摘 要：《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)作為課程宗旨，并強(qiáng)調(diào)教師要在教學(xué)過(guò)程中“注意學(xué)科間的聯(lián)系”，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和跨學(xué)科能力。文章從核心素養(yǎng)組成要素的視角，探討并例析如何在高中生物課程中開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念、深化科學(xué)探究、發(fā)展科學(xué)思維、增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；生物學(xué)核心素養(yǎng)；跨學(xué)科教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：周欣欣，魯東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在校研究生，主要從事生物學(xué)科教學(xué)研究。（山東 煙臺(tái) 264000）

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2018）28-0035-02

長(zhǎng)期以來(lái)，受應(yīng)試教育的影響，教師在教學(xué)過(guò)程中過(guò)多將各學(xué)科知識(shí)傳授作為具體課程目標(biāo)，而忽視了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，社會(huì)上許多亟待解決的環(huán)境問(wèn)題、基因改造問(wèn)題等也暴露出來(lái)，對(duì)于這些問(wèn)題的解決，僅靠單一學(xué)科的知識(shí)積累是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中必須要將各學(xué)科的知識(shí)整合起來(lái)進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，使學(xué)生形成更加系統(tǒng)的知識(shí)體系，進(jìn)而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。在新一輪的課程改革中，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)作為課程宗旨，并強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合能力和跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力。生物學(xué)核心素養(yǎng)是公民基本素養(yǎng)的重要組成之一，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面[1]。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，使他們能夠整合和運(yùn)用生物學(xué)及其相關(guān)知識(shí)，綜合解決日常生活中的問(wèn)題，尤其是一些跨學(xué)科的問(wèn)題。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，本文對(duì)基于高中生物學(xué)核心素養(yǎng)的跨學(xué)科教學(xué)提出以下四方面的思考。

一、跨學(xué)科教學(xué)促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念

生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的標(biāo)志性方面，也是學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是否達(dá)成的一個(gè)重要指標(biāo)。它是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是經(jīng)過(guò)實(shí)證后的想法或觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋相關(guān)事件和現(xiàn)象的品格和能力。若在高中生物學(xué)課程中實(shí)施關(guān)于生命觀念的跨學(xué)科教學(xué)，教師應(yīng)該有跨學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)和意識(shí)，并且主動(dòng)去探究學(xué)習(xí)各學(xué)科課程間的整合點(diǎn)，進(jìn)而通過(guò)課程實(shí)施去總結(jié)跨學(xué)科教學(xué)的方法和途徑，最終提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

下面以生物學(xué)科和與生物學(xué)知識(shí)聯(lián)系緊密的化學(xué)學(xué)科整合為例，探討高中生物學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的途徑。“細(xì)胞的能量‘通貨—ATP”選自人民教育出版社高中生物必修一“分子與細(xì)胞”模塊。在進(jìn)行這一節(jié)教學(xué)時(shí)，由于學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)中的水解反應(yīng)，無(wú)法了解ATP（三磷酸腺苷）的反應(yīng)過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生整合生物學(xué)與化學(xué)知識(shí)，理解ATP水解釋放大量能量的原理，形成物質(zhì)和能量觀。

教學(xué)過(guò)程中，教師首先介紹ATP是由腺嘌呤、核糖和3個(gè)磷酸基團(tuán)連接而成，并展示ATP結(jié)構(gòu)式，進(jìn)而講解其水解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：ATP在水溶液中性質(zhì)不穩(wěn)定，在ATP酶的催化作用下，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵（P-O鍵）將斷裂[2]，在P-O鍵斷裂的過(guò)程中，由于生成的ADP（二磷酸腺苷）和Pi（磷酸）具有極強(qiáng)的靜電排斥作用，ATP水解時(shí)會(huì)釋放大量的能量。同時(shí)，生成的水解產(chǎn)物ADP和Pi在有關(guān)酶和能量的作用下會(huì)繼續(xù)生成ATP，從而保證生物體內(nèi)ATP和ADP的動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)這樣的過(guò)程，不僅使學(xué)生深入理解生物學(xué)原理背后的反應(yīng)實(shí)質(zhì)，還能培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念——物質(zhì)和能量觀。

二、跨學(xué)科教學(xué)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維是綜合能力培養(yǎng)的前提，它是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。在高中生物學(xué)教學(xué)中，科學(xué)思維的培養(yǎng)僅靠單一學(xué)科的教學(xué)滲透是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須要結(jié)合其他學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。

下面，以“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健睘槔?，談?wù)勆飳W(xué)科和物理學(xué)科整合后促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維的途徑?！拔镔|(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健边x自人民教育出版社高中生物必修一“分子與細(xì)胞”模塊。在進(jìn)行這一節(jié)教學(xué)時(shí)，由于部分教師在教授時(shí)單純注重知識(shí)灌輸，沒(méi)有從根源引導(dǎo)學(xué)生對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程進(jìn)行理解，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)此過(guò)程死記硬背，違背了新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)這一理念。

教師可以將主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程和物理模型結(jié)合起來(lái)進(jìn)行講授，即教師可以先結(jié)合物理模型引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型進(jìn)行介入，在講解完主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生嘗試演示此過(guò)程，來(lái)進(jìn)一步了解各物質(zhì)分子通過(guò)磷脂雙分子層上載體蛋白的動(dòng)態(tài)過(guò)程。類(lèi)似這樣運(yùn)用模型和建模的方法，學(xué)生能由表及里地對(duì)跨膜運(yùn)輸過(guò)程有更深層次和廣域的理解，對(duì)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，并解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，具有重要意義。[3]

三、跨學(xué)科教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深化科學(xué)探究

科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式，它是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論的能力。生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，高中生物學(xué)課程中有許多涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。在這些實(shí)驗(yàn)中，不論是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還是方法都涉及學(xué)科間的內(nèi)容融合。因此，需要教師進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。

下面，以“種群的特征”為例，談?wù)勆飳W(xué)科和數(shù)學(xué)學(xué)科整合后促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究的途徑。“種群的特征”選自人民教育出版社高中生物必修三“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊。在本課程中，生物學(xué)科使用樣方法測(cè)定范圍內(nèi)種群密度值，其實(shí)樣方法在數(shù)學(xué)學(xué)科中是統(tǒng)計(jì)學(xué)抽樣調(diào)查法的一部分，教師在講授過(guò)程中可以先拓展抽樣調(diào)查的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行鋪墊，再講解樣方法就會(huì)得心應(yīng)手，繼而組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究步驟的自主設(shè)定和實(shí)施，完成實(shí)驗(yàn)調(diào)查。通過(guò)這種方法將生物學(xué)和數(shù)學(xué)兩個(gè)學(xué)科結(jié)合起來(lái)進(jìn)行探究，使學(xué)生不僅對(duì)生物學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)有更加深入的了解，同時(shí)也能促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)探究能力的提升。

四、跨學(xué)科教學(xué)促進(jìn)學(xué)生增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任

社會(huì)責(zé)任是生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要目標(biāo)，它是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力。在高中生物學(xué)教科書(shū)中，許多課程都與生活息息相關(guān)，生物學(xué)也與人文社會(huì)科學(xué)有著密切的聯(lián)系。教師可以引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)社會(huì)性科學(xué)議題參與討論并作出理性見(jiàn)解，這是培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任的重要途徑。大量涉及生物學(xué)知識(shí)的社會(huì)性科學(xué)議題及社會(huì)相關(guān)內(nèi)容是進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)的重要教學(xué)資源。

下面以“細(xì)胞的癌變”為例，談?wù)勆飳W(xué)科和政治學(xué)科整合后促進(jìn)學(xué)生社會(huì)責(zé)任的途徑?！凹?xì)胞的癌變”選自人民教育出版社高中生物必修一“分子與細(xì)胞”模塊。在進(jìn)行這一節(jié)教學(xué)時(shí)，教師可以將生物學(xué)上“健康的生活方式與防癌”與有關(guān)國(guó)家政策結(jié)合起來(lái)進(jìn)行拓展。[4]

教師可以拓展山東省衛(wèi)計(jì)委發(fā)布的健康提示“公眾宜從病因預(yù)防、早期診斷、改善生活質(zhì)量等方面建立三級(jí)預(yù)防策略，降低罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)”，繼而引導(dǎo)學(xué)生從以上三個(gè)方面總結(jié)有關(guān)癌癥的預(yù)防措施，并將這些措施應(yīng)用到日常生活中，促使學(xué)生在嚴(yán)于律己的基礎(chǔ)上，主動(dòng)向他人普及預(yù)防癌癥健康生活等知識(shí)。這樣才能對(duì)學(xué)生情感上的升華起到極大幫助，同時(shí)也對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任的建立具有重要意義。

綜上所述，實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的深層次理解，還能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的養(yǎng)成和科學(xué)觀的培養(yǎng)。教師在高中生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)針對(duì)跨學(xué)科教學(xué)方面多思考、多實(shí)踐、多反思，這樣才能確保學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王翠.ATP水解反應(yīng)機(jī)制理論和計(jì)算模擬[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2013.

[3] 周金成.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中生物學(xué)教學(xué)思考[J].生物學(xué)教學(xué)，2018，（2）：8-9.

[4] 蘇瑞.高中生物與其他學(xué)科交叉滲透的教學(xué)實(shí)踐研究[D].延安大學(xué)，2017.

責(zé)任編輯 羅 佳