用不同学科的知识和方法解决问题,培养综合思维和创新能力。

2.提升学生的综合素养

跨学科教学能够促进学生全面发展,不仅仅是单一学科知识的学习,还包括跨学科知识的整合和应用。学生在跨学科教学中不仅能够深入了解生物学知识,还能够结合其他学科知识,提升自身的综合素养,使其具备更广泛的知识储备和综合能力。

3.增强学生的实践能力

跨学科教学注重实践性和应用性,要求学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。通过跨学科教学,学生可以在实际问题中综合运用多学科知识,培养解决问题的实践能力和创新意识,为将来面对复杂问题时提供更多的解决思路和方法。

4.促进学生的终身学习

跨学科教学培养了学生的综合能力和跨学科思维,使他们具备更强的学习和适应能力。这种全面发展的教育观念有助于培养学生的终身学习意识,让他们具备不断学习和适应新知识的能力,为未来的学习和工作打下坚实的基础。

综上所述,高中生物跨学科教学对于学生的综合素养、思维能力、实践能力、终身学习能力等方面都具有重要的意义,有助于培养具有综合能力和创新思维的未来人才,推动教育教学方式的创新和发展。通过跨学科教学,我们能够为学生的全面发展和未来的成功奠定坚实的基础。

二、高中生物课堂跨学科教学的实践

1.跨学科教学促进学生形成生命观念

“生命观”是生物核心素养的表征,是衡量学生生物核心素养水平高低的一个重要标志。它是对所观测到的生活现象以及它们之间的关系或特征加以解释之后的一种抽象,是一种被证明了的思想或看法,是一种可以对有关的事情和现象进行了解和说明的品质和能力。如果将生命观念的跨学科教学应用到高中生物课程中,那么老师们就必须具备跨学科教学的依据和意识,积极地对各个学科之间的整合进行探索,然后在课程的实践中总结出跨学科教学的方式与方式,从而提升学生的核心素养。

本文通过对生物学科与生物知识密切相关的化学课程的整合,论述了如何在高中生物课堂教学中进行学生生命观的培养。《细胞的能量 ‘通货’—ATP》节选自高中生物必修一《分子和细胞》一课。在讲授该部分时,因为学生尚未掌握有机化学中的水解反应,所以不能理解 ATP (ATP)的反应历程。在教学过程中,教师应结合生物、化学等相关知识,了解 ATP水解过程中所产生的巨大能量,并对其进行物质、能量的认识。

在教学中,老师先将 ATP由腺嘌呤、核糖及3个磷酸组成,再以 ATP为例,说明其水解的本质:ATP是一种不稳定的物质,在 ATP酶的催化下,离腺苷较远的磷酸键(P-O)发生裂解,产生的磷酸(ADP)与磷酸(磷酸)之间的静电斥力很大, ATP被水解后会释放出大量能量。同时,其水解产物 ADP、磷会在相关酶及能源的共同作用下持续产生 ATP,维持机体 ATP与 ADP之间的动态平衡。在这个过程中,学生既可以深刻地认识到生物规律的本质,又可以培养学生对物质、能量等生命概念的认识。

 2.跨学科教学促进学生发展科学思维

严谨的科学思考是培养综合能力的先决条件,它包括对事实与证据的尊重,提倡严谨务实的求知态度,使用科学的思考方式来认识事物,解决问题。在高中生物教学中,不能只通过某一门课程的渗透,而应该与其它学科相融合,进行跨学科的教学。

以下以“物质跨膜运输的方式”这一实例,谈谈在生物与物理学相结合后培养高中生科学思想的方法。《物质跨膜运输的方式》节选于高中生物必修一《分子与细胞》一课。在本节的教学中,有些老师只把重点放在了知识的传授上,并没有从根本上指导学生去了解主动输送的过程,造成了他们只是把这个过程当成是机械记忆,这与新课程标准所提倡的培养学生的学科核心素质的思想相抵触。

教师可将主动传递的过程与物理模型相结合,也就是老师首先与物理模型相联系,指导学生建立细胞膜内的流体镶嵌模型,在对活性输送过程进行说明之后,再由老师指导同学们进行示范,加深对各种物质分子在磷脂双分子层上的动力学行为的认识。通过这种模型与模拟的方式,学生可以由浅到深,从更宽的层面认识跨膜传递的过程,这对于学生用科学的思维方式解释生命现象和规律,以及在实际生活中的实际问题,都是非常有价值的。

3.跨学科教学促进学生深化科学探究

科学探究作为一种主要的学习方法,是一种可以从真实生活中发现的生物问题,并根据具体的生物现象,通过观察、提问、设计实验、实施方案、交流和讨论结果。生物科学是一门实践性很强的科学,在高中生物的教学中,很多都与实验有关。在生物实验教学过程中,无论教学内容、教学方式,都体现了不同学科之间的有机结合。这就要求教师开展多学科交叉的教学。

下面,结合生物与数学两门课程,以《种群的特征》为例,谈谈如何提高学生的科学探究能力。《种群的特征》选自高中生物必修三《稳态与环境》模块。在这门课中,生物学采用样本的方式来确定区间内的群体浓度,事实上,这种方式是数理中的一种抽样方式,在教学时,老师可以将抽样调查的相关内容进行扩展,为以后的教学做好准备,然后,让他们自己去设置并执行实验探索的步骤,并进行实验调查。用这样的方式把生物学与数学两个学科相融合进行研究,既可以让学生对生物学科学探索实验有更深刻的理解,又可以提高学生的科学探索能力。

结语

总之,在高中生物学教学中,重视多学科的整合,是新一轮新课改的重点。可以较好地将生物教学中存在的疑难问题和难题加以有效的处理,提高高中生物的教学水平,使不同的学生个性发展得到了充分的满足,提高了他们的整体素养,为以后的身心发展奠定了良好的基础。

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