高中生物学科素养培养的跨学科整合教育探究

高中生物学科素养培养的跨学科整合教育探究

刘玲                          魏芳璐

东北师范大学附属中学朝阳学校       东北师范大学附属中学朝阳学校

邮编：100018                       邮编：100018

摘要：在当前教育改革持续深化的背景下，高中生物学科素养的提升日益重视跨学科整合教学的应用与研究。生物学科与其他学科间存在着深刻的内在联系，尤其是在探讨生命现象、生态系统和物种演化等核心议题时，可与多个学科领域进行有效融合。通过设计并实施针对生物学科的跨学科融合教学方案，旨在突破传统单一学科教学框架，消除可能的知识分割现象，引导学生运用多学科视角来理解和诠释生物科学问题，进而增强学生的综合思维能力、实际应用能力和对可持续发展观念的认识与实践，以培养更具创新能力与综合素质的新时代人才。

关键词：高中生物；跨学科；教学设计

引言：随着教育理念的不断演进与发展，跨学科融合教学在推动学生全面发展与终身学习能力提升方面的重要性日渐显著。尤其在生物学领域，与其他学科间的交汇互动为开展跨学科融合学习提供了广阔的可能性和深层价值。生物学以其独特的视角揭示了生命现象的多元性、生态系统的复杂和谐以及地球生命的共生演化规律，成为培养学生科学素养、探究精神及尊重自然、和谐共生观念的重要知识基石。因此，着力探索并有效实施以生物为核心的跨学科融合教学设计，旨在突破传统的单一学科界限，通过整合互补性学科知识体系，激发学生对自然界深层次奥秘的好奇心和求知欲望，从而有力提升他们的创新意识与实践应用能力，最终实现学科专业知识与核心素养协同培养的目标。

一、生物跨学科融合学习的意义

在现代教育理念的引导下，生物与其他学科的跨学科融合学习正显现出日益重要的价值。这种创新的教学模式突破了传统单一学科独立教学的局限，对学生的综合素质培养起到了积极推动作用。尤其在生物科学领域，其与众多学科如环境科学、生态学、地理学等存在深层次的内在联系和交叉点。

通过生物跨学科融合学习，学生能够从更广阔的视角理解和构建知识体系，不仅深化对生物学本身的理解，而且能够将生物学知识与不同学科内容进行有效整合，拓宽学术视野，优化知识结构。实施生物跨学科融合学习，不仅有助于学生更好地内化和应用生物学科知识，还鼓励他们面对复杂现实问题时，运用跨学科思维进行探索与创新。这一教学策略对于培育适应现代社会需求、具备深厚学科底蕴、广阔跨界视野以及卓越综合运用能力的新型人才具有重要意义。例如，在探讨物种分布、生态系统功能及环境保护等问题时，结合地理学原理，可使学生从地理与生物两个维度深入分析问题，从而提升他们的综合思考能力和解决实际问题的能力。

二、跨学科融合学习的原则与方法

在设计跨学科融合学习方案时，尤其是在生物学科的教学中，教师应当秉持多样性、综合性和实践性的关键原则。首先，在内容构建上，要凸显生物与其他学科间的内在联系，整合多领域知识元素，比如将生态学与环境科学、数学模型分析或化学反应机制等结合，创设既生动有趣又紧密联系实际生活和社会实践的教学情境，激发学生的学习兴趣和深入探究的动力。

其次，在教学方法上，坚持以生物相关问题为引领，引导学生从真实世界的现象或模拟实验中发现问题，并运用跨学科的知识框架去分析和解决这些问题。强调探究式学习，让学生亲身经历从观察生物现象、提出假设、设计实验到得出结论的完整科研流程，从而培养他们在不同学科知识间灵活转换思考以及解决复杂生物学问题的能力。

最后，跨学科融合学习的核心目标在于将生物理论知识与现实生活及社会实践紧密结合，确保学生能够将在课堂上学到的生物知识有效地应用于不同的情境之中，实现学以致用，促进学生的综合素质发展以及创新能力的提升。因此，教师在实践中应巧妙地融合各学科的优势资源，打造一个立体化、全方位、深度交叉的生物跨学科融合教学模式。

三、高中生物跨学科融合学习的教学策略

（一）主题整合

在当前学科整合教育的大背景下，生物学科与其它学科的深度融合教学策略展现出显著的优势和深远意义。通过深入探索生物学科与其他相关学科间的内在逻辑联系，我们可以构建一系列以生物为核心的跨学科主题，以此促进知识的有效整合。例如，在探讨“生态系统与环境因素互动关系”的主题时，可以揭示生物群落分布、结构及其生态功能如何受地理环境影响，并强调生态系统反馈作用于环境的过程，从而建立动态平衡的概念。再如研究“环境变化对生物多样性的影响”，这一跨学科专题不仅涵盖了对环境变迁规律和地球生态系统稳定性的理解，更引导学生深入剖析生物学中的物种适应机制以及生物多样性的维持原理。

围绕这些生物主题进行知识点的综合集成，能够有力地打破传统的学科壁垒，实现不同学科知识体系之间的无缝衔接，有助于培养学生从多角度整体建构生物科学知识的能力，提升其综合分析能力和解决实际生物领域问题的技能。

（二）情境创设

在生物学科融合的实践教学过程中，情境创设作为一种有效的教育策略，起着至关重要的作用。以生物和地理的跨学科教学为例，通过精心设计和构建真实或模拟的生活、自然场景，例如开展针对湿地生态系统的地理分布及其生物群落结构的研究项目，教师可以引导学生深入探索现实世界中的复杂关系。具体来说，在此情境中，学生将有机会亲自研究不同地理环境下湿地生态系统的特点，分析气候、土壤、水源等因素如何塑造湿地的空间分布，并进一步探讨这些地理因素如何影响湿地内动植物种类组成、种群密度及相互关系等生物群落结构特征。在解决这类实际问题的过程中，学生不仅能增强对地理环境动态变化的理解，还能深刻领悟地理环境对生物活动模式和生物多样性分布格局的重要影响，从而实现跨学科知识的有效整合与深度学习。

（三）项目式学习（PBL）

在推进高中地理与生物学科融合的教育实践中，项目式学习（PBL）作为一种富有成效的教学方法，尤其适用于培养学生的跨学科素养和解决实际问题的能力。例如，设计一项长期探究性项目——“城市化进程中动植物生存状况调查”，让学生在这一过程中深度参与并发挥主动学习的精神。在该项目实施中，学生首先需要运用地理学知识分析城市化进程中的土地利用变化、环境污染、生态破碎化等区域环境变化因素，同时结合生物学科的相关理论研究这些变化对动植物种群结构、生物多样性及生态系统稳定性的影响。更进一步，学生还要基于生物适应性原理探讨不同物种如何应对城市化所带来的挑战，并基于科学依据提出针对性的生态保护措施和可持续发展规划建议。通过这种高度综合性的项目式学习过程，学生不仅能深化对地理与生物学科交叉点的认识，还能在实践操作中提升自身的创新思维能力和团队协作技巧，从而更好地为未来的学术研究或社会服务奠定坚实基础。

结语：总结全文，生物学科与其他相关领域的跨学科融合学习设计与实施，旨在培养学生的综合思维能力及解决实际生物问题的能力，突破传统的单科教学局限。我们热切期盼并鼓励教师们不断探索和完善生物跨学科的教学模式，注重激发学生对生物科学的兴趣，强化实践应用环节，使跨学科教育成为激发学生求知欲望、推动其全面发展的重要推动力量。

参考文献：

[1] 戴洋洋. 跨学科学习对学生学习动机的影响研究[D]. 上海:上海师范大学,2022.

[2] 薛彧楠. 高中生跨学科能力培养的实证研究[D]. 上海:上海师范大学,2022.