摘 要：基于任务驱动生物学跨学科实践是指生物学与其他学科知识联合实践，将任务驱动与跨学科实践活动相结合，激励学生运用跨学科知识解决实际问题的实践活动。文章以《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》设定的跨学科实践主题活动“制作实验装置，模拟吸烟有害健康”为例，基于素养导向性、学科融合性、情境真实性、学生主体性等原则，从实施准备、教学实施、教学评价和教学反思等环节探讨基于任务驱动的初中生物学跨学科实践活动的设计与实施，旨在帮助学生深入理解吸烟对健康的危害，培养学生健康的生活态度和行为习惯，锻炼学生发现问题和解决问题的能力。

关键词：初中生物学；跨学科实践活动；任务驱动；解决问题

中图分类号：G 文献标识码：A 文章编号：450102049（2026）01EM-0097-04

随着社会快速进步和科技不断发展，依靠单一学科的知识体系已难以满足解决复杂现实问题的需求。《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（下文简称“新课标”）明确指出，统筹规划综合课程与跨学科主题学习，原则上各学科应至少将 10% 的课时用于跨学科主题学习的设计［1］。新课标中生物学跨学科学习主题的设计主要包括模型制作、发酵食品制作、植物栽培和动物培养；此外，鼓励教师依据学科特色及学生实际情况，设计更多创新性及实践性的跨学科主题学习活动［2］。基于任务驱动的生物学跨学科实践活动，是一种创新且高效的教学方法，指学生在教师指导下，在真实或模拟的情境中，综合运用两个及两个以上学科的知识、技能或思维，通过主题探究、项目设计、实验制作等方式解决真实问题，以培养综合素养和实践能力，实现综合运用生物学及其他学科知识和方法解决具体问题的目的［3］。本文选取义务教育新课标跨学科实践活动模型制作类中的“制作实验装置，模拟吸烟有害健康”教学内容进行基于任务驱动的生物学跨学科实践活动设计探索，旨在通过预设任务激发学生的学习热情，帮助学生掌握“肺部的结构、发生在肺部的气体交换”等知识，启发学生运用生物、物理、化学等知识联系社会生活实际以形成健康的生活习惯，培养学生的自主学习意识与能力，锻炼学生发现问题和解决问题的能力，最终提升学生的学科核心素养。

一、跨学科实践活动设计原则

（一）素养导向性原则

生物学核心素养是学生通过学习生物学知识形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。新课标指出：义务教育阶段生物学科核心素养以生命观念、科学思维、探究实践和态度责任为框架，旨在培养学生对生命世界的科学认知和解决实际问题的能力。跨学科实践活动是核心素养培育的重要载体，因此生物学跨学科实践活动的设计必须将发展学生的核心素养作为一切教学行为的出发点和最终目标［4］，教师要深入理解生物学科核心素养的具体内涵，将其融入目标确立、环节设计、成果评价等教学全过程。

（二）学科融合性原则

学科融合并不是将各学科知识进行简单的拼凑，而是把不同学科的方法、概念和思维方式相互渗透，以此解决同一真实情境下的问题。首先，教师需要在实践活动开始前系统整合与生物学内容相关的物理、化学等学科知识，将学科要素与教学任务对应。其次，在学生思考讨论、实验探究等活动过程中，教师要适时提出跨学科问题，逐步引导学生运用跨学科思维解决问题。

（三）情境真实性原则

真实情境是源于现实世界，贴近学生实际的真实场所。教学内容与真实情境的联系能够让学生感受到知识的应用价值，情境中实际问题的解决能够促使学生自然地将多学科知识进行融合。教师在设计生物学跨学科实践活动时要选取学生熟悉的生活场景或社会热点，设计与情境紧密相关的任务，提供真实材料，引导学生代入角色解决实际问题，让学生在真实的情境中构建知识体系。

（四）学生主体性原则

跨学科实践活动本质上是学生借助多学科知识与方法主动探索问题、培养综合能力的过程，而非被动接受知识，这一本质要求跨学科实践活动必须突显学生主体性。因此，教师要充分了解学生情况，设计让大多数学生都能够参与的实践活动，并在课堂中以引导者、总结者身份参与，仅提供学习资源、评价引导和效果反馈，构建以学生主动探究、合作交流为主的学习环境。

二、任务驱动下跨学科实践活动的实施

（一）实施准备

1.制定教学目标与任务

根据新课标的原则和要求，结合义务教育生物学教材“人体生理与健康”单元的内容，明确本节课的教学目标。其一，生命观念。明确个人生活习惯对人体健康的影响，形成吸烟对健康有害的观念。其二，科学思维。思考各个装置的意义，培养科学思考的习惯；能辩证地评价实验成果和整个活动过程，培养科学思维能力。其三，探究实践。运用多学科知识与方法，设计并制作实验装置；模拟吸入的烟雾对肺部的危害，在小组间进行汇报。其四，态度责任。通过实验装置的制作，形成乐于探索的态度，关注生活中相关话题，培养健康的生活习惯，普及吸烟有害健康的思想。

依据上述教学目标，将“制作实验装置，模拟吸烟有害健康”作为总任务，并拆解为“知识回顾、装置制作、实验探究、成果交流、宣传实践”五个子任务，以此展开教学，引导学生在自主完成任务的过程中加深对生物学知识的理解与应用。

2.整合跨学科内容

“制作实验装置，模拟吸烟有害健康”涉及生物、

物理、工程等多个学科知识，主要围绕生物学知识“发生在肺部的气体交换、膈肌的运动”展开（如表1所示）。

表1 “制作实验装置，模拟吸烟有害健康”跨学科内容分析

3.选择真实情境

《中国吸烟危害健康报告2020》显示，我国吸烟人口约3 亿，吸烟与呼吸系统疾病密切相关，每年因吸烟死亡人数超过100万，二手烟更使非吸烟者遭受严重危害［5］。本节课采用社区进行吸烟有害健康宣传的真实情境，让学生通过角色扮演模拟实验、宣传结果，既响应“健康中国2030”控烟目标，又使学生在解决真实问题的过程中体验知识的力量、提升学科素养和社会责任感。

（二）教学实施

1.情境导入，明确任务

教学活动：教师展示我国近十年来烟民数量、青少年群体吸烟趋势图以及在公共场所常看到的“禁止吸烟”标语，然后提问学生“你身边有吸烟的人吗？为什么禁止吸烟？”此时，学生认同吸烟有害健康，但无法具体说明。教师进一步提问学生“假如你作为社区工作者，如何向他人宣传吸烟有害健康的思想？”

设计意图：通过数据的直观呈现，联系生活实际明确揭示吸烟对健康有害，引导学生自然代入情境角色，为后续任务实施奠定基础。

2.任务一：知识回顾，奠定基础

教学活动：教师引导学生复习“肺部的结构特征、发生在肺部的气体交换以及膈肌的运动”，然后提问学生“香烟中有什么物质？”向学生介绍香烟的主要成分有焦油、尼古丁、一氧化碳，播放香烟中的成分进入人体肺部的过程视频，提出任务“如何利用现有的简易材料制作模拟吸烟过程的装置，演示吸烟过程对人体的危害呢？”

设计意图：为即将进行的模拟实验构建扎实的知识基础，并指导学生建立新旧知识之间的逻辑联系。

3.任务二：小组合作，制作装置

教学活动：教师介绍所准备的材料，包括Y 型三通管、不同颜色的气球、去掉底部的塑料瓶、海绵塞、香烟、棉花（如图1所示）；要求学生阅读课本第46页“演示实验”栏目，分组思考如何使用已有材料制作实验装置模拟吸烟过程，并画出装置图形，说出各个部分代表的意义；指导学生组装实验装置（如图2所示）。

图 1已有实验材料

图 2模拟实验装置

设计意图：运用所学知识及已有生活经验制作实验装置，培养科学的探究精神，启发学生联系生活实际思考问题。

4.任务三：实验操作，探究危害

教学活动：教师提出问题“如何根据所学知识，模拟人体的呼吸过程？当吸气、呼气时，瓶内气压大小如何变化？”学生回答后，归纳简要实验思路。接着，引导学生参考实验思路开展探究，即：将棉花用清水打湿，抽动塑料瓶底部的气球，使瓶内气压发生变化，模拟人体吸烟过程，提示学生注意实验装置的气密性，当用完十根香烟时停止实验；取出模拟两片肺叶的气球内的棉花，要求小组观察棉花发生了什么变化？气球内部出现的焦黄色液体是什么？

设计意图：借助肺部结构特征、气压大小等知识，体会科学探究的过程，以直观的方式体验并理解“吸烟对人体健康所造成的严重影响”。

5.任务四：成果汇报，深化认知

教学活动：教师要求小组汇报所观察到的实验现象及结论，引导学生思考以下问题。（1）为什么要将棉花打湿？（2）打湿的棉花变成焦黄色说明了什么？（3）附着在棉花上的物质对人体有什么样的危害？学生以小组为单位进行思考讨论、交流后，得出结论：将棉花打湿模拟湿润的肺部，打湿的棉花变成焦黄色，说明香烟中的有害物质会进入人体肺部且香烟中的物质对人体的危害。

设计意图：小组合作学习，交流讨论，促进学生科学精神的发展。

6.任务五：宣传实践，落实责任教学活动：教师通过提问启发学生结合本节所学内容思考应如何宣传“吸烟有害健康”的理念，引导学生说出作为社区工作者可以通过制作短视频、张贴海报的方式进行宣传，并通过小组合作对在实验开始前绘制的实验装置图进行补充，将其制作为宣传海报，然后扮演社区志愿者在班级中开展“吸烟有害健康”的宣传活动。

设计意图：树立吸烟对健康有害的意识，主动避免吸烟行为，并运用科学依据向公众普及吸烟的不良影响。

三、教学评价与反思

生物学跨学科实践活动旨在提升学生的系统思维、实践能力和科学素养，而教学评价能够衡量学生的表现，提供反馈与改进方向，确保活动有效进行。评价内容涵盖学生对肺部呼吸知识点的掌握、学生在实验设计和问题解决等方面的技能提升、方案设计与实施以及团队中的沟通、协调等情况。评价方法采用自我评价、同伴互评、教师评价，全面、客观地评价学生的表现（如表2所示）。

表2 “制作实验装置，模拟吸烟有害健康”课堂评价设计

长期以来，跨学科实践活动在中学生物教学中的实施遭遇诸多困难，主要由于缺乏适当的活动规划和实践条件。本文设计的实践活动所需实验器材通过网络购买便捷且成本低，通过任务探究、实验设计模拟吸烟过程，以更直观的方式向学生展示香烟的危害，激发了学生科学探究的意识，也为学生向他人宣传吸烟的危害提供了生动且科学的素材。然而跨学科实践活动作为一种新教学模式，在实际操作中，也存在一些待解决的难题。

一方面，要避免“拼盘式”教学。跨学科实践活动是为了弥补分科教学中分科过细的不足，但在实践中由于教师对跨学科实践活动的认识不足而容易出现“拼盘式”教学。为避免这种现象的发生，教师在进行活动前要对活动中涉及的学科进行分析，以生物学学科为核心，寻找不同学科之间的共同因子，构建跨学科实践的活动情境。另一方面，要强化教师跨学科的意识和能力。教师是课堂的直接参与者之一，需要对整个生物学跨学科实践活动进行统筹规划。而部分教师在进行生物学跨学科实践活动时，仅对自己所负责的学科比较了解，导致学生在解决问题时缺乏跨学科的意识。因此，教师在日常生活中要不断地增强对其他学科的了解，丰富自身知识储备，积极参与有关跨学科实践的教研活动、专家讲座等，培养跨学科实践的意识。

综上所述，以“制作实验装置，模拟吸烟有害健康”为载体，探索任务驱动下初中生物学跨学科实践活动的设计路径，为新课标要求下的初中生物学跨学科教学实践提供了参考。同时，以此为起点，深化生物学跨学科实践活动的主题拓展、资源整合、效果评估等方向的探索，不断完善跨学科教学实践体系，以切实提升学生的科学素养与健康责任意识，有效发展学生的生物学核心素养。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.义务教育课程方案（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］钟继添，黎福容，曹蝶，王亚梅，杨帆.基于项目式学习的初中生物学跨学科实践活动设计［J］. 教育进展，2024（8）.

［3］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（10）.

［4］陆瑞兰.新课标下初中生物跨学科教学路径分析［J］.学苑教育，2025（27）.

［5］王辰，肖丹，池慧.《中国吸烟危害健康报告2020》概要［J］.中国循环杂志，2021（10）.

（责编 罗汝君）