跨學(xué)科知識在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用探究

趙潔

◆摘? 要：在高中教育階段，生物、物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科之間的知識聯(lián)系愈加緊密，在新課程改革背景下，教師應(yīng)該在課堂教學(xué)中適度應(yīng)用跨學(xué)科知識以促進(jìn)學(xué)生們更好地解讀所教學(xué)科知識和應(yīng)用技能。因此，本文將以高中生物課堂教學(xué)為例，向大家介紹在生物課堂教學(xué)過程中實(shí)施應(yīng)用跨學(xué)科知識以提升學(xué)生們的知識遷移能力和思維拓展能力的教學(xué)探究行為。

◆關(guān)鍵詞：跨學(xué)科知識;高中生物;課堂教學(xué);應(yīng)用探究

作為高中教育階段基礎(chǔ)自然科學(xué)課程，生物在知識體系上與物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科有著極為密切的學(xué)科聯(lián)系。為了更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)生們思維空間的拓展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，高中生物教師有必要在高中生物課堂教學(xué)中應(yīng)用跨學(xué)科知識來幫助學(xué)生們更好地理解生物知識和生物學(xué)現(xiàn)象。本文將主要論述在高中生物課堂教學(xué)的新課導(dǎo)入、重難點(diǎn)突破以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用跨學(xué)科知識進(jìn)行教學(xué)的探究行為。

一、在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)應(yīng)用跨學(xué)科知識

新課導(dǎo)入是不同生物知識模塊新知識和技能學(xué)習(xí)的開始，既是讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)并掌握新舊知識以及相關(guān)學(xué)科知識間聯(lián)系的重要環(huán)節(jié)，也是吸引學(xué)生注意力、激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣的重要手段?？茖W(xué)合理地新課導(dǎo)入方式能夠增加學(xué)生們對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)主觀能動性，也有利于新授課知識和技能的有效傳遞。當(dāng)生物新知識模塊新授課開始的時(shí)候，生物教師有必要把本模塊體系中涉及到與其他學(xué)科知識相聯(lián)系的知識點(diǎn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)展示給學(xué)生，幫助學(xué)生理清不同學(xué)科知識間的聯(lián)系，為新知識的傳授掃清障礙，做好鋪墊。具體而言，教師在教學(xué)中要選擇合適的導(dǎo)入方式，適當(dāng)融入相關(guān)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，讓跨學(xué)科知識幫助完成生物學(xué)知識與其他學(xué)科的知識的有效接軌，實(shí)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科間知識的轉(zhuǎn)化與潛移，推動學(xué)生快速地理解與掌握與生物學(xué)科有關(guān)的知識，讓新授課的導(dǎo)入沒有阻礙。例如，在處理“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例”新授課內(nèi)容的時(shí)候，筆者在導(dǎo)入環(huán)節(jié)就引入了物理學(xué)科中的擴(kuò)散現(xiàn)象，幫助學(xué)生們正確解讀生物物質(zhì)不同區(qū)域間可能存在的運(yùn)輸方式。當(dāng)學(xué)生們看到半燒杯清水中滴入的紅墨水如煙霧般滲透擴(kuò)散的時(shí)候，學(xué)生們就會下意識地回憶物理課堂上曾經(jīng)學(xué)過的有關(guān)擴(kuò)散現(xiàn)象的相關(guān)知識，對物質(zhì)分子平衡有了較為清晰的認(rèn)識。在此物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的啟發(fā)下，學(xué)生們對生物學(xué)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有了較為清晰地認(rèn)識，能夠更深刻地理解滲透作用的定義，從而凸顯了跨學(xué)科知識應(yīng)用對新知識導(dǎo)入的推動作用，極大地降低了學(xué)生們接受新知識的難度，讓學(xué)生們在新知識學(xué)習(xí)的伊始就有了一定的學(xué)習(xí)成就感和自信心，為教師順利開展新知識模塊的課堂教學(xué)良好的基礎(chǔ)，也有助于教師預(yù)定教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成。

除了物理學(xué)科的知識之外，生物學(xué)科與化學(xué)和數(shù)學(xué)甚至語文等學(xué)科都有密切的聯(lián)系。這種跨學(xué)科知識的應(yīng)用能夠讓學(xué)生們的思維空間得到拓展，思維能力有所提高，學(xué)生各個(gè)學(xué)科之間知識轉(zhuǎn)化的意識和能力也得到很好的培養(yǎng)和鍛煉。

二、在重難點(diǎn)解讀與突破環(huán)節(jié)應(yīng)用跨學(xué)科知識

要想學(xué)好高中生物，學(xué)生們首先要夯實(shí)生物學(xué)基礎(chǔ)知識，對基本概念的理解一定要到位。然而，能夠讓學(xué)生們在生物學(xué)科上產(chǎn)生巨大差異的則是對生物學(xué)科重難點(diǎn)知識的理解和掌握。這些重難點(diǎn)是生物學(xué)科知識體系的核心與關(guān)鍵，透過這些重難點(diǎn)，學(xué)生們就可以把生物學(xué)科各模塊的知識點(diǎn)連接起來，構(gòu)建相對完整的生物學(xué)知識框架。但是這些核心知識點(diǎn)和生物學(xué)現(xiàn)象之所以被稱之為重點(diǎn)和難點(diǎn)，就是因?yàn)樗鼈兒推渌麑W(xué)科以及生物學(xué)科體系內(nèi)其他模塊間存在較為復(fù)雜的聯(lián)系。而要完美解讀重難點(diǎn)，需要學(xué)生們具備一定知識的遷移能力、聯(lián)想能力和邏輯思維分析能力，沒有跨學(xué)科知識應(yīng)用的教學(xué)輔助，學(xué)生們的思維發(fā)展空間就會受到限制，他們對這些重難點(diǎn)知識的理解就會非常淺薄，重難點(diǎn)的突破就是一句空話。因此，教師要發(fā)揮其教學(xué)督導(dǎo)的作用，借助思維導(dǎo)圖、多媒體課件、圖表甚至實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動等幫助學(xué)生打開思路，讓跨學(xué)科知識的應(yīng)用成為重難點(diǎn)突破的強(qiáng)力助手。例如，在講解影響細(xì)胞呼吸速率的因素知識模塊的時(shí)候，筆者就意識地引導(dǎo)學(xué)生們把生物知識和化學(xué)知識建立起一定的聯(lián)系，當(dāng)學(xué)生們通過教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)和小組合作探究推斷出影響有氧呼吸速率的主要因素為反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件時(shí)，學(xué)生們就會聯(lián)想到與O2、H2O、CO2等相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式并對其反應(yīng)條件進(jìn)行深入分析和邏輯梳理，從而實(shí)現(xiàn)了生物和化學(xué)學(xué)科知識間的相互聯(lián)系和知識遷移，讓學(xué)生們分析細(xì)胞呼吸速率影響因素的時(shí)候感到有理可依，有法可循，從而讓學(xué)生們順利且正確地剖析了課堂難點(diǎn)的實(shí)質(zhì)，提高了課堂教學(xué)效率。

三、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)用跨學(xué)科知識

實(shí)驗(yàn)教學(xué)對生物學(xué)科來說非常重要，在實(shí)驗(yàn)操作的過程中，學(xué)生們鍛煉了自己的觀察能力、分析能力、總結(jié)歸納的能力，也提升了自己的表達(dá)能力。而這些能力的培養(yǎng)也會同時(shí)在物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)操作中得到鍛煉和提升。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師要有意識地滲透相關(guān)的跨學(xué)科知識以拓展學(xué)生們對生物知識的理解深度和廣度。例如，在講解完蛋白質(zhì)、脂肪等相關(guān)生物知識之后，筆者和學(xué)生們開展了“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”的生物實(shí)驗(yàn)。為了避免學(xué)生們對雙縮脲試劑和斐林試劑這兩者的成分與用法產(chǎn)生混淆，筆者就引導(dǎo)學(xué)生們從化學(xué)反應(yīng)的視角對二者成分、化學(xué)反應(yīng)原理以及化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行對比和辨析，最終讓學(xué)生們厘清了二者之間的相同之處，也能夠正確區(qū)分彼此的成分以及相關(guān)用法，較好地完成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

綜上所述，在高中生物課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)中適時(shí)實(shí)施跨學(xué)科知識的教學(xué)能夠讓學(xué)生們掌握較好的學(xué)科知識遷移能力，拓展其思維發(fā)展空間，提升其聯(lián)想能力、邏輯思維分析能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生們對各相關(guān)學(xué)科間知識的緊密聯(lián)系有了更為清晰的認(rèn)識，助他們更好地融入新授課的課堂教學(xué)、突破生物知識重難點(diǎn)，并提高生物實(shí)驗(yàn)的成功率，增進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提升其學(xué)習(xí)自信心和課堂參與度，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效率的穩(wěn)步提升。