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基于新课程改革的初中生物学跨学科教学实践探究

王世林
  
富网媒体号
2024年193期
中南大学第二附属中学

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摘要:随着新课程改革的不断推进,《义务教育生物学课程标准(2022年版)》诞生,提出生物学教学应组织跨学科主题学习活动,加强各个学科之间的关联,进而推动课程的综合化实施,凸显生物学课程的协同育人作用。由此表明,跨学科教学是新课标的重要方向之一。通过开展跨学科教学,不但能够丰富课程教学内容,还能够让学生以多个角度对问题进行思考,构建完整知识体系,提升综合素质。基于上述背景,本文结合具体教学实例,对新课程改革背景下初中生物学跨学科教学策略进行分析,旨在通过不同学科之间的交流融合,让学生跳出传统单一学科领域的限制,从不同领域获得知识并进行有机结合,提升综合学习能力。

关键词:新课程改革;跨学科教学;初中生物学;教学策略

“教育不应该只是传授知识,而应该教授如何获取知识的方法。”跨学科教学是指在教学过程中打破传统学科界限,将不同学科的知识、技能和方法进行整合,以解决复杂问题的新型教学模式,强调学科间的相互渗透和融合,旨在培养学生的综合素养。而初中生物学作为一门对生命现象以及生物活动规律进行研究的学科,自身蕴含较为丰富的跨学科元素。生物学中关于生物体的生存、繁衍、运动等相关概念均与物理、化学等学科知识紧密联系。因此,在实际开展初中生物学教学的过程当中,教师应提高对跨学科教学的重视程度,通过将其他学科的知识融入生物学教学中,深化学生对生物学知识的理解,并激发学生对其他学科进行学习的好奇心。

一、引入物理学相关概念

生物学是一门以实验为基础的科学,而物理学的发展,可以使生命科学得到不断深化。在生物学相关中,很多现象都与物理学原理相关,包括生物体的运动与感知等。由此可说,生物学与物理学关系密切,在教学中引入物理学相关概念,可以为学生提供更全面的生物学知识体系[1]。为此,教师在开展跨学科教学时,可以探寻生物学知识点与物理学概念的契合点,进而使得学生更加深入地对生物学现象进行理解。

例如2024年长沙市初中生物学业水平考试识图作答题第30题中,利用物理学科中有关凸透镜成像的相关实验知识,考查学生对于生命科学中有关眼球晶状体工作原理的相关知识,将物理学模拟实验与生物学学科知识紧密结合,使学生充分体会到晶状体在视觉成像过程中存在的物理学原理,加深学生对于视觉形成过程的理解。

图1 2024年长沙市初中生物学业水平考试

识图作答题第30题物理实验示意图

通过上述示例展示的教学方式,不仅能够激发学生对生物学的兴趣,还能拓宽学生对物理学的认识,实现跨学科教学的目标[2]。学生在学习生物学的同时,也能够体会到物理学在自然界中的实际应用,从而培养跨学科思维。

二、引入化学反应方程式

所有生命活动都与化学反应紧密结合,在进行与例如生物体的组成成分等相关实验过程中,都需要运用化学相关仪器以及化学试剂。通过在初中生物学教学中与化学学科进行跨学科教学,不但能够让学生对生命现象进行深入分析,也会使得学生轻松解读生命活动规律。同时化学反应方程式作为化学学科中的重要工具,也能够帮助学生更好地理解生物体内发生的各种化学反应。为此,教师可以在初中生物学教学中,将化学反应方程式引入其中,使得学生能够更加直观地了解生物体内发生的化学变化[3]。

例如,人教版七年级上册《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》,教师可以将化学反应方程式作为辅助工具,帮助学生理解光合作用的化学过程。教师可以引导学生写出光合作用的化学反应方程式:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。通过该方程式,学生可以直观看到二氧化碳和水在光能的作用下转化为葡萄糖和氧气的过程。教师还可以进一步解释光合作用中涉及的化学反应类型,包括光解水反应、碳水化合物的合成等。此外,教师也可以将光合作用与呼吸作用进行对比教学,让学生了解两者之间的化学反应方程式有何不同及其在生物体内的相互关系。通过这种跨学科的教学方法,学生不仅能够更深入地理解生物学知识,还能拓宽对其他学科的认识,培养综合运用多学科知识解决问题的能力。

三、引入数学语言与思维

数学作为一门具有逻辑严密性的科学,其语言和思维方式在生物学研究中具有重要的应用价值。通过引入数学概念和方法,可以帮助学生更好地理解生物学中的数量关系、模式和规律,从而提高其分析和解决问题的能力[4]。在初中生物学教学中,教师可以利用数学工具,如图表、比例、统计等,来帮助学生更直观地理解生物学现象,以此实现跨学科教学。

例如,在讲解人教版七年级上册《细胞通过分裂产生新细胞》时,教师可以引入比例和统计的概念,帮助学生理解细胞分裂过程中染色体数量的变化规律。教师可以制作细胞分裂过程的图表,展示有丝分裂和减数分裂中染色体的数量变化,并通过比例关系让学生直观地看到染色体在不同分裂阶段的数量变化。此外,包括2020年长沙市生物学业水平考试在内等多次考试中均含有与数学统计相关的柱状图、折线图,同时多次考察饼状图绘制等相关考题,展现了数学知识在生物学学习过程中具有非常重要的意义。通过将生物学与数学进行跨学科教学,学生不仅能够深入理解包括细胞分裂、种群数量在内的生物学原理,还能培养运用数学工具进行科学分析以及缜密的逻辑思维能力。

四、引入地理学科相关知识

地理学科涉及到地球表面自然及人文要素的相关研究,其涉及到的气候、土壤、地形等多方面知识与生物学科中生态系统、动植物等相关知识是紧密结合的,在初中阶段的生物教学中适当融入地理学相关知识,既能增加生物课堂的趣味性,提高学生对于生物知识的学习效率,又能让学生更加深刻的体会到生命与自然环境的和谐统一[5]。生物与自然环境等地理因素密不可分,教师在进行初中生物教学过程中,可以适当凸显生物与自然、人文之间的关联与影响,帮助学生进一步理解生态系统的整体统一,培养学生尊重自然,爱护自然的人文素养。

例如,在教学人教版七年级上册《藻类与植物的类群》以及《脊椎动物》等章节时,在教授不同物种的形态结构特点以及生存环境同时,可以适当加入对于各物种的地理分布、环境要求以及生物与环境之间相互影响的相关知识,帮助同学们建立保护环境的意识。通过将生物与地理知识的有机结合,能让学生更加深刻的认识到生物与自然环境之间的紧密联系,有利于帮助学生建立尊重自然、爱护自然的态度和保护环境的责任心。

结束语:

综上所述,随着新课程改革的不断深入,跨学科教学已经成为教育领域的重要趋势。在初中生物学教学中,教师应积极打破传统学科界限,将物理学、化学和数学等学科知识融入生物学教学中,以培养学生的综合素养和创新能力。通过融入物理学原理、化学反应方程、数学的表达方式和逻辑思维以及地理的关于生态人文的知识,学生不仅能够深化对生物学知识的理解,还能扩展对其他学科的视野,培育跨学科的思维能力。在未来的教育实践中,教师应继续探索更多有效的跨学科教学策略,为学生提供更加丰富和多元的学习体验,进而使得学生获得全面发展。

参考文献:

[1]冯文甫.新课程背景下的初中生物学跨学科教学[J].大学,2023,(S1):167-169.

[2]岳荣.基于核心素养的初中生物学跨学科实践活动的开展[J].中学教学参考,2023,(35):90-92.

[3]李芳.初中生物学跨学科实践活动设计与探索[J].教学管理与教育研究,2023,8(15):13-15.

[4]王吉文.初中生物学跨学科实践的内涵与设计逻辑[J].生物学教学,2023,48(10):5-7.

[5]杨芳荣.初探初中生物学科与地理的融合教学[C].中国陶行知研究会.中国陶行知研究会2023年学术年会论文集(五).2023:3.

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