李 芳 (北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué) 100032)

新課標(biāo)規(guī)定了“生物學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”主題占生物學(xué)課程學(xué)習(xí)時間和內(nèi)容的10%,與其他學(xué)科的主題有明顯區(qū)別。這一主題強調(diào)了“做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”的理念,體現(xiàn)了育人方式的轉(zhuǎn)變,跨學(xué)科實踐作為育人方式改革的先鋒,撬動生物學(xué)科其他專題的學(xué)習(xí)以及不同學(xué)科之間在實際情境問題解決過程中的深度知識融合。生物學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)中的探究實踐主要包括科學(xué)探究和跨學(xué)科實踐,其中科學(xué)探究是學(xué)習(xí)的重要方式,跨學(xué)科實踐是擴展視野、增強本領(lǐng)的主要途徑,探究實踐是創(chuàng)新型人才的重要標(biāo)志。

一、初中生物學(xué)跨學(xué)科實踐的內(nèi)涵及實施的必要性、可行性

1.生物學(xué)跨學(xué)科實踐的內(nèi)涵

生物學(xué)跨學(xué)科實踐是通過整合不同學(xué)科的知識和方法,培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維和實踐能力,提升生物學(xué)核心素養(yǎng)。通過運用生物知識解決實際問題,學(xué)生可以加深對生物學(xué)概念和原理的理解,并培養(yǎng)實踐技能、綜合思維能力、創(chuàng)新能力以及社會責(zé)任感。生物學(xué)跨學(xué)科實踐的內(nèi)涵體現(xiàn)在知識整合與應(yīng)用、實踐能力培養(yǎng)、綜合思維與創(chuàng)新能力以及社會意識與責(zé)任感等方面。知識整合與應(yīng)用,如運用數(shù)學(xué)知識計算生物數(shù)據(jù),運用化學(xué)知識解釋生物現(xiàn)象,運用地理知識分析生態(tài)系統(tǒng)等;實踐能力培養(yǎng),通過實際操作、觀察和數(shù)據(jù)分析,學(xué)生可以加深對生物學(xué)概念和原理的理解,培養(yǎng)觀察、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理和科學(xué)推理等實踐技能;綜合思維與創(chuàng)新能力,生物學(xué)跨學(xué)科實踐要求學(xué)生進行綜合性思考、分析和創(chuàng)新。學(xué)生需要整合不同學(xué)科的知識和方法,探索新的解決方案和創(chuàng)新的思路,培養(yǎng)系統(tǒng)思維和創(chuàng)新思維能力;社會意識與責(zé)任感則是通過參與實踐活動,學(xué)生可以認(rèn)識到生物學(xué)與社會和環(huán)境密切相關(guān),培養(yǎng)保護生物多樣性、弘揚生物倫理觀念以及關(guān)心保護環(huán)境的社會意識和責(zé)任感。

2.初中生物學(xué)跨學(xué)科實踐的必要性及可行性

現(xiàn)實生活中復(fù)雜問題的解決很難依靠單一學(xué)科知識完成,需要借助多個學(xué)科的力量,打破學(xué)科之間的界限,將科學(xué)視為一個整體,多個學(xué)科的知識、技能以及思維方式等在具體情境下有機地結(jié)合起來,更有利于解決真實的問題。知識的運用過程實現(xiàn)“學(xué)以致用”,可以有效增強學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)動力,有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,提高分析、綜合和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和實踐能力。

生物學(xué)與實際生活聯(lián)系密切,與其他學(xué)科存在著相互關(guān)聯(lián)的知識體系,學(xué)?？梢酝ㄟ^組織課堂內(nèi)外的實踐活動,搭建多學(xué)科合作的平臺,讓學(xué)生從實踐中學(xué)習(xí),提高其應(yīng)用知識解決問題的能力。學(xué)校可以整合不同學(xué)科的教師資源,共同設(shè)計和組織跨學(xué)科實踐活動,提高師生對不同學(xué)科的整體認(rèn)識。

二、生物學(xué)跨學(xué)科實踐的實施策略

1.生物學(xué)跨學(xué)科實踐需要借助家庭、學(xué)校、社會等多方資源

由于跨學(xué)科實踐的“實踐性”,該部分教學(xué)內(nèi)容的完成不應(yīng)僅局限于校內(nèi)課上開展,還需要多方資源形成合力,為教學(xué)提供更為廣闊的實施平臺。首先,家庭是孩子成長的重要環(huán)境之一,家庭在生物學(xué)跨學(xué)科實踐中扮演著重要角色。家庭可以為孩子提供豐富的學(xué)習(xí)資源和環(huán)境,如有機蔬菜種植、家庭菜園等,這些活動可以讓孩子親身體驗生物學(xué)知識,并培養(yǎng)他們的實踐能力。其次,學(xué)校是開展跨學(xué)科實踐的重要場所。學(xué)?？梢酝ㄟ^建立跨學(xué)科合作的教研組、制定跨學(xué)科課程、組織各類跨學(xué)科實踐活動等方式,給學(xué)生提供豐富的實踐機會。學(xué)校還可以整合不同學(xué)科的教師資源,共同設(shè)計和組織跨學(xué)科實踐活動,提高學(xué)生對不同學(xué)科的整體和全面的認(rèn)識。再次,社會資源是實施初中生物跨學(xué)科實踐的重要保障。社會資源包括科研機構(gòu)、博物館、科學(xué)園區(qū)等機構(gòu),不僅可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境和實踐機會,還可以提供專業(yè)知識和幫助。

2.初中生物學(xué)跨學(xué)科實踐實施內(nèi)容方案

(1)“植物的生活”跨學(xué)科實踐

“植物的生活”為七年級上冊的主題內(nèi)容,利用學(xué)校的植物園和家庭的陽臺,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并實踐“愛心菜園”的活動,了解植物的生長過程和生態(tài)環(huán)境對植物生長的影響。

綠色植物在生物圈中充當(dāng)著生產(chǎn)者的角色,其光合作用對于自身和其他生物的生存和生長至關(guān)重要。在這個活動中,學(xué)生可以結(jié)合家庭陽臺的空間,運用物理學(xué)原理,設(shè)計出適用于特定空間的栽培容器。在容器設(shè)計時,需綜合考慮透水性、透氣性以及光照接受程度等因素,還需要關(guān)注種植容器的設(shè)計、滴灌給水系統(tǒng)的優(yōu)化以及溫度的適宜控制。這不僅需要關(guān)注植物生長的需求,還需要運用“尺度、比例和數(shù)量”等跨學(xué)科概念,將工程學(xué)、科學(xué)、物理學(xué)等多個學(xué)科知識融合應(yīng)用,從而提升學(xué)生的探究實踐能力。根據(jù)所選蔬菜的屬性,學(xué)生需要了解不同植物對氧氣的不同需求,通過調(diào)控營養(yǎng)土和蛭石的比例,控制土壤的透氣性。在播種初期,學(xué)生將進行種子結(jié)構(gòu)的觀察,探究種子萌發(fā)的條件,記錄萌發(fā)后植物的營養(yǎng)生長過程以及生殖生長情況等一系列過程。對于那些帶有食用果實的蔬菜,學(xué)生可以辨識花的結(jié)構(gòu),嘗試人工傳粉,了解傳粉受精的過程,從而進一步理解雜交的概念。根據(jù)不同肥料的功能,學(xué)生可以選擇合適的肥料,促進植物的營養(yǎng)生長或生殖生長,以達到提高產(chǎn)量的目的。通過參與“愛心菜園”的種植活動,學(xué)生不僅能持續(xù)地親身參與勞動,實現(xiàn)學(xué)以致用,還能深刻理解植物的生長環(huán)境以及生命歷程。同時,學(xué)生將不同學(xué)科知識進行綜合運用,認(rèn)識到通過所學(xué)知識可以應(yīng)對現(xiàn)實生活中的挑戰(zhàn)。這樣的實踐能夠激發(fā)學(xué)生解決難題的興趣,培養(yǎng)他們的好奇心,愿意積極嘗試更多的挑戰(zhàn)。

(2)“生物與環(huán)境”跨學(xué)科實踐

七年級上冊的“生物與環(huán)境”主題深刻揭示了生物與環(huán)境之間相互依賴、相互影響的緊密聯(lián)系。為了讓學(xué)生切身體驗環(huán)境保護的重要性,并認(rèn)識到中學(xué)生自身應(yīng)當(dāng)成為生態(tài)文明的實踐者,以環(huán)境調(diào)查和動物保護為切入點,組織學(xué)生了解學(xué)校周邊或居住區(qū)的環(huán)境狀況,收集數(shù)據(jù)并對其中的問題和原因進行分析。在這個過程中,學(xué)生將通過對不同區(qū)域進行水質(zhì)檢測、空氣質(zhì)量檢測等活動,學(xué)習(xí)如何使用不同類型的傳感器,并運用數(shù)學(xué)知識對不同水質(zhì)數(shù)據(jù)進行比較分析,推測差異可能的原因,并提出有效的改進措施。在解決真實問題的過程中,學(xué)生將有意識地應(yīng)用儀器設(shè)備和技術(shù)手段,并結(jié)合學(xué)科知識進行科學(xué)、合理且大膽的探索。

通過實地進入市內(nèi)各大公園,學(xué)生將對動物的棲息情況進行考察,觀察并記錄不同動物的行為和生活習(xí)性。學(xué)生可以觀察鳥類、昆蟲等野生動物的棲息環(huán)境,了解它們的食性、繁殖模式等特點。同時,學(xué)生還將了解公園的運作模式,如開放時間、時長以及客流量等情況。他們將分析不同動物所面臨的威脅,并根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)進行綜合分析。學(xué)生將提出游客應(yīng)避免的人類活動,以及公園管理應(yīng)加強的保護措施。通過這些實踐活動,學(xué)生不僅將提升社會責(zé)任感和環(huán)境保護意識,認(rèn)識到環(huán)境保護的重要性,還將培養(yǎng)解決環(huán)境問題的意識和能力。

(3)“人體生理與健康”跨學(xué)科實踐

結(jié)合七年級下冊“人體生理與健康”專題內(nèi)容,旨在提高學(xué)生對人體生理和健康的基本認(rèn)識和理解,培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作和科學(xué)思維能力。根據(jù)中國居民健康飲食金字塔按照季節(jié)選擇時令蔬菜,尤其是可以使用“愛心菜園”自己種植的蔬菜,設(shè)計出合理的菜譜,努力每周為家人準(zhǔn)備一次“愛心餐”,并至少每周兩次為家人做午飯或晚飯。在制作食物的過程中,不僅會涉及到位于營養(yǎng)金字塔最底端的食物,如面包、饅頭、米飯、米糕、面條、蛋糕等的制作,還會在后期的烹飪加工中創(chuàng)作出富有特色和創(chuàng)新的美食。學(xué)生將根據(jù)人體所需的營養(yǎng)成分以及不同食材所含的能量,進行對營養(yǎng)成分的分析和計算,從而科學(xué)而合理地為家人搭配健康的飲食。通過對研究期間膳食方案的探究,學(xué)生將評估這些方案對家人體重和BMI指數(shù)的影響,并深入研究飲食對身體健康的影響。這一過程不僅將提升學(xué)生的生活自理能力,還將傳遞健康生活理念給家人。

以上設(shè)計的活動旨在促進初中生對生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科知識的理解和應(yīng)用。通過實踐活動,學(xué)生將培養(yǎng)實踐能力、綜合思考能力和創(chuàng)新能力,進而提升跨學(xué)科能力和綜合素養(yǎng)。

3.生物學(xué)跨學(xué)科實踐的多元化評價方式

與傳統(tǒng)的評價方式不同,跨學(xué)科實踐的評價應(yīng)該兼顧過程性表現(xiàn)評價和作品成果評價。實踐活動的過程性記錄是過程性評價的重要依據(jù),同時討論活動、議題、改進方案等過程性成果均應(yīng)作為評價的重要組成部分。作品成果主要通過結(jié)果展示和分享在班級進行展示,可以通過海報、報告、演示等形式讓學(xué)生互相學(xué)習(xí)和交流。此外,學(xué)生還需要對整個實踐活動進行總結(jié)和反思,回顧自己學(xué)到的知識和技能,思考實踐活動的意義和應(yīng)用,提出改進和進一步研究的建議等。

鼓勵學(xué)生評價自己和其他隊員的表現(xiàn),以提高他們的自我意識和評價能力。評價表、互評等方式可以讓學(xué)生思考和評價自己在實踐活動中的表現(xiàn),也可以相互評價對方的表現(xiàn)。通過學(xué)生的實踐活動的一系列量表,可以反饋記錄學(xué)生的參與度、實驗操作技巧等方面的情況,以評估他們的實踐能力和團隊合作能力。根據(jù)最終成果,可以評價學(xué)生完成實踐任務(wù)的能力,包括實驗報告、研究成果、設(shè)計方案等,并能創(chuàng)意性地提出結(jié)論和建議。此外,還可以通過筆試或面試評價,測試學(xué)生對實踐活動所涉及的理論知識的理解和運用能力。將不同的評價方式結(jié)合使用,能更準(zhǔn)確地反映學(xué)生在跨學(xué)科實踐活動中的綜合能力和發(fā)展情況。

綜上所述,生物學(xué)跨學(xué)科實踐以不同年級的生物學(xué)知識為背景,在真實的實踐情境中,通過整合不同學(xué)科的知識和方法,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際生活問題的能力。通過多元化的評價方式對學(xué)生進行全面評價,促進跨學(xué)科思維和跨學(xué)科實踐能力的培養(yǎng)。通過親身實踐獲得對概念和技能的理解,提高解決問題的能力,增加對現(xiàn)實世界需求的關(guān)注和興趣,以更好地適應(yīng)未來對人才的需要。