彭自來 徐佳麗 黃鳳

教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中強(qiáng)調(diào)，要“開展跨學(xué)科主題教育教學(xué)活動，將相關(guān)學(xué)科的教育內(nèi)容有機(jī)整合，提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力”。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“高中地理課標(biāo)”）提出，要注重地理學(xué)科與其他學(xué)科的交融，做好地理課程的頂層設(shè)計[1]?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》 （以下簡稱“高中生物學(xué)課標(biāo)”）也指出，加強(qiáng)學(xué)科間的橫向聯(lián)系，有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)的思想方法和跨學(xué)科的科學(xué)概念和過程，從而建立科學(xué)的生命觀，逐步形成正確的世界觀，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[2]。本文課例“植被”通過一系列活動任務(wù)和問題鏈，幫助學(xué)生打破學(xué)科界限、整合知識、減少知識碎片化，為高中地理教師提供一個地理與生物學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)的案例。

一、高中地理與生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的背景分析

“植被”是人教版高中地理必修一第五章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要是讓學(xué)生通過校園樹木調(diào)查活動研究植被與環(huán)境的關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)是通過識別植被的主要類型及特征，學(xué)生能夠綜合分析植被與環(huán)境的關(guān)系，形成尊重自然規(guī)律、保護(hù)自然的意識，樹立正確的人地協(xié)調(diào)觀。高中生物學(xué)選擇性必修二“生物與環(huán)境”包括種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)是“提高對生命系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識，并為學(xué)生樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念，形成生態(tài)意識、環(huán)保意識和踐行綠色低碳生活方式奠定基礎(chǔ)”[3]。顯然，“植被”章節(jié)與高中生物學(xué)必修二的部分內(nèi)容在教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)上高度相關(guān)，這為跨學(xué)科教學(xué)的探索奠定了堅實的基礎(chǔ)。此外，筆者所在的學(xué)校校園內(nèi)植物種類繁多，為“植被”的教學(xué)提供了豐富的實踐資源。

基于以上考慮，筆者融合了高中地理與生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計了一項信息技術(shù)支持下的跨學(xué)科教學(xué)計劃。該計劃采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式，分為課前實踐和課堂教學(xué)兩個環(huán)節(jié)，旨在幫助學(xué)生深入了解主要植被類型及其特征，并綜合分析植被與環(huán)境的關(guān)系。在課前實踐活動中，教師利用植物識別App，指導(dǎo)學(xué)生調(diào)查校園植物。為了增強(qiáng)師生互動，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)將依托教育云平臺，對學(xué)生的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析和討論（如圖1）。

二、高中地理與生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計

為了更好地將地理與生物學(xué)兩個學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)融合，筆者安排了2個課時開展學(xué)科教學(xué)。第1課時開展戶外實踐活動，第2課時進(jìn)行探究分析與總結(jié)評價。

（一）課標(biāo)分析

高中地理課標(biāo)對本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的要求是：學(xué)生應(yīng)能通過野外觀察或運用視頻、圖像資料，識別主要植被，說明其與自然環(huán)境的關(guān)系。這一要求旨在引導(dǎo)學(xué)生探究植被與氣候、地形、水文、土壤等因素的相互作用。“通過野外觀察或運用視頻、圖像”不僅是對教學(xué)方法的要求，提示教師采用情境化和案例化的教學(xué)手段，以避免枯燥的理論講解，還強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)主動構(gòu)建知識，將理論與實踐相結(jié)合，體現(xiàn)了地理學(xué)科素養(yǎng)中的實踐能力?！罢f明”則是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的具體要求，學(xué)生需要理解并應(yīng)用自然環(huán)境與植被關(guān)系的相關(guān)知識，以體現(xiàn)區(qū)域認(rèn)知和綜合思維的核心素養(yǎng)。

高中生物學(xué)課標(biāo)與本節(jié)內(nèi)容緊密相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求是：分析不同群落中的生物具有與該群落環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和分布特點。這與高中地理課標(biāo)中說明植被與自然環(huán)境的關(guān)系的要求高度契合。高中生物學(xué)課標(biāo)不僅要求學(xué)生記住生物群落類型和生物特征，還強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生通過比較分析，歸納出生物群落中生物適應(yīng)環(huán)境的特征，理解群落形成是物種間相互作用以及物種與環(huán)境相互作用的結(jié)果，以此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究等生物學(xué)核心素養(yǎng)，并形成進(jìn)化與適應(yīng)、穩(wěn)態(tài)與平衡、系統(tǒng)等生命觀念。

（二）教材分析

教材中本節(jié)內(nèi)容包含一系列校園樹木調(diào)查活動，旨在幫助學(xué)生探究植被與環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系。理解植被如何與氣候、地形、水文、土壤等環(huán)境要素相互作用，構(gòu)成了本節(jié)課的教學(xué)核心。植被和土壤不僅是自然環(huán)境的重要組成部分，也是自然環(huán)境演化的產(chǎn)物，更是人類生存不可或缺的自然條件。因此，學(xué)習(xí)植被知識對于學(xué)生深入理解自然環(huán)境的形成和變化至關(guān)重要，并為后續(xù)學(xué)習(xí)土壤相關(guān)知識打下堅實基礎(chǔ)。

從跨學(xué)科的角度來看，本節(jié)內(nèi)容與高中生物學(xué)選擇性必修二的部分內(nèi)容緊密相連。人教版高中生物學(xué)教材從更宏觀的視角出發(fā)，詳細(xì)闡述了陸地生物群落，包括森林、草原、荒漠和苔原的主要特征。這不僅是對前述知識點的深入拓展，也為后續(xù)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性等相關(guān)章節(jié)做了鋪墊。通過這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠更全面地理解生物與環(huán)境之間的復(fù)雜互動，培養(yǎng)綜合分析問題的能力。

（三）學(xué)情分析

在日常生活中，植物是學(xué)生生活環(huán)境中的常見元素，他們對某些植物的名稱和生態(tài)特征已有初步認(rèn)識。在知識基礎(chǔ)上，學(xué)生在初中地理課程中已學(xué)習(xí)過全球氣候類型的分布和特點，因此在探討影響生物群落分布的因素時，他們能夠較容易地識別水分和溫度是關(guān)鍵因素，進(jìn)而學(xué)習(xí)全球主要植被類型的分布和特征。

盡管學(xué)生具備一定的直觀認(rèn)識和基礎(chǔ)知識，但當(dāng)需要從理論角度深入分析時，他們在理解生物如何通過特定的生理結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征適應(yīng)其群落環(huán)境方面，仍需提高綜合思維和科學(xué)分析的能力。

（四）教學(xué)目標(biāo)

1.能夠利用植物的視頻、圖片或通過野外觀察來識別主要植被及其特征，并通過參與校園樹木調(diào)查活動，識別周邊的植物種類。

2.能夠結(jié)合圖文資料，綜合分析植被與環(huán)境之間的相互作用。

3.能夠根據(jù)區(qū)域圖或類型圖，描述不同地區(qū)植被的種類和特點，并建立起群落多樣性的認(rèn)識。

4.通過學(xué)習(xí)不同森林群落中植物對環(huán)境的適應(yīng)，樹立生物既適應(yīng)環(huán)境又影響環(huán)境的科學(xué)觀念，培養(yǎng)尊重自然規(guī)律和保護(hù)自然的意識。

5.通過分析具體案例，理解生物群落內(nèi)生物對環(huán)境的適應(yīng)過程，形成正確的進(jìn)化與適應(yīng)觀念。

（五）教學(xué)重難點

教學(xué)重點：識別主要植被類型；說明植被與自然環(huán)境的關(guān)系；掌握不同群落中的生物具有與環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特征。

教學(xué)難點：植被生態(tài)特征的環(huán)境適應(yīng)性；亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林落葉季節(jié)差異及原因分析；群落中生物的適應(yīng)性。

（六）設(shè)計思路

為了提升跨學(xué)科教學(xué)的效果，筆者設(shè)計了一套融合信息技術(shù)的教學(xué)流程（如圖2）。在課前準(zhǔn)備階段，學(xué)生利用手機(jī)上的植物識別App識別校園內(nèi)的植被，并研究其生長習(xí)性。在課堂講授階段，教師利用教育云平臺來開展教學(xué)活動，將課堂互動數(shù)字化，以此增強(qiáng)教學(xué)的精準(zhǔn)度和針對性。

三、高中地理與生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實踐

（一）課前翻轉(zhuǎn)，在實踐中學(xué)習(xí)

為了確保教學(xué)效果，教師在課前深入研讀課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容，并基于對學(xué)情的了解，確立了教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行了詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計。同時，教師為學(xué)生準(zhǔn)備了自主預(yù)習(xí)的任務(wù)清單和校園植被調(diào)查的活動方案（如圖3），引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生完成以下任務(wù)。

1.訪問weather2visit網(wǎng)站，收集本市的氣候數(shù)據(jù)（包括氣溫和降水等信息）。

2.以小組合作形式，使用衛(wèi)星地圖軟件繪制校園平面圖，通過實地考察確定校園內(nèi)主要植被的空間分布，并據(jù)此完成校園植被平面分布圖的繪制。

3.在生物學(xué)教師的指導(dǎo)下采用植被樣地調(diào)查方法對校園植物進(jìn)行研究，對校園植物樣地編號，并在校園植被平面分布圖上標(biāo)注樣地位置。

4.各小組準(zhǔn)備必要的調(diào)查工具，包括樁、卷尺、繩子、塑料袋、校園平面圖、調(diào)查表、筆、手機(jī)以及植物識別App等。

5.按照教師提供的調(diào)查方案進(jìn)行實地調(diào)查，使用表1記錄數(shù)據(jù)，并利用表2進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計分析。

（二）課堂上開展探究活動，互動學(xué)習(xí)

探究一：植被與環(huán)境

結(jié)合課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生小組合作深入探究以下問題。

1.對各小組收集的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計分析，探討校園內(nèi)樟樹數(shù)量居多的可能原因。

2.根據(jù)中國的氣候特征，推測上海和昆明是否適宜香樟樹生長，并解釋原因。請求教師協(xié)助使用植物識別App進(jìn)行現(xiàn)場驗證（如圖4），并基于此分析樟樹在中國的分布區(qū)域。

3.針對植物識別App上網(wǎng)友關(guān)于河南平頂山為何不可能有天然樟樹分布的提問，進(jìn)行解答分析。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)旨在明確樟樹作為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的地帶性植被，體現(xiàn)了植被與地理環(huán)境之間的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維與區(qū)域認(rèn)知等地理學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生將認(rèn)識到植物對環(huán)境的適應(yīng)性是相互關(guān)聯(lián)的，從而樹立正確的生命觀念。

探究二：常綠闊葉林和落葉闊葉林特征差異及原因

結(jié)合校園植物調(diào)查結(jié)果，小組在教師的引導(dǎo)下合作探究以下問題。

1.使用手機(jī)植物識別App查詢?yōu)蹊?、糖槭和樟樹的生長習(xí)性，并比較它們之間的差異。

2.描述并分析圖5中烏桕、糖槭與樟樹在景觀上的差異，探討造成這些差異的可能原因。

3.結(jié)合中國氣候數(shù)據(jù)，預(yù)測烏桕和糖槭在中國的優(yōu)勢分布區(qū)域，并提供相應(yīng)的解釋。

設(shè)計意圖：通過對比不同植被景觀圖，學(xué)生在教師引導(dǎo)下分析小范圍的地理問題，并進(jìn)一步探討大范圍的空間分布問題，以此提升綜合思維能力。通過比較不同生物的主要生態(tài)特征，學(xué)生將能夠闡述生物如何通過形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特征適應(yīng)環(huán)境，從而培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。

探究三：校園內(nèi)樟樹主要在春季落葉的原因分析

教師要求學(xué)生結(jié)合校園植被調(diào)查活動中的樣地植物景觀圖（如圖5）與不同樹種的年凋落物變化曲線圖（如圖6），思考以下問題。

1.判斷圖中烏桕、糖槭、樟樹與甲、乙樹種的對應(yīng)關(guān)系。

2.探究樟樹雖為常綠樹種，是否真的終年不落葉，并分析其落葉最多的季節(jié)。

設(shè)計意圖：此活動旨在深化學(xué)生對常綠闊葉林生態(tài)特征的理解，并挑戰(zhàn)他們的定勢思維，激發(fā)認(rèn)知沖突，鼓勵學(xué)生從日常生活中尋找答案。通過分析不同植物類型，學(xué)生可以理解不同生物群落中生物對環(huán)境的適應(yīng)過程，從而培養(yǎng)科學(xué)思維和探究能力。

探究四：全球主要植被類型特征及分布

學(xué)生觀察并調(diào)查樣地中的喬木、草地、灌木等植物景觀，學(xué)習(xí)教師提供的雨林、荒漠、冰原等植被類型資料，結(jié)合校園植物調(diào)查的實踐經(jīng)驗，將上述植被類型填寫在圖7所示的“理想大陸”地圖上，并分析各自的分布原因。

設(shè)計意圖：本活動旨在引導(dǎo)學(xué)生從校園環(huán)境出發(fā)，逐步擴(kuò)展到全國乃至全球范圍，以掌握全球主要植被類型的特征及其分布規(guī)律。這一過程可以加強(qiáng)對學(xué)生地理核心素養(yǎng)中綜合思維和區(qū)域認(rèn)知的培養(yǎng)。通過歸納和概括不同生物群落的生態(tài)特征，學(xué)生也能深入理解生物的適應(yīng)性，并學(xué)會運用正向和逆向思維進(jìn)行分析和推理，從而提升學(xué)科表達(dá)能力，強(qiáng)化科學(xué)思維能力，并培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

探究五：為校園樟樹做“診斷”

在該環(huán)節(jié)，學(xué)生首先觀察兩處樣地中樟樹的景觀圖，并對比它們的差異。接著，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)視頻采訪學(xué)校花工張師傅以獲取更多相關(guān)信息。結(jié)合張師傅提供的信息和所學(xué)知識，學(xué)生分析兩處同時栽種的樟樹在六年后外觀上出現(xiàn)顯著差異的原因（如圖8）。最后，通過網(wǎng)絡(luò)視頻連線生物學(xué)教師，學(xué)生尋求專業(yè)幫助以驗證他們的分析推測是否準(zhǔn)確。

設(shè)計意圖：香樟樹的“黃化病”是一個涉及土壤學(xué)和生物學(xué)知識的復(fù)雜問題，需要學(xué)生綜合運用地理和生物學(xué)的知識進(jìn)行分析。教師通過引導(dǎo)學(xué)生探究“黃化病”，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的綜合思維，還提升了學(xué)生解決實際問題的能力，并為下一節(jié)土壤的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

四、技術(shù)助力高中地理與生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的思考

本課例的教學(xué)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在利用信息技術(shù)實施跨學(xué)科教學(xué)。信息技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠促進(jìn)學(xué)科知識的深度融合，引發(fā)深度學(xué)習(xí)，還能推動教學(xué)方式的變革，顯著提高課堂教學(xué)效率，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

在課前階段，學(xué)生利用植物識別App對校園植物進(jìn)行調(diào)查，使用衛(wèi)星地圖軟件繪制校園平面圖，并通過訪問weather2visit網(wǎng)站獲取本市的氣候數(shù)據(jù)。在課堂階段，為了提高師生互動的效率和水平，教師依托教育云平臺對校園植物調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行討論分析。教育云平臺中的“隨機(jī)挑人”“彈幕”“計時器”“廣播”“作業(yè)推送”“作業(yè)統(tǒng)計”等功能，大幅提升了教學(xué)的精準(zhǔn)性和針對性，實現(xiàn)了精準(zhǔn)“滴灌”教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)視頻連線校園花工和生物學(xué)學(xué)科教師的環(huán)節(jié)設(shè)置，不僅拓展了課堂的時空范圍，提升了地理知識的實踐性，還培育了學(xué)生的地理實踐力，這是地理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。

在進(jìn)行地理學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)時，我們應(yīng)深入研究地理及相關(guān)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和課標(biāo)要求，以整合性思維選擇跨學(xué)科課程的主題和內(nèi)容。地理學(xué)科具有多學(xué)科交叉和綜合性的特點，涉及自然科學(xué)和人文社會科學(xué)，非常適合開展跨學(xué)科教學(xué)。例如，本課例中的“植被”與生物學(xué)的聯(lián)系緊密，植物類型識別和生長狀況分析需要用到生物學(xué)知識，這為學(xué)生深刻理解土壤與植被的相互關(guān)系提供了理論支撐。

在跨學(xué)科教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重在真實情境中解決實際問題，這不僅有助于明確學(xué)習(xí)目的，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能顯著提升學(xué)生分析和解決問題的能力。本課例中的探究問題，如樟樹數(shù)量、烏桕和糖槭的落葉與顏色對比、樟樹春季落葉的原因等，都源于課前調(diào)查活動。課堂上對這些問題的討論分析激發(fā)了學(xué)生的求知欲，顯著提升了課堂教學(xué)效果。

總之，在地理跨學(xué)科教學(xué)實踐中，教師應(yīng)順應(yīng)技術(shù)發(fā)展的趨勢，充分利用信息技術(shù)和數(shù)字教材資源，樹立跨學(xué)科的教育理念，以整合性思維選擇教學(xué)內(nèi)容，以解決真實問題為導(dǎo)向，提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，從而提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

注：本文系2022年度武漢市教育科學(xué)規(guī)劃課題“雙減和五項管理背景下的高中地理作業(yè)設(shè)計優(yōu)化策略研究”（課題編號：2022G205）和“雙減背景下中學(xué)地理高質(zhì)量作業(yè)設(shè)計與指導(dǎo)研究”（課題編號：2022C057）的階段性研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2][3]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂[S].北京：人民教育出版社，2020.

（作者彭自來、黃鳳系廣東省深圳市龍津中學(xué)地理教師；徐佳麗系湖北省武漢市楓葉國際學(xué)校地理教師、二級教師）

責(zé)任編輯：李媛