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中学生物学跨学科实践的创新研究

摘要：生物学作为一门基于科学研究的学科，其学科目标在于培育学生的科学认知能力和整体科学素质。随着教育改革的深化，跨学科的融合思维已成为教学策略的重要组成部分。本文旨在探讨结合语文、数学、物理学、地理学等学科知识，引导学生从全新的学习视角理解生物学知识，摒弃传统“死记硬背”的学习方式，通过教学实践提高学生的生物学学科核心素养。

关键词：生物学教学；跨学科；课外活动

文章编号：1003-7586（2024）07-0022-02中图分类号：G633.91文献标识码：B

跨学科融合教学是一种新型教学模式，该模式融合不同学科的知识与技能进行教学。作为生物学教师，需要将生物学学科视为承担教育责任的载体，并灵活地运用跨学科教学策略。然而，实际教学中通常会遇到教师经验不足，以及缺乏可借鉴的实例等问题。例如，部分教师尚未完全掌握跨学科教学的理念，且缺乏实践经验；不同学校提供的跨学科教学范例存在较大差异，在一程度上影响了教师进行跨学科融合教学设计时的灵活调整与有效运用，从而阻碍了教学实践中的跨学科知识的整合。鉴于此，本文旨在通过实例分析，为初中生物学教师在教学实践中整合跨学科知识，提高学生的生物学学科核心素养提供有效参考。

1与语文知识相结合，提高学生的语言表达能力

尽管生物学归类于理学科目，但在进行实验探究和讨论交流时，学生的语言表达能力起重要作用。例如，在义务教育阶段，学生不仅需要正确描述生物学实验结果，更需要以精确的生物学术语对其进行阐述，这一需求与语文学科的教学目标不谋而合。同时，随着教育环境的变革，科学论文竞赛的频率和规模日渐增长，其目的在于培养学生的科学素养和批判性思维。为了顺应这一趋势，部分学校加强培养学生撰写科技论文的能力。然而，要全面提升初中生的生物学论文竞赛水平，单纯依靠生物学知识显然不够，还需要多学科知识的协作与整合。［1］基于此，笔者从学生所熟悉的作文模块切入，进行生物学与语文知识整合教学的探讨。

在进行“植物的光合作用”一节教学时，教师可将教材中“以植物为媒介传达感情”这一主题结合语文知识进行教学设计。此外，在理解绿色植物的相关知识点后，教师可以鼓励学生以绿色植物为主题，依据个人兴趣选择一种特定的植物，围绕其分类、形态特征、生存环境以及生态功能等多个方面进行文本创作。随后，教师收集并展示具有代表性的作品，通过师生间的讨论和评价活动，引导学生构建“生物圈内绿色植物”的概念。上述教学策略成功地融合语文创作与生物学教育，不仅帮助学生将生物学知识迁移至实际应用，同时还能够有效提升其文学素养和写作能力，从而为撰写科研论文建立坚实的语言基础。

2与数学知识相结合，发展学生的科学思维和科学探究能力

数学学科的教学目标在于培养学生的逻辑思维能力，特别是在处理和分析数据时，能够提供一种直观且清晰的途径来描绘和解析问题。相较于数学，学生接触生物学的时间较晚。然而，若能将生物学现象和规律转化为数学问题，利用数学工具进行探究，将有助于学生更加深刻地理解和把握生物学现象的本质，同时也促进学生逻辑思维的提升。这种由实际问题转变为抽象数学模型的过程，不仅深化了学生对生物学知识的理解，还锻炼了学生运用多学科知识解决复杂问题的能力。

例如，在学习“植物体的组成”一章内容后，学生初步掌握了植物根部吸收水分和叶片通过蒸腾作用失去水分的知识。然而，学生对于水分在植物器官之间运输过程的理解仍有一定困难。教师可以利用莴苣作为实验材料，引导学生观察莴苣茎部吸收水分的过程。具体操作如下：首先，将莴苣茎置于装有水的烧杯中，然后在烧杯内滴加少量的色素剂使清水染色。之后学生利用数学相关知识，记录一定时间内色素在茎部上移的距离，可以计算莴苣的水吸收速率，并根据数据描述实验结果。教师在设计时应简化实验操作过程，以便学生在完成课堂学习任务后可以独立重复实验。

3与物理学知识相结合，提升学生概念理解能力

相较于生物学，物理学拥有更为悠久、深厚的理论体系，以及更为丰富成熟的实验技术发展史，这种优势能够为生物学实验的开展提供帮助。借助物理学原理及理论框架，学生能够深入理解生物学理论的核心内涵，加深学生对生物学基本概念的理解，使其能够更加准确地掌握生物学的理论和实践研究。

例如，在“绿色植物光合作用”一节的教学过程中，教师会提出若干引导性问题，如“绿色叶片中哪种成分使其能够进行光合作用”等。学生阅读教材的文字内容，能够理解绿色叶片中的叶绿体结构是植物细胞光合作用的主要场所，即绿色植物制造有机物的“生产车间”。然而，这种解读教材表面的解释还不够全面，学生可能只知道叶片呈绿色，而不知道绿色其实是由于叶绿素对可见光中的红蓝光具有较高的吸收率，向外界反射了吸收率更低的绿光，所以叶片呈现出绿色。在讲解此知识点时，教师应当首先引导学生了解光学物理领域中的“