探究式教学：跨学科重构的生物学教学研究

徐宏余?左开俊

[摘要] 建构跨英语学科渗透的生物课堂教学，旨在以英语知识内涵为载体，实现英语与生物学教学的融合，实现跨学科间的横向联系。设计和实施跨学科渗透教学，有助于学生激发联想能力，提升核心概念理解力;激发融合能力，提升知识体系建构力;激发探究能力，提升知识体系理解力。通过探究式教学，学生多视角、多方位理解科学的本质、概念和过程，生物学科核心素养、科学思维、深度思考的学习和教学活动真正发生。

[关键词] 英语元素;跨生物学科;探究式教学

跨学科渗透是一种以发展高阶思维、解决实际问题为目标，以渗透知识为内容，积极主动地、批判性地学习新知识和思想的学习模式。跨学科渗透的课堂教学旨在将跨学科的认知融入新的教学体系中，实现知识迁移和情境体悟的交互。在生物学教学中，建构生物学与其他学科知识的融合，显然对问题解决、思维发展、方法迁移等都具有重要的作用。美国国家科学院在《促进跨学科研究》中提出：由个人或团体对两门及以上学科的信息、资料、技术、工具、观点与理论进行融合的研究模式，目的是提升基本认识或解决问题。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》在“教学建议”中也提出：加强学科间横向联系，有利于理解科学的本质、科学的思想方法和跨学科的科学概念和过程，这将有利于学生建立科学的生命观，逐渐形成正确的世界观。[1]基于以上背景，一线教师在建构跨学科融合的教学样态时，应多从其他学科的角度、维度、质态和性质出发，全方位、全视角地审视生物学教学。本文作者尝试从“渗透英语学科知识”的视角，进行高中生物探究式课堂教学的样态研究。

一、激发联想能力，提升核心概念理解力

联想能力是在学生对知识形成整体认识时，借助发散思维、聚合想象，利用关联探求的方法得到事物本质及规律的一种能力。生物课堂教学过程中，在借助联想方式，建构生物知识与英语知识的融合时，重心应聚焦在处理过程、探究过程和应用过程上。只有基于知识本位的理解，才能激发学生的联想兴趣，达到帮助其深度学习的效果。所以，教师在教学过程中，使用联想的形式可以实现知识的迁移，完成核心理念的梳理和关联探求，帮助学生理解、记忆核心问题所蕴藏的主题，使之形成有机的整体。

[案例1]“色素的提取和分离”“建立血糖调节的模型”实验教学

高中生物教学中，操作实验是能将理论知识转化为实践的一项重要技能。一方面它实现了知识与技能的融合;另一方面又锻炼了脑与手的灵动。操作实验中，常有些专有名词带有英文字母，例如“色素的提取和分离”实验中的叶绿素a和叶绿素b;“建立血糖调节的模型”实验中的胰岛A细胞和胰岛B细胞等。在此类的操作实验中，若通过建构生物学专有名词与英语单词之间的联想模式，不论从记忆的效能上，还是学习的深度上，都会达到事半功倍的效果。

在做“色素的提取和分离”实验时，学生通过观察虽然暂时清楚了各色素带在滤纸条上的位置。但有些学生会随着时间的流逝，记忆慢慢模糊。故教师在此实验教学时，可根据叶绿素a、叶绿素b中的字母a和b，联想到英文单词“above”和“below”，然后建构如图1的联想模式，巧妙地完成叶绿素a、叶绿素b在层析纸上位置排列的教学。

在做“建立血糖调节的模型”实验时，学生通过实验体验虽然暂时了解到胰岛A细胞分泌的胰高血糖素，具有升血糖的作用;胰岛B细胞分泌的胰岛素，具有降血糖的作用。但时间一长，有些学生对谁产生胰岛素、谁产生胰高血糖素就会发生混淆。故教师在实施此实验教学时，可根据胰岛A细胞、胰岛B细胞中的字母A和B，联想到英文单词“Above”和“Below”，然后建构如图2的联想模式，巧妙地帮助学生记住胰岛A细胞分泌的是胰高血糖素，具升血糖的作用;胰岛B细胞分泌的是胰岛素，具有降血糖的作用。

通过联想，建构英语知识与生物学核心概念之间的联系，一方面丰富了教师的教学方式，加强了教师对课程的深层认识，提高了教师的教学设计和实施能力;另一方面也丰富了学生的学习方式，减轻了学生对相关知识的记忆强度，促进了学生高阶认知思维的培养。

二、激发融合能力，提升知识体系建构力

融合能力是将一些看似无关的知识内容，根据自己的认知理解寻找其內在联系，使之衔接成为有机整体的能力。生物学教学中，常有些生物学概念带有英文字母，如T细胞、B细胞、ATP、ADP等。基于此类生物学概念的教学，教师可以激发学生借助英语知识的内涵或本意，将核心概念由线及面串联成知识框架体系。所以，在实际的教学过程之中，激发学生的融合能力，一方面能帮助学生深层次地阐述生物学概念的本质与内涵;另一方面也能帮助学生杜绝囫囵吞枣式的僵化学习和记忆。

[案例2] B细胞、T细胞的起源及发育历程的教学

在T细胞和B细胞的“免疫调节”教学过程中，教师先通过中文名，帮助学生由T细胞中的“T”，探寻到英文单词“Thymus（胸腺）”。再由B细胞中的“B”，探寻到英文单词“Bone marrow（骨髓）”。最后，教师可借助“Thymus”和“Bone marrow”的中文含义，帮助学生建构如图3的知识体系模式图。

图3的知识体系模式图脉络分明地呈现了B细胞、T细胞的起源及发育历程：骨髓造血干细胞增殖分化后，形成淋巴细胞，其中一部分淋巴细胞继续停留在骨髓内发育成熟，故这类细胞称之为B淋巴细胞，简称B细胞。还有一部分淋巴细胞转移至胸腺内发育成熟，故这类细胞称之为T淋巴细胞，简称T细胞。

随着“学习”越来越成为多学科汇聚的领域，适时建构生物学知识体系模式，一方面能帮助学生创设一个连贯性的真实情境，理顺生物学概念彼此之间的联系和区别;另一方面借助英语知识的内涵拓展，将一些关键性的核心概念融合起来，为学生的学习提供了一种更广泛意义上的学习借鉴模式。

三、激发探究能力，提升知识体系理解力

探究能力作为人们研究和探索自然规律、社会问题的一种综合能力，包括学会提问、学会搜集和筛选信息、学会科学思维、学会假设、学会科学观察与实验等方面。生物学教学中，微观世界的物质变化常受限于肉眼的观察力，不能进行实时“真实性”的课堂展示。所以，此类生物学内容的教学过程中，教师可以用关联探究的方式，借助英语知识，建构其与生物学相关知识的联系模式，实现核心概念内容的动态剖析，帮助学生实现理解力提升的诉求。

[案例3] mRNA和tRNA角色功能的教学

mRNA角色功能的教学：学生首先阅读文献资料，然后教师引导其根据“转录”的相关内容，探寻建构含m的首个英文单词“message”，表述的中文意思为“信息”;再根据“翻译”的相关内容，探寻建构含m的第二个单词为“messager”，表述的中文意思为“信使”。最后，汇集“m”代表的“message”和“messager”的两层含义，顺利地帮助学生建构如图4的知识体系模式图。

图4知识体系模式图界定了mRNA的两大功能：一是转录时，DNA将贮存的遗传信息转移、刻录到了RNA上，此时mRNA表示携带了遗传信息;二是翻译时，此RNA 又要将携带的遗传信息从细胞核传送到核糖体中，此时mRNA表示充当了遗传信息的使者。

tRNA角色功能的教学：学生首先阅读文献资料，然后教师引导其根据“翻译”的相关内容，探寻建构首个英文单词“transfer”，表述的中文意思为“转运”;探寻建构第二个英文单词“translate”，表述的中文意思为“翻译”。最后，汇集“t”代表的“transfer”和“translate”的两层含义，顺利地帮助学生建构如图5的知识体系模式图。

图5知识体系模式图界定了tRNA在翻译过程中的两大功能：一是tRNA具有将细胞质基质中的氨基酸转运（transfer）到核糖体中去的功能;二是tRNA又具有将mRNA携带的遗传信息翻译（translate）成蛋白质的功能。

教师以相關生物学内容的多层次为载体，尝试通过意思相近的英语知识，多方位建构彼此间联系和融合的模式，进而提出有针对性的理解形式，帮助学生切实理解所学内容，逐步体验该内容呈现的生物学过程。这种迁移知识的形式，能让学生主动学习，深入思考，进而深刻理解生物学过程及含义，使得有意义的学习活动真正发生。

通过跨学科渗透建构的“生物+英语”融合课堂，只是跨学科课题研究进程中的一小步。但如果没有此类形式的融合课堂，学生的深度思考只能停留在一门学科的内部，无法拓展和对话;如果没有此类形式的融合课堂，任何基于真实情境、基于多学科能力的大挑战，事实上都是无法应对的。所以，新课标强调的学科间联系和渗透的教学思想，体现的是育人的意义和价值。总之，将跨学科渗透根植于生物课堂教学，要借助“实践检验”这个支架，让学生借助某一熟悉的学科知识体系，迅速地融入生物学的新知识体系中。一方面使不同类的知识变得富有系统，真正彰显思维的延展力和生命力;另一方面只有使不同学科间思维方式产生碰撞融合，实现教与学的百花齐放，最终实现人的发展、人的解放和人的自由。

[本文系江苏省教育科学“十三五”规划课题“聚焦农村中学‘导学教学的生物探究式教学研究”（项目编号：JS/2019/ZX1315-08484）阶段性研究成果]

徐宏余   江苏省苏苑高级中学副校长。苏州市学科带头人，苏州市优秀教育工作者。

左开俊   江苏省震泽中学，高级教师。苏州市生物学科带头人。