高中生物作為科學教育的重要組成部分,不僅要讓學生掌握生物學的基本知識,還要培養他們的創新素養、實踐能力。跨學科的教學模式,不僅能加深學生對生物學科的理解深度,還能培養他們的創造性思維,增強他們解決復雜問題的能力。將生物學科與其他學科進行有效整合,學生能夠從不同的視角去理解和應用生物知識,形成系統的知識體系。高中生物跨學科實踐教學模式不僅能夠幫助學生打破學科間的壁壘,還能激發學生的學習興趣和探索欲。高中生物跨學科實踐教學模式有助于培養具備創新素養和綜合能力的人才,為高中教育的未來發展注入新的活力。
一、高中生物跨學科實踐教學模式的現狀
(一)教學理念調整與真實情境創設
在新時代教育背景下,高中生物教學理念亟須調整,以更好地促進創新素養的培育。傳統的知識傳授方式逐漸被強調學生主動參與和探究學習的教學方式取代。這種教學方式不僅關注學生對知識的獲取,還注重其在真實情景中的知識應用能力。教學活動圍繞學生的興趣和需求展開,鼓勵他們主動探索和提出問題。通過項目式學習和探究式學習,學生可以在實際情境中理解生物學概念,形成批判性思維和創新思維。課堂教學引入真實的生物學問題,如生態保護、公共衛生等。這些問題能夠幫助學生將理論知識與實際應用結合,提升他們解決實際問題的能力。此外,教室成為一個開放、靈活的學習空間,支持小組討論、實驗活動和多媒體互動等多種學習方式。這樣的學習環境能夠滿足學生不同的學習需求,促進他們在不同情境中進行深度學習。通過上述教學理念的調整和實踐,學生不僅能深化對生物學知識的理解,還能激發學習興趣。
(二)核心主題導向與課程內容整合
核心主題導向是指教師在教學過程中,圍繞特定主題進行教學設計與實施。核心主題可以是生物學的重要概念或其在現實生活中的應用,要能增強學生的學習興趣和社會責任感。例如,隨著全球環境問題的加劇,學生可以研究生態系統的結構與功能,探討人類活動對生態平衡的影響。基因技術的迅猛發展改變了傳統生物學的面貌,學生可以討論基因工程在醫療、農業等領域的倫理問題。生物學的知識往往與其他學科交叉融合,教師應主動參與課程內容整合與設計,將生物學知識與其他學科知識結合,構建綜合性學習項目,促進學生的跨學科思維發展。
(三)教師角色轉變與評價機制改革
在傳統的教學模式中,教師往往扮演著知識的傳授者和課堂的主導者角色。在跨學科實踐教學模式中,教師的角色需要進行相應的轉變,以適應創新素養的培養目標,引導學生主動探索和發現問題。教師應在學生的學習過程中提供必要的支持和資源,包括知識指導、技能培訓以及情感支持,幫助學生克服學習中的困難。在跨學科實踐教學模式中,評價機制也需要進行改革,以更全面地反映學生的學習效果與創新能力。評價不僅要關注學生的學業成績,還要注重學生綜合能力的發展,包括創新能力、合作能力、實踐能力等。
二、高中生物跨學科實踐教學模式的實施路徑
(一)教學設計:問題導向教學與任務驅動學習
問題導向教學是一種以問題為中心的教學方法,引導學生進行自主學習和團隊合作,從而促進學生對知識的深度理解和應用。問題通常與學生的生活、社會或科學研究相關,能夠激發學生的學習興趣。學生在解決問題的過程中,需要自主查找資料、討論、設計實驗,從而增強主動學習的意識。教師根據核心主題,設計具有挑戰性的開放式問題。學生通過分組討論,確定研究方向,制訂研究計劃。教師可以提供適當的指導和支持,幫助學生厘清思路。學生通過自主學習、查閱相關資料、收集數據,整合不同學科的知識,設計解決方案。學生在完成研究后進行成果展示,教師和同學們給予反饋,由此促進他們進行反思與改進。
任務驅動教學是一種基于具體任務的教學方法,強調學生通過完成特定任務來學習和應用知識。學習活動圍繞具體的任務展開,任務通常與真實情境結合,強調知識的實用性。學生在完成任務的過程中,需要動手操作,進行實驗或實地考察,提高實踐能力。任務的完成需要學生綜合運用不同學科的知識,從而培養他們的綜合能力。教師應根據教學目標和核心主題,設計具有挑戰性的任務。學生在小組內討論,將任務進行分解,確定每個成員的具體分工和時間安排,形成詳細的計劃。學生根據任務要求進行實地考察、數據收集和實驗操作,教師在這個過程中提供指導和支持。學生完成任務后,總結、反思任務完成過程中的收獲與不足。教師應對任務完成情況進行評價,幫助學生認識自己的進步與不足。
(二)教學資源:在線資源開發與實驗資源共享
高中生物的在線課程應用網絡平臺提供的模塊化學習內容,允許學生自主選擇學習進度和方向;互動學習工具提供虛擬實驗室和模擬軟件,使學生能夠在沒有實驗室條件的情況下進行生物實驗,探索科學原理;與生物學概念相關的短視頻或動畫能夠幫助學生更直觀地理解復雜的生物過程,激發學生的學習興趣和加深他們對生物學概念的記憶;交互式電子書籍支持學生在學習過程中進行自我測試和評估。開發優質的在線生物學習資源,能夠為學生提供豐富多樣的學習素材和互動體驗,激發他們的學習興趣,拓寬他們的知識視野,從而有效提升他們的自主學習能力。
學校可以整合生物、化學、物理等不同學科的實驗室設備與材料,形成校內實驗資源共享平臺,推動跨學科知識的融合。學校可以設立開放實驗室,允許學生在課外時間自由使用實驗設備進行學習與探索。開放實驗室可以讓學生接觸到更多的實驗設備和技術,參與多樣化的實驗活動,增強他們的實踐能力;可以成為教師進行教學研究和實驗的場所,促進師生互動。學校可以定期舉行實驗設備與實驗材料的交流活動,與其他學校互相學習與借鑒,構建資源共享機制,形成互利共贏的局面。學校可以與地方科研機構、生態保護區或農場建立合作關系,設立社會實踐基地,組織學生進行實地考察和生物實驗。實驗資源共享能夠打破學科壁壘,促進生物學科與其他學科的融合。
(三)教學評價:知識應用機制與動態過程反饋
教學評價是教育過程的重要組成部分,能夠反映學生的學習效果,為教師提供指導信息。教學評價不僅關注學生對生物知識的掌握情況,還強調學生將知識應用于解決實際問題的能力。學生在進行實驗時,撰寫實驗報告,詳細記錄實驗過程、分析數據和討論結果。這種評價方式不僅考查學生的實驗技能,還關注他們對知識的理解和應用情況。學生運用所學知識深入剖析真實案例,并提出解決方案,可以鍛煉他們的邏輯思維和創新能力。
教師應對學生進行動態過程評價。在此評價過程中,教師需要識別學生的薄弱環節,及時進行有針對性的輔導,對難點知識進行重點講解與練習。教學評價應采用多樣化的方式,包括問卷調查、在線測試、實驗記錄、課堂表現和口頭匯報等,以全面評估學生的學習效果和能力發展。此外,教師應引導學生定期進行反思,讓他們分析自已的學習過程和成果,培養他們的自我調節能力。
三、高中生物跨學科實踐教學模式的價值趨向
(一)知識融合激發學習思維發展
知識融合是指將不同學科的知識進行有效整合,形成新的知識體系。在跨學科實踐教學中,知識融合不僅體現在課程內容的整合上,還體現在教學方法、評估方式等方面。知識融合能夠幫助學生將不同學科進行整合,從而構建更為系統的知識體系;能夠讓他們從多個學科的角度理解和分析問題,從而形成更為全面的認知結構;能夠讓他們運用多種思維方式來解決問題。
(二)實踐探究驅動綜合應用能力
實踐探究是指學生通過實踐活動和實地調查,主動探索和發現知識的過程。實踐探究不僅是學生獲取知識的手段,還是提升學生綜合應用能力的重要方式。實踐探究通常涉及實驗、觀察、數據收集與分析等環節,要求學生主動參與。實踐探究強調通過解決真實問題,促進學生的深度學習。實踐探究往往涉及多種學科的知識,學生必須綜合運用多種學科的知識解決問題,從而提高綜合應用能力。此外,實踐探究鼓勵學生提出新的觀點和解決方案。
(三)創新素養助力學科深度理解
創新素養是指個體在面對復雜問題時,運用創造性思維和批判性思維,提出新穎、有效的解決方案的能力,不僅包括觀察與分析的能力,還涉及綜合、評估和創新的能力。具備創新素養的學生能夠從多學科的角度出發,理解生物學知識的復雜性。學科深度理解強調對多學科知識之間關系的掌握、應用能力以及批判能力。深度理解能夠幫助學生在面對復雜問題時,靈活運用所學知識進行綜合分析。學生能夠在真實情境中應用和反思知識,形成更為深刻的認識。
四、結語
高中生物教學從知識的傳授轉向能力的培養,從單一學科的教學轉向跨學科的整合教學,鼓勵學生在多元化的學習環境中進行探索與創新。指向創新素養培育的高中生物跨學科實踐教學模式,旨在通過整合多學科的知識與資源,培養學生的創新素養與綜合能力。這一模式不僅要求教師轉變教學觀念,還要求教育管理者與政策制定者共同努力,推動教學評價的改革與教育資源的合理配置。未來的高中生物教學將更加注重學生的個性化發展與實踐能力的提升,為每個學生的成長提供更為廣闊的舞臺。
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(作者單位:甘肅省蘭州市外國語高級中學)