高中生物跨學科主題學習活動設計與實施*

[摘 要]高中生物跨學科主題學習活動的設計與實施，旨在適應教育改革要求，培養具備綜合素質和創新能力的人才，高中生物跨學科主題學習活動，具有顯著的創新性，有助于培養學生的高階思維能力，有助于落實高中生物核心素養。探索高中生物跨學科主題學習活動設計，需堅持注重主題選擇的合適性、學生的實踐操作和體驗、過程和結果雙重評價的三個原則。文章提出以跨學科主題為切入點，實現課程融合，建設跨學科主題學習資源庫等活動實施措施。

[關鍵詞]高中生物；跨學科；主題學習

高中生物作為一門重要的科學課程，通過與其他學科的交叉融合，使學生更好地理解和掌握生物學知識，這種跨學科學習方式有助于學生構建完整的知識體系，培養其綜合素質和創新能力。通過跨學科主題學習活動，學生不僅能夠深入了解生物學知識，還能夠涉獵其他相關學科的內容，從而培養其科學素養和探究能力，這種跨學科的學習方式能夠讓學生更好地理解科學的本質和科學研究的多元性，培養其創新思維和實踐能力。我們應該深入理解和認識跨學科主題學習活動的價值和意義，積極探索并實踐有效的方法，通過跨學科主題學習活動的開展，為學生提供更豐富、多元的學習體驗，培養出更具創新精神和綜合素質的人才。

一、高中生物跨學科主題學習活動設計與實施的意義

（一）具有顯著的創新性

學科主題學習活動在培養創新思維方面具有顯著優勢，它突破了傳統學科的限制，通過多維度、多層面的探究，引導學生發現不同學科之間的內在聯系。這種學習方式鼓勵學生勇敢挑戰權威，擺脫傳統思維框架的束縛，從而激發出前所未有的創新思維，在跨學科的探索中，學生得以充分發揮想象力，挖掘獨特的創意和見解。

在多學科交叉的環境中，學生需要整合不同學科知識，從多個角度分析和解決問題，這種學習方式不僅提高了學生的知識整合能力，還培養了他們的批判性思維和解決問題的能力；同時，跨學科主題學習活動也促進了學生的交流與合作能力，因為在探究過程中，學生需要與不同背景的同學進行合作，分享觀點和經驗。此外，跨學科主題學習活動還有助于培養學生的自主學習能力。由于探究的主題往往與學生的興趣相關，因此他們會更加主動地參與學習過程，在探究過程中，學生需要自主收集資料、分析數據、得出結論，這一過程培養了他們的自主學習和終身學習能力。

（二）有助于培養學生的高階思維能力

跨學科主題學習活動是一種富有創意和前瞻性的學習方式，它旨在通過融合不同學科的知識和技能，激發學生的創新思維，培養他們的實踐能力和跨學科視野。在傳統的學習模式下，學生常常陷入死記硬背和機械式學習的泥潭中，導致其思考能力、批判精神和實踐經驗得不到有效的鍛煉和提升，而跨學科主題學習活動正是對這種傳統模式的挑戰與超越。它以實際問題為核心，鼓勵學生綜合運用不同學科的知識來解決這些問題，培養他們的綜合思維能力和解決問題的能力。在活動中，學生不再是被動接受知識的容器，而成為主動探索、發現問題并尋求解決方案的行動者。這種角色的轉變，讓學生在學習過程中充滿了激情和動力。此外，跨學科主題學習活動還注重培養學生的非認知技能，如團隊協作、溝通技巧和領導力等。通過小組合作、團隊項目等方式，學生學會了如何與他人協作、溝通并發揮自己的領導力，這些都是未來職業生涯中不可或缺的重要能力。

（三）有助于落實高中生物核心素養

跨學科主題學習活動，這一新興的教育理念，正逐漸在高中生物教學中占據一席之地，不僅有助于學生深入理解生物學的奧秘，更是培養他們核心素養的關鍵所在。首先，跨學科主題學習活動為學生打開了一扇通往生物學核心概念的窗口，生物學作為揭示生命本質的學科，其中的每一個概念都如同一顆璀璨的星辰，而跨學科主題學習便是將這些星辰串聯起來的璀璨銀河，學生在探究的過程中，不僅可以加深對生物學核心概念的理解，更能與其他學科的知識融會貫通，形成網狀的知識結構，進一步夯實他們的學術基礎；其次，這種學習方式無疑是對學生實踐能力的一次全方位的鍛煉。學生通過參與實地考察、實驗探究和社會調查等活動，不僅能鍛煉觀察能力，提高實驗技能，更能在實踐中發現問題、解決問題，從而培養學生獨立思考和解決問題的能力；最后，跨學科主題學習鼓勵學生跳出傳統的思維框架，從多個角度去審視問題、探索答案，這種多元化的思考方式不僅能夠激發學生的創新思維，更能培養他們的創新精神和實踐能力，使他們更好地適應未來的挑戰。

二、高中生物跨學科主題學習活動設計與實施的原則——以“免疫調節”主題為例

（一）注重主題選擇的適恰性

一個好的主題應該具有跨學科性質，能夠激發學生的興趣和探究欲望。以“免疫調節”主題為例，這個主題不僅涉及生物學知識，還與化學、材料科學等學科緊密相關，通過研究免疫調節，學生可以深入了解生物體的免疫系統如何與環境相互作用，以及如何調節自身的免疫反應，這個主題的復雜性和廣泛性可以激發學生的探究欲望，使他們更加深入地了解相關機制和相互關系。為了更好地理解和探究“免疫調節”主題，學生需要掌握相關的生物學和化學知識。他們需要了解免疫系統的組成和功能，以及不同類型的免疫應答和在疾病中的作用。此外，學生還需要了解如何設計和分析實驗來探究免疫調節的機制。

在探究過程中，學生可以通過查閱文獻、設計實驗、分析數據等方式深入了解免疫調節的機制。他們還可以與其他學科的專家進行交流與合作，以獲得更全面的理解和認識。這種跨學科的合作可以幫助學生更好地理解免疫調節的復雜性，促進不同學科之間的交流和融合。

（二）注重學生的實踐操作和體驗

首先，實驗探究是跨學科主題學習的重要手段。在“免疫調節”主題中，學生通過觀察免疫細胞的培養和增殖過程，深入了解這些“健康衛士”的形態和功能。他們可以親手配置培養基，操作顯微鏡，記錄數據，分析實驗結果，直觀地理解免疫調節的機制和重要性。在這一過程中，教師的角色是引導者，幫助學生發現問題、設計實驗并得出結論，培養他們的科學探究能力。其次，通過跨學科學習讓學生從多角度理解免疫調節。生物學與物理學、信息技術、數學等學科之間存在著緊密的聯系。如，物理學知識可以幫助學生理解溫度、pH等因素如何影響免疫細胞的活性；信息技術知識則可以幫助學生運用大數據和人工智能技術分析免疫調節相關的復雜數據；數學則可以提供建立免疫調節數學模型工具，幫助學生探究這一復雜系統的動態過程。

社會實踐活動是跨學科主題學習的延伸和深化。學生通過深入社區、醫院等場所，了解不同人群的免疫健康狀況，了解免疫調節與疾病的密切關系，他們還可以通過實地調查、訪談、數據收集等方式，直面現實生活中的問題，運用所學知識提出解決方案。

（三）注重過程和結果雙重評價

過程評價，對于高中生物跨學科主題學習活動來說，猶如指南針，引導學生的學習方向。這種評價模式注重學生在學習過程中的情感態度、知識應用能力以及團隊協作精神等多方面的表現，都被細心地捕捉和記錄，成為評價的重要依據。通過實驗探究，學生可以觀察免疫細胞的功能和作用機制；通過小組討論，學生可以交流觀點、拓展思路；通過案例分析，學生可以了解免疫調節在疾病治療中的應用。此外，過程評價還強調學生的主動性和創造性，鼓勵他們在實踐中發現問題、解決問題，培養他們的創新意識和實踐能力。

如果說過程評價是高中生物跨學科主題學習活動的靈魂，那么結果評價便是其堅實的基石，結果評價主要關注學生對生物學知識的掌握程度、技能應用能力以及最終的學習成果，通過練習、項目報告、實驗結果等多元化的評價方式，教師可以清晰地看到學生的學習成效，了解他們在知識體系建構、問題解決等方面的能力水平，結果評價為學生提供了一個展示自我、證明能力的平臺，同時也為教師提供了反饋和調整教學策略的重要依據。

高中生物跨學科主題學習活動的雙重評價模式是一個系統工程，它需要教師用心去構建和實施。通過過程與結果的雙重評價，不僅可以全面了解學生的學習狀況和能力水平，還可以及時調整教學策略和方法，實現教育教學的最優化。

三、高中生物跨學科主題學習活動的設計與實施路徑

（一）以跨學科主題為切入點，實現課程融合

生物學是一門基礎學科，它與許多其他學科有著密切的聯系。教師應該充分了解并利用這些聯系，將生物學與其他學科的知識、技能、方法等有機地結合起來，形成具有創新性的活動設計。生物學與化學的融合，是極具深度和廣度的。生物學關注生命體的成長、繁衍與運作，而化學則專注于研究物質的組成、結構和變化，當兩者結合時，我們可以從分子層面深入了解生命的本質。生物學與數學的融合，是嚴謹而精確的。數學作為一門通用學科，為生物學研究提供了強大的工具，從基本的計數、測量到復雜的統計分析、模型構建，數學在生物學的各個領域都有著廣泛的應用。這種跨學科的結合，不僅提高了生物學的嚴謹性和精確度，也培養了學生運用數學工具解決實際問題的能力。

此外，跨學科活動設計需要教師注重活動的探究性、開放性和實踐性。探究性是指活動設計要能引導學生主動探究問題，尋找答案；開放性是指活動的設計要能引導學生多角度思考問題，培養創新思維；實踐性是指活動的設計要注重實踐操作，讓學生在實踐中掌握知識和技能。例如，可以設計一個關于基因工程的探究活動，讓學生通過自主探究、小組討論等方式，了解基因工程的基本原理和應用；也可以設計一個關于生物多樣性的探究活動，讓學生通過實地考察、數據收集等方式，了解生物多樣性的現狀和保護措施。這樣的活動能讓學生在實踐中掌握知識，培養他們的探究精神和創新思維。

（二）建設跨學科主題學習資源庫

建設一個優質資源庫，是一項具有深遠意義的工作。該資源庫的遠景目標，是促進學生深入理解生物學科知識，并培養他們的學習興趣和自主學習能力，為了實現這一目標，我們需要在構建過程中，對內容的多樣性與開放性給予高度的重視。

內容的多樣性意味著該資源庫不能僅限于生物學這一單一領域，而應廣泛地覆蓋基礎理論知識、實驗操作技巧、科學探究方法等多個層面。例如，資源庫收錄了生物學領域的經典實驗案例，學生可以通過觀看視頻了解實驗流程，學習科學探究的方法。同時，為了幫助學生更好地理解生物學知識，資源庫還融入了其他學科的知識點，以促進跨學科學習，有助于學生構建完整的知識體系，提升他們的綜合素質。

資源庫不應僅向學生開放，還應向教師、研究人員開放，為了滿足不同人群的學習需求，我們設計了一系列學習活動，例如，在線測試可以幫助學生及時了解自己的學習狀況，學習筆記則可以幫助學生鞏固知識點，虛擬實驗能讓學生親身體驗實驗操作，增加學習的互動性和趣味性。除了多樣性和開放性，我們還注重保持內容實時更新。

生物學是一門不斷發展的學科，新的研究成果和實驗技術不斷涌現。為了確保學生能夠接觸到最新的知識，應定期更新內容，包括最新的研究成果、新的實驗技術、學科前沿動態等。

（三）教師樹立跨學科教育的理念，轉變角色

首先，教師需要從傳統的“知識傳遞者”轉變為“學習引導者”，在這個過程中，教師的角色定位不再是單純地講授知識，而是要引導學生發現、思考和解決問題，這需要教師具備更廣泛的知識面和敏銳的洞察力，能夠及時捕捉到不同學科之間的聯系，幫助學生構建一個完整、系統的知識體系；其次，教師需要提升自身的教學設計能力。在跨學科主題學習中，教學設計不再局限于單一的學科領域，要綜合考慮多個學科的知識點，這就要求教師不僅要對各個學科有深入的了解，還要具備將不同學科知識融合在一起的能力，教師應積極尋求與其他學科教師的合作，構建跨學科教學團隊，通過共同研討、課程整合等方式，打破傳統學科壁壘，幫助學生建立各學科之間的聯系，培養其綜合思維能力；最后，教師還需要提升自身的評價與反思能力。在跨學科主題學習中，評價的目的不再是單一的檢測學生的學習成果，而是通過評價來發現教學過程中存在的問題和不足之處，以便及時進行調整和改進，教師需要具備多元化的評價手段和科學的評價方法，以便對學生的學習過程和結果進行全面、客觀、準確地評價。

通過跨學科教育，能夠提高高中生物教學質量，培養出更多具有創新能力和綜合素質的人才，為未來的發展打下堅實的基礎，為了實現這一目標，我們需要積極推進教學改革，注重學科之間的融合與交流，為學生提供更加豐富、多元的學習體驗。

參考文獻：

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（責任編輯：呂研）