作者簡介:邱永燕(1984—),女,江西省九江市共青城市中學。
初中生物學教學不僅旨在傳授學生基本的生物學理論知識,還旨在培養學生的生命觀念、科學思維、探究實踐能力以及責任態度,這也是生物學核心素養的幾個基本維度。其中,探究實踐活動主要包括科學探究和跨學科實踐。根據《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》,科學探究是學生學習生物學的重要方式,跨學科實踐是其擴展視野、增強本領的重要途徑。由此,在初中生物學的教學實踐中,教師應充分意識到跨學科教學的價值,采取積極的跨學科教學策略,以提升學生的綜合能力和實踐素養,實現學科核心素養培養目標與全面育人目標。
一、初中生物學跨學科教學的價值
根據《課程標準》,通過“生物學與社會·跨學科實踐”這一主題的學習,學生能夠認識生物學與社會的關系,能夠理解科學、技術、工程學、數學等學科的相互關系,并嘗試運用多學科的知識和方法,通過設計和制作,解決現實問題或生產特定的產品,發展核心素養。教師可以從以下三個具體維度,把握初中生物學跨學科教學的實踐價值。
(一)有助于完善學生認知結構
跨學科視角下的初中生物學學科教學,有助于學生形成更為全面和深刻的認知結構。通過跨學科教學,學生可以將生物學知識與數學、物理、地理等多元學科知識進行整合,從而完善知識結構。除此之外,跨學科教學也有利于學生從不同學科角度審視生物學問題,進而有效拓寬學生的認知視野,促使學生形成多元化的思維方式。
(二)有助于豐富課堂教學活動
跨學科教學在初中生物學中的應用,有助于使生物學教學活動更加豐富多彩,提高學生的學習興趣和參與度。在跨學科視角下,教師可以選擇與現實生活相關的創新型生物學探究項目,利用現代信息技術和豐富的校內外教學資源,積極創設更加豐富、多元、真實的學習情境。與此同時,學生可以通過科學實驗、觀察記錄、調查探究、實地訪問等多種方式參與生物學課堂活動。這一過程有助于激發學生的學習興趣,豐富學生的學習體驗,增強學生的學習動力。
(三)有助于培養學生實踐能力
實踐能力也是學生在初中生物學學科的學習過程中需要培養的關鍵能力之一?;诳鐚W科視角的初中生物學教學活動,有助于培養學生的實踐能力,提高學生的綜合素質。一方面,在初中生物學跨學科學習過程中,學生運用多學科知識解決問題,有助于培養其分析問題和解決問題的能力;另一方面,基于跨學科教學的實驗、調查等活動,有助于提高學生的動手操作能力。除此之外,跨學科教學模式下的生物學教學活動,有助于學生綜合運用多元知識,積極展開創新性思考,進一步培養學生運用創新思維解決實際問題的能力。
二、跨學科視角下初中生物學教學策略
(一)生物學與地理學科相融合,樹立環保理念
生物學學科與地理學科在研究自然界、生態系統及人類活動對環境的影響等方面具有緊密的聯系,具有跨學科教學的可行性。一方面,生物學與地理學科都關注對生態環境的保護和可持續發展,兩者在這一點上具有共同的研究目標和價值取向;另一方面,生物學學科的研究對象主要是生命體及其生命活動,關注生命體的結構與功能、生命活動規律以及生物與環境的相互作用,而地理學科的研究內容則側重于地球表面的自然環境和人類活動。二者的研究領域具有互補性??鐚W科教學可以使學生從多個角度了解環境問題的產生、發展,更科學地看待人類活動對環境的影響,從而樹立環保理念,積極探索保護環境的意義和方法,激發學生參與環?;顒拥姆e極性。
以人教版初中生物學七年級下冊(舊版)第四單元第七章“人類活動對生物圈的影響”的教學為例。教師可以結合初中地理學科的知識,積極開展跨學科教學活動,引導學生樹立環保理念。首先,教師可以引導學生結合初中生物學與地理學科的知識,分析人類活動對生態環境的影響。學生需要了解所在城市或鄉村的工業、農業、交通運輸業發展狀況,并通過分析土地、水資源、空氣等環境要素的變化,了解人類活動對生態環境的積極與消極影響。其次,教師可以引導學生結合生物學與地理學科的知識,探究環境污染對生物的影響。學生可以通過觀察、分析受污染的河流、湖泊等水體,分析水中的污染物質對水生生物的影響;也可以通過分析大氣污染、土壤污染狀況,了解環境污染對陸地生物的影響;還可以觀察河流、森林、草原等生態系統,了解溫室效應增強和全球氣候變暖的相關知識,分析環境污染對生物多樣性的影響。最后,教師可以引導學生結合生物學與地理學科的知識,擬定保護生態環境的計劃。學生可以運用生物多樣性、水資源保護、大氣污染治理等方面的知識,結合當地環境的實際情況,提出具體的保護措施,如“退耕還林還草”等,還可以親自參與家鄉、所在城區的環保實踐活動。
生物學與地理學科的跨學科融合教學具有廣闊的實踐空間,有助于學生樹立環保理念。在初中生物學教學中,教師應充分利用兩者之間的聯系,積極組織跨學科教學實踐活動,引導學生充分認識環境問題,強化環保意識與認知,積極、主動參與有效的環境保護活動,為我國生態文明建設貢獻力量。
(二)生物學與物理學科相融合,關注日常生活
生物學與物理學科的跨學科融合教學具有多元的實踐價值,有助于學生關注日常生活,解決日常生活中的健康、環保、經濟發展等實際問題。生物學學科關注人體健康知識,而物理學科則從多個角度解釋了人體健康問題產生的原因。物理學科內容涉及生態系統的物質循環、能量流動等問題,可以為生物學的研究、實踐提供科學的理論依據?;诔踔猩飳W與物理學科的跨學科融合教學,可以讓學生深入理解生活中生物學現象產生的原因,綜合運用實驗、觀察等方法,提升解決生活實際問題的能力[2]。
以人教版初中生物學八年級下冊第八單元第三章“了解自己,增進健康”的教學為例。本章的知識與學生的日常生活緊密相關。學生需要學會評價自己的健康狀況,并積極選擇健康的生活方式。對于初中階段的學生來說,眼部健康是值得關注的健康問題之一。首先,教師可以基于生物學知識,引導學生了解人體眼球的生理結構和功能,感知保護眼部健康的重要性。其次,教師可以基于“眼部健康”這一主題,設置跨學科實踐項目,引導學生以小組為單位,調查班級學生的近視率,撰寫調查報告。再次,教師可以結合物理學科知識,引導學生了解眼球感知光線和形成圖像的過程,并且利用凸透鏡、凹透鏡等光學儀器,演示眼鏡的原理。學生可以基于這一跨學科教學過程,深度了解近視眼、遠視眼等眼部健康問題的成因,明白眼鏡是如何矯正視力的,從而充分認識到眼部健康的重要性,學會科學用眼。最后,教師可以引導學生制作可調節的眼球成像模型。學生在教師的帶領下,準備透明硅膠、有色硅膠、透明卡片和有色卡片等材料,根據眼球的結構和成像原理,制作眼球結構模型和成像模型。學生可以親自參與跨學科實踐,進一步完善知識結構,充分意識到眼部健康的重要性,從而培養良好的生活用眼習慣。
初中生物學與物理學科的跨學科融合教學,對學生的日常生活具有實際價值。教師可以結合物理學科的知識,引導學生深入理解生命體的發展變化以及生態系統的自然規律。教師也可以基于物理學科的實驗方法,引導學生親自制作模型,掌握生物學健康知識,加強對日常生活的關注,有效解決生活中的實際問題,提高生活質量和健康水平。
(三)生物學與歷史學科相融合,增長文化知識
生物學的發展歷程與人類歷史緊密相連,從古代農作物育種栽培,到現代生物技術應用發展,這一發展歷程反映了人類文明不斷前進的過程。有關生物多樣性的研究有助于人們更加全面地了解地球的歷史變遷,而歷史學科嚴謹、充分的資料信息,也能為生物學學科的研究提供有效支持。由此,初中生物學與歷史學科的跨學科教學,有助于為學生提供全面、立體的學習視角,引導學生充分拓展文化知識,深度感知人類文明的發展進程,提升人文素養和科學素養,同時也有助于學生掌握科學思維能力與探究能力,形成辯證的歷史觀和時空觀[3]。
以人教版初中生物學八年級下冊第七單元第一章“生物的生殖和發育”的教學為例。學生要在教師的帶領下學習植物、昆蟲、兩棲動物、鳥類的生殖與發育的相關知識。教師可以結合第二節“昆蟲的生殖和發育”的教學內容,積極引入歷史學科的相關知識,開展跨學科教學實踐活動。教師可以引導學生收集我國養蠶的歷史資料,并積極參與“家蠶飼養”實踐活動。首先,教師可以向學生介紹我國養蠶的歷史背景、文化意義,以激發學生的學習興趣,為跨學科實踐活動奠定心理基礎。其次,教師可以結合教材知識,引導學生了解家蠶的特點,如其生活習性、食物喜好、生活所需的溫度和濕度等環境條件,以及其生殖和發育的知識等,從而為跨學科實踐活動奠定認知基礎。再次,教師需要讓學生準備飼養箱、蠶葉、溫度計、濕度計、消毒用具、蠶網等飼養工具,并制作簡易、規范的飼養裝置,開展飼養活動,做好觀察記錄。最后,教師需要引導學生結合之前收集的我國歷史上養蠶的發展過程和實踐意義等信息,并基于自己的實踐活動,完成相應的成果匯報,與其他學生分享,共同探討。這一過程既有助于學生充分體會生物學學科的樂趣,又能夠使其充分增長文化知識,提高參與跨學科實踐探究活動的積極性。
在初中生物學與歷史學科的跨學科教學中,學生可以有效增長文化知識,充分了解人類文明的發展歷程,深度感知不同歷史時期的社會背景、文化傳統與生物多樣性變化之間的關系。教師應充分利用學科優勢,引導學生積極參與生物學與歷史學科相融合的跨學科實踐活動,讓學生全面了解生物學與人類歷史發展的關聯,從而培養學生的創新精神和實踐能力,提高其綜合素質。
(四)生物學與美術學科相融合,提升學習效果
在跨學科視角下的初中生物學教學中,教師可以積極構建生物學學科與美術學科的關聯。美術學科通過繪畫、雕塑等藝術形式,直觀地表現生命體的結構、形態特征和發展變化,從而豐富學生在生物學學科學習過程中的視覺體驗,有效提升學生的學習興趣。除此之外,學生運用美術知識自主制作生物模型、知識筆記等,有助于鍛煉其對細節的觀察能力和表現能力,有助于其發現生物學學科中美的元素,同時加深其對生物學知識的理解與記憶,提升學習效果。
以人教版初中生物學七年級上冊第二單元“多種多樣的生物”的教學為例。學生將學習植物的類群、動物的類群、微生物等知識。教師可以結合美術學科知識,引導學生積極參與跨學科實踐活動,以提升學生的學習效果。例如,在教授植物的類群的知識時,教師可以引導學生通過繪畫的方式記錄植物的生長結構,如根、莖、葉的相關知識,進而加深對不同類型植物形態特征的認識與記憶。教師還可以引導學生通過實驗,從植物中提取美術學科所需要的不同染料,以進一步激發學生的學習興趣,提高學生的學習積極性與效果。在教授動物的類群的知識時,教師可以利用不同動物的素描、雕像等美術作品,加深學生對不同動物類群的形象記憶,促使學生形成深刻的知識印象。在教授微生物的知識時,教師可以利用生動的卡通漫畫,拉近學生與知識之間的距離,進而提升學生的理解與記憶效果。
在初中生物學教學中,融合美術學科的跨學科教學,有助于提升學生對生物學學科的學習興趣與學習效果。通過美術手段,學生可以更直觀、生動地理解生物學知識,加深對知識的印象,還可以在一定程度上體會到生物學學科的美感與魅力,激發學生的創造潛能。教師應充分利用生物學與美術學科跨學科教學的優勢,設計豐富多樣的教學活動,激發學生的學習熱情,提高教學效果。
結語
綜上所述,跨學科視角下的初中生物學教學具有重要的價值,有助于學生完善認知結構,提升實踐能力,同時也有助于豐富課堂教學活動,營造積極的教學氛圍,提高教學效果。教師需要深刻認識到生物學跨學科教學實踐的價值,并結合初中地理、物理、歷史、美術學科的多元知識,采用多種教學方法,積極開展有趣、創新的跨學科教學實踐活動,從而有效提升課堂教學效果,提升學生的學科核心素養,推進初中生物學教學改革進程。
【參考文獻】
[1」包春瑩.從實施角度探討初中生物學跨學科實踐活動的設計[J].生物學教學,2024,49(2):11-14.
[2」岳榮.基于核心素養的初中生物學跨學科實踐活動的開展J」.中學教學參考,2023(35):90-92.
[3」李洪波.基于新課程改革的初中生物學跨學科教學實踐[J].中學生物教學,2023(26):81.