新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物教學(xué)與其他學(xué)科交叉滲透的研究

劉然

摘 要： 強(qiáng)化各學(xué)科之間的縱橫互動，有助于學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)思維方式以及統(tǒng)一的科學(xué)觀念和過程，樹立科學(xué)的自然觀念，逐漸形成正確的世界觀。然而，目前我國課堂的教學(xué)模式呈現(xiàn)出“各自獨行，不互相干涉”的現(xiàn)象，各學(xué)科之間的割席嚴(yán)重，銜接的架橋施工亟須進(jìn)一步實施，無形的學(xué)科間的“墻”需要被拆除以實現(xiàn)互相融通與滲透。因此，需要大力推動學(xué)科的交叉互融，打破學(xué)科的邊界，達(dá)到各類知識體系的有機(jī)融通，具有無可估量的重要性。文章選擇高中人教版必修一作為分析樣本，將深度挖掘高中生物學(xué)科與其他科學(xué)的交叉融通之處。

關(guān)鍵詞： 高中生物；人文學(xué)科；自然學(xué)科；交叉滲透；語文；化學(xué)

中圖分類號： G633.91 ???文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ???文章編號： 1673-8918（2023）36-0027-04

鑒于高中生物課堂中有效實施交叉學(xué)科滲透教育的需求，以新課程標(biāo)準(zhǔn)、新高考模式和新教材為基礎(chǔ)，我們傾力構(gòu)思了一套獨特的教學(xué)設(shè)計方法。無疑，這股力量將推動交叉學(xué)科滲透教學(xué)與課程自然融合，引領(lǐng)學(xué)生挖掘出解決問題的綜合能力，進(jìn)一步推動他們的核心素養(yǎng)的建設(shè)。

一、 高中生物教學(xué)與其他學(xué)科交叉滲透的意義

（一）有助于推動學(xué)生核心素養(yǎng)的提升

生物學(xué)科與其他學(xué)科間的關(guān)聯(lián)性廣泛，通過交叉學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，不僅能夠點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也有助于學(xué)生將知識進(jìn)行遷移，使其將各學(xué)科知識融為一個完整且全面的知識架構(gòu)，以提升他們的學(xué)習(xí)效率。加強(qiáng)各學(xué)科間的交叉滲透，會使學(xué)生的視野得到拓寬，讓學(xué)生習(xí)得從多角度觀察問題的能力，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維，以此提高學(xué)生解決問題的綜合能力，這不僅助力于提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，也有望為我們的國家孕育具備綜合和復(fù)合能力的未來人才。

（二）有助于推動教師綜合素質(zhì)的發(fā)展

生物學(xué)的魅力在于其與諸多學(xué)科相交的特性。教師若能巧妙利用這一特質(zhì)進(jìn)行交叉學(xué)科的滲透教學(xué)，便能在加強(qiáng)各領(lǐng)域教師間的聯(lián)動與交流，發(fā)掘交叉學(xué)科教材的同時，悄然改變固有的教學(xué)觀，從專業(yè)型趨向研究型，維系終身學(xué)習(xí)的信念。在交叉學(xué)科滲透教學(xué)的過程中，教師在深入理解本專業(yè)知識的同時，亦需掌握他學(xué)的知識，這更能推動教師在教育生涯中不斷吸納新知，拓展知識的儲備。在執(zhí)行交叉學(xué)科的滲透教學(xué)時，教師能運(yùn)用巧思妙想，將來自不同學(xué)科、不同領(lǐng)域的知識巧妙地糅合在一起，從而充分鍛煉自身的教學(xué)能力。

（三）有助于促使教育教學(xué)適應(yīng)高考制度的綜合改革

學(xué)科交叉滲透教學(xué)，在這個時代意義重大。其能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，精煉他們的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)出能夠應(yīng)對復(fù)雜問題的能力。更為重要的是，交叉滲透教學(xué)能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，使其能在新的情境中運(yùn)用所學(xué)，解決新的問題，推出新的結(jié)論。這種教育法在適應(yīng)新高考評價體系的大背景下，顯得尤為關(guān)鍵。只有深入推廣此種教育法，才能培養(yǎng)出具備高度信息搜索、整理、轉(zhuǎn)化能力以及實驗設(shè)計、動手操作能力強(qiáng)的學(xué)生，以符合新高考評價體系的期望。

二、 國內(nèi)外學(xué)科交叉滲透的情況

（一）國外的情況

學(xué)科交叉滲透教學(xué)概念，源于歐洲歷史的長河中，啟動之刻可追溯至19世紀(jì)上乘的時空，這是由教育學(xué)的鼻祖赫爾巴特初啟，他倡導(dǎo)多學(xué)科知識的結(jié)合與交融。他確信，在學(xué)習(xí)的田園里，各學(xué)科的種子間相生相克、相依相存的法則早已深植其間。知識的相生相連，抑或可成就教師教學(xué)之道，使其勃發(fā)騏驥韻味，引領(lǐng)學(xué)子在求知旅途中翱翔。讓一場名為“國際綜合理科教學(xué)的研討會”嶄新的篇章，涌現(xiàn)出一片充滿活力和無限希望的探索疆域，學(xué)術(shù)界愈發(fā)將眼光聚焦于綜合課程的實踐與研究。2011年，美利堅合眾國的國家研究理事會帶來了一篇充滿積極探索的論文，《K-12科學(xué)教育的框架：實踐、交叉概念以及核心觀念》，此文強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育應(yīng)涵蓋學(xué)科核心概念、交叉概念及科學(xué)與工程實踐，其中跨學(xué)科概念被定義為跨越各學(xué)科領(lǐng)域的普適性基本概念與原理，以期實現(xiàn)知識的有機(jī)融合和互動。英格蘭的鐘聲，就在20世紀(jì)風(fēng)云激蕩的60年代敲響，綜合課程漸獲重視。從綜合性質(zhì)的科學(xué)課程編制，到中學(xué)普遍的轉(zhuǎn)型為綜合性學(xué)校的推進(jìn)，無不顯現(xiàn)著中流砥柱的決心。而“為大眾的科學(xué)教育”這一核心理念被貫穿始終，為學(xué)者、育人工作者帶來了嶄新的啟迪。縱觀歐洲的另一段歷史，德意志在20世紀(jì)末期意識到綜合課程在中小學(xué)階段的重要性，開始著力推進(jìn)《綜合教育計劃》。他們倡導(dǎo)以網(wǎng)絡(luò)化思維、多元視角、教師為導(dǎo)向的精神推動學(xué)生對多學(xué)科的認(rèn)可及投入。日出東方，明珠之島，日本也于20世紀(jì)80年代起步，為了締造能洞悉全局、策略高瞻的優(yōu)秀人才，通過白皮書的形式強(qiáng)力推動綜合素質(zhì)教育。如今，教學(xué)綜合化與個性化發(fā)展成為日本高等學(xué)府的重要理念?？v觀全球，英美等國對學(xué)科交叉的研究起步較早，成果豐碩，而各國也對此廣泛進(jìn)行研究和實踐，并因各地文化環(huán)境差異，發(fā)展出自身特色的課程體系。

（二）國內(nèi)的情況

縱觀我國的學(xué)科交叉研究，其落后于國際的情況直至20世紀(jì)中葉下伏筆。幸運(yùn)的是，自1985年4月首次交叉科學(xué)論壇面世，我們的交叉學(xué)科教育研究已進(jìn)入快速發(fā)展時期。移步至高中生物交叉教育的研究，有幾個顯著的進(jìn)展。首先，教學(xué)模式與策略的研究。在此領(lǐng)域，秦自民和牛文苗的貢獻(xiàn)不容忽視；他們?yōu)榻徊娼坛痰膶嵤┨峁┝素S富的理論與實踐資源。例如，秦先生提出了五種生物學(xué)科交叉教學(xué)方式，如比喻與練習(xí)等；而牛女士則明晰了需要各學(xué)科教師協(xié)同的教學(xué)主題模式等。陸海燕和王亞沿著此路深入探討了以生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)科交叉為重點的多種教學(xué)設(shè)計。其次，對交叉學(xué)科內(nèi)容的研究，郭威、潘俐、張珍和李玲等人針對高中生物教學(xué)中的交叉內(nèi)容進(jìn)行了深度探析。他們對生物教學(xué)中的化學(xué)內(nèi)容、與相關(guān)學(xué)科的知識交叉以及與自然、人文學(xué)科交叉的內(nèi)容進(jìn)行了獨特的解讀，并提議改進(jìn)教材設(shè)置。李玲還進(jìn)一步提出了四種實施學(xué)科滲透教學(xué)的可能路徑，其中包括生活、實踐活動、專題討論等方式。最后，王蕾與蘇瑞的努力表明，他們通過對教學(xué)實踐的研究得出，學(xué)科交叉滲透教學(xué)方法能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)知識理解，并提高學(xué)生的遷移能力。

三、 學(xué)科交叉與學(xué)科交叉滲透教學(xué)概念的界定

（一）學(xué)科交叉

“Interdisciplinary”在中國被譯為“學(xué)科交叉”或“跨學(xué)科”，是各學(xué)科思想、理論和方法的交融產(chǎn)物。其采用多角度研究和解決問題，整合多學(xué)科信息?！皩W(xué)科交叉”已成為一種融合各學(xué)科知識的科學(xué)研究方法，不僅是各學(xué)科間知識和觀念的交融，也包括理論和方法的共享。在高中階段，“學(xué)科交叉”鼓勵打破學(xué)科壁壘，集合各學(xué)科理念、理論和方法，用于教學(xué)。

（二）學(xué)科交叉滲透教學(xué)

學(xué)科交叉滲透是一種綜合的教學(xué)方式，在尊重各學(xué)科獨有邏輯的原則下，合理編織多個學(xué)科的知識，以增進(jìn)學(xué)生解決問題所需的知識和能力，提升其綜合素質(zhì)。筆者要討論的交叉滲透教學(xué)在生物課堂上實踐，以生物學(xué)為基石，引入兩門以上相關(guān)學(xué)科的知識，構(gòu)成綜合型網(wǎng)絡(luò)。

四、 目前交叉教學(xué)滲透中面臨的問題

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前的學(xué)科交叉滲透教學(xué)模式的實行效果并不理想。在生物學(xué)教育領(lǐng)域，教師主要還是在本學(xué)科范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)，對其他學(xué)科關(guān)注度相對較低。在涉及相關(guān)學(xué)科知識的情況下，他們往往僅在必要時采取簡單的融合策略。令人遺憾的是，鮮少有教師能夠經(jīng)常引領(lǐng)學(xué)生將學(xué)到的生物學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活中，解決實際問題。部分教師所實行的學(xué)科交叉滲透教學(xué)，其目的并未能與課程目標(biāo)達(dá)成一致。受課堂教學(xué)時間和學(xué)生能力差異的影響，教師在應(yīng)用學(xué)科交叉滲透教學(xué)時，常過分聚焦生物學(xué)知識的理解，而忽視了對學(xué)生核心素質(zhì)的培養(yǎng)。

（一）教師的層面

1. 教師對生物學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系理解不清晰

盡管大多數(shù)教師理解學(xué)科交叉的重要性，但仍有七成的教師只將其作為知識的輔助工具，使學(xué)生的關(guān)注焦點僅在具體知識點，而非知識間的關(guān)聯(lián)。長期的分科教學(xué)，教師在專業(yè)領(lǐng)域的訓(xùn)練過于強(qiáng)化，對其他領(lǐng)域知識的忽視導(dǎo)致學(xué)科交叉教育的推進(jìn)力度不足。大部分教師對非專業(yè)學(xué)科的介紹簡化，使其對生物教材中交叉學(xué)科知識的掌握模糊。這種知識缺乏的循環(huán)，使得教師對生物與其他學(xué)科的聯(lián)系理解不清，教學(xué)內(nèi)容混亂，難以使學(xué)生理解。我們可以通過整理生物教材中的學(xué)科交叉點，提升教師的知識儲備，降低實施學(xué)科交叉教學(xué)的難度。

2. 教師缺少交叉教學(xué)的意識

在教學(xué)之旅中，生物教師繞不開學(xué)科交叉的知識源泉。他們對這種交叉滲透的教學(xué)并非全然陌生，但教師群體中，仍拘泥于原本的學(xué)科觀念，過于專注于本專業(yè)的教學(xué)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，僅有微乎其微的3.8 % 的教師會深入研究交叉知識，恰如其分地選擇講解方式。部分教師對這些交叉知識點的處理方式感到困惑，常常選擇遺漏而非深入探討，這頗為欠妥。這種保守的教學(xué)觀念，加之對學(xué)科交叉滲透的淡漠，導(dǎo)致高中階段學(xué)科交叉滲透教學(xué)的發(fā)展步伐緩慢，實施起來頗為棘手。

3. 在進(jìn)行學(xué)科交叉滲透教學(xué)時教師無據(jù)可依

約八成的教師對相關(guān)學(xué)科理解不深，近九成的教育工作者缺少明確的學(xué)科交叉教學(xué)方案和實例，導(dǎo)致他們在嘗試學(xué)科交叉教學(xué)時困擾不斷，備課壓力增大。由于學(xué)科交叉教學(xué)設(shè)計不完善，學(xué)生難以將所學(xué)知識技能應(yīng)用其中，部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)科交叉對理解生物學(xué)概念幫助不大。實施跨學(xué)科教學(xué)時，教師常以理化知識為教材，缺乏與人文學(xué)科的交叉，更少與現(xiàn)實生活關(guān)聯(lián)，這些都是學(xué)科交叉教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。我們需要在解決這些問題上下功夫，以提升學(xué)科交叉教學(xué)的效果。

（二）學(xué)生的層面

1. 學(xué)生對學(xué)科交叉的熱情不高

研究表明，超過四分之三的學(xué)生對交叉學(xué)科的關(guān)注度不高，缺乏學(xué)習(xí)興趣。他們學(xué)習(xí)生物學(xué)多出于考試需求，而非出于真正的熱情，考試以外，只有14.3 % 的學(xué)生會主動閱讀相關(guān)書籍，這反映出學(xué)生對學(xué)科交叉的熱忱待提升。如果教師在處理交叉學(xué)科時方法不當(dāng)，學(xué)生理解困難，會認(rèn)為交叉學(xué)科對他們的學(xué)習(xí)無益，從而冷淡對交叉學(xué)科的態(tài)度。這不僅冷卻了他們的學(xué)習(xí)熱情，也影響了他們主動探索知識的積極性。

2. 學(xué)生的知識遷移能力不足

調(diào)查顯示，84 % 的學(xué)生在運(yùn)籌生物學(xué)知識方面僅能零星或無力，僅17.6 % 的學(xué)生有能力運(yùn)用生物知識解答實際問題。這一結(jié)果與教師重視知識講解，忽視培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力有直接關(guān)聯(lián)。課堂內(nèi)，學(xué)生或許能順應(yīng)教師思路應(yīng)答問題，但離開課堂，學(xué)生往往在解決問題上會陷入困境。

五、 新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物教學(xué)與其他學(xué)科交叉滲透的措施

（一）高中生物教學(xué)中與人文科學(xué)的交叉滲透

人文科學(xué)研究社會本質(zhì)與演變。在高中，我們學(xué)習(xí)諸如語文、政治、地理和歷史等人文課程。下面，我們將以語文為例，探討其在高中生物教育中的交叉滲透。

1. 古詩詞中的生物

中國古詩詞中，生物學(xué)與文學(xué)的交融之美表現(xiàn)得淋漓盡致，如詩句“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”體現(xiàn)了生物分解和物質(zhì)循環(huán)的知識；“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”展示了溫度對花開的影響；“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”揭示了溫度對葉綠素和花青素的作用；“稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片”展示了食物鏈和生態(tài)保護(hù)的重要性。人教版語文教材中的《春》《紫藤蘿瀑布》等文章也與生物學(xué)有深厚的聯(lián)系。教學(xué)時，通過引用與生物學(xué)有關(guān)的詩詞和美文，能為學(xué)生構(gòu)建出濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)他們的美感和求知欲，使其充滿對探索生物學(xué)奧秘的熱情。

2. 成語里面的生物學(xué)

成語是語言的重要組成部分，其中許多與生物學(xué)理論基礎(chǔ)相關(guān)。如反映條件反射的“畫餅充饑”“談虎色變”；揭露非條件反射的“饑腸轆轆”“瑟瑟發(fā)抖”；反映先天性行為的“蜘蛛結(jié)網(wǎng)”“螞蟻搬家”；表現(xiàn)后天性行為的“鸚鵡學(xué)舌”“狗辨主客”等。另外，成語如“千里之堤，潰于蟻穴”“飛蛾撲火”等，分別揭示了生物對環(huán)境的影響及昆蟲行為特性。將這些成語融入生物學(xué)教學(xué)，既可為課堂注入活力，又能在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時，提升他們的人文素養(yǎng)和道德修養(yǎng)，完全符合新教育理念的教學(xué)方式。

（二）高中生物教學(xué)中與自然科學(xué)的交叉滲透

自然科學(xué)關(guān)注有機(jī)和無機(jī)自然界的研究，如化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等。近年來的理科綜合考試試題集中在社會熱點問題，考核學(xué)生對事物結(jié)構(gòu)、功能的認(rèn)知和變化過程的分析，從而測試他們運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題和創(chuàng)新的能力。這對高中理科教學(xué)提出了更高的挑戰(zhàn)。筆者以化學(xué)和生物學(xué)的交叉滲透為例，將呈現(xiàn)高中理科教學(xué)整體融合自然科學(xué)各學(xué)科的趨勢，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和綜合應(yīng)用能力。

第一，在高中生物教材中，我們可以看到許多化學(xué)知識的應(yīng)用。以人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》為例，書中詳細(xì)描述了組成細(xì)胞的各種分子，如蛋白質(zhì)、核酸、糖類和脂質(zhì)等。這些分解和解構(gòu)的過程，實際上是基于化學(xué)的理論和知識。例如，在《生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)》這一章節(jié)中，我們需要理解氨基酸的結(jié)構(gòu)以及蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。這些知識點實際上在高中化學(xué)的選修課程《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中有著詳細(xì)的講解和學(xué)習(xí)。因此，我們可以清晰地看到，生物學(xué)和化學(xué)學(xué)科之間存在著密切的關(guān)聯(lián)，學(xué)科交叉豐富度超半數(shù)，助力學(xué)生深度理解蛋白質(zhì)知識。教材編寫彰顯學(xué)科融合，出現(xiàn)互為依賴的新勢頭，終結(jié)各自為政。課程標(biāo)準(zhǔn)貫徹改革綱要，適當(dāng)融合不同學(xué)科，打破單一分科枷鎖。

第二，在我們探索高中生物學(xué)的世界時，不乏對化學(xué)方法的運(yùn)用，比如在我們研究細(xì)胞膜功能的過程中，會發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)能夠通過自由擴(kuò)散的方法，優(yōu)先穿越細(xì)胞膜。然而，教材并沒有詳細(xì)解釋其中的原理。筆者借助對滲透化學(xué)的理解，帶領(lǐng)學(xué)生探索了物質(zhì)相似相溶的原理。分析了生物膜的基本構(gòu)成，也就是磷脂雙分子層。在這個構(gòu)造中，磷脂分子的親水端位于表面，而疏水的脂肪酸鏈則隱藏在內(nèi)部。這種特殊的構(gòu)造使得水溶性物質(zhì)無法自由穿越，而脂溶性物質(zhì)則能輕易通過。通過這種方式，我們揭示了細(xì)胞膜功能的奧秘，同時也提升了學(xué)生對科學(xué)知識的理解。

六、 結(jié)論

綜上所述，高中生物學(xué)與人文科學(xué)及自然科學(xué)緊密相連，如何將各學(xué)科的知識融會貫通，構(gòu)建有機(jī)的體系，對教育者來說，道路漫長。我們需傾盡全力，強(qiáng)化日常教學(xué)中的學(xué)科交融意識，巧妙運(yùn)用學(xué)科交融的知識鏈接，闡述生物學(xué)現(xiàn)象，借鑒相關(guān)學(xué)科的方法，處理生物學(xué)問題。唯有如此，科學(xué)的真實面貌得以顯現(xiàn)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也能得到全面提升。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫建雄.新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物教學(xué)與其他學(xué)科交叉滲透的探討［J］.科教文匯，2011（12）：109-110.

［2］周佳.高中化學(xué)與物理，生物的交叉滲透教學(xué)策略研究——以“能量觀”為例［J］.中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）教育科學(xué)，2022（11）：26-28.

［3］牛文苗.高中生物學(xué)科交叉教學(xué)研究［D］.西安：陜西師范大學(xué)，2011.