高中“地理+生物”学科融合教学设计研究——以“植被”一节为例

韩雅茹，赵继敏，高梅香

(1.宁波大学教师教育学院，浙江宁波，315211；2. 宁波大学地理科学与旅游文化学院，浙江宁波，315211)

一、引言

学科融合是指在承认学科差异的基础上不断打破学科边界，促进学科间相互渗透、交叉的活动。学科融合既是学科发展的趋势，也是产生创新性成果的重要途径。学科融合与我国新时代的教育理念相适配，对提高高中地理教学质量、培养学生地理学科核心素养、实现立德树人根本任务具有积极意义。

当前，高中地理学科融合正处于快速发展阶段，相关研究主要分为两个方面。一是地理学科与多学科的融合研究，例如，以地理学科为核心，融合物理、化学、生物等学科，在校园环境中开展综合性项目化实践活动。[1]二是地理学科与某单一学科的融合研究，例如，地理与语文的学科融合——学生通过阅读优秀文学作品，形成正确的人地协调观等。[2]然而，已有研究虽认为地理与生物学科之间存在关联性，但较少涉及高中地理与生物学科的融合教学。“地理+生物”学科融合研究，可以在补充高中地理学科融合研究的同时，为高中地理教学提供新的思路与方式。

二、背景

(一)学科融合的教育理念

《教育部关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》提出，要增强整体性，强化各学段、相关学科纵向有效衔接和横向协调配合。[3]《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称高中地理课标)提出，要注重地理学科与其他学科的交融，做好地理课程的顶层设计。[4]《中国教育现代化2035》提到，推进教育现代化的基本理念之一是注重融合发展。[5]因此，地理学科的发展要重视相邻学科的交叉、融合与借鉴，如引入化学、物理、生物等学科的先进现代技术。

(二)地理学科的综合性

地理学科兼有自然科学和人文社会科学的性质，在现代科学系统中具有重要地位，对解决人口、资源、环境和发展问题具有重要作用。地理学科有着与生态学、环境科学、资源科学等学科相同的研究对象，高中地理课程内容涉及以上各个学科的知识。高中地理课程重视对学生环境修复、生态治理、污染防治等观念的培养，以帮助学生形成地理学科核心素养，使学生能够从地理的角度正确认识人地关系，从而实现立德树人的根本任务。高中地理可以融合多种学科进行教学，例如，地理1的知识内容与化学、物理、生物等理科类学科有明显的关联性，地理2的知识内容与历史、政治等文科类学科有明显的关联性。

(三)地理学科与生物学科的契合点

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称高中生物课标)提出要注意学科间的联系，指出生物学与人文社会学学科是相互影响、相互促进的，并鼓励教师充分利用学生的生活经验作为课程资源引入教学活动；而生物学科核心素养则强调树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识，参与环境保护实践。[6]生物学科和地理学科在生物多样性、环境问题、物质迁移等概念上有重合之处，在学习方式上都重视以实验、实践的方式进行学习，在核心素养培养方面都涉及生态意识、创新精神以及人地关系等关键词。因此，无论是课程还是方法，地理学科与生物学科之间都有着密切联系，二者的融合对学生核心素养的培养具有重要意义。

三、策略与原则

(一)策略

高中“地理+生物”学科融合要基于二者的学科特点，采取紧扣教材、把握课标、选取案例等策略，如图1所示。

1.紧扣教材

教材是学生知识获取最直接的资源，也是知识最直接的呈现方式，对学生知识构建起重要作用，也是教师进行教学设计的直接依据，因此，高中“地理+生物”的学科融合离不开教材的再开发。[7]地理教材中有许多片段都直接或间接反映了生物现象或原理，生物教材中又对这部分知识进行了较全面的讲解，二者体现出相辅相成的关系。因此，“地理+生物”的学科融合要紧扣教材内容，充分发挥教材辅助课堂的作用。

2.把握课标

高中地理课标是教师进行教学设计的直接依据，是确保教学过程符合教学目标的前提。[8]在选取相关生物知识点的片段后，教师应结合高中地理课标对生物教材的知识点进一步加工处理，以符合培养学生地理学科核心素养的要求。之后，教师再结合案例对该部分知识进行“地理+生物”的有机融合，服务于高中地理教学。

3.选取案例

在紧扣教材和把握课标的基础上，教师还应结合恰当的案例进行“地理+生物”的学科融合。案例应能够呈现地理与生物两个学科的共同性，能够在呈现生物学科知识背景的同时反映某地理思想或地理相关知识，从而做到打破学科之间的界限，做到真正的学科融合。

(二)原则

1.主体性原则

“地理+生物”学科融合要体现地理学科的主体地位。教师在截取生物教材的相关知识点片段后，要根据地理课标对教材片段进行再加工，目的是利用该部分内容使学生对地理知识有更好的理解，培养学生的地理学科核心素养。

2.普适性原则

“地理+生物”学科融合的受众群体应尽可能为全体学生。“地理+生物”学科融合的目的是促进全体学生利用生物知识更好地理解地理知识、解决地理问题，而不是仅限于一部分擅长地理学科和生物学科的学生进行知识拓展。因此，教师不能一味寻求材料的新颖而忽视学生的接受能力，应选择适用于多数学生的材料。

3.丰富性原则

“地理+生物”学科融合作为一种新的教学模式，应具备丰富的教学方式和教学内容。[9]教师可将生物学科的教学方式引入地理课堂，例如，在地理课堂上引入“观察土壤中的小动物”的生物实验，让学生通过实验体会生物因素对成土过程的影响，培养学生的科学精神。教师还可将生物学科的教学内容引入地理课堂，例如，让学生观看鳗鲡洄游路径的相关视频，使学生了解鳗鲡对水温的感知能力，进而直观地理解洋流对生物资源的影响。

四、教学设计

(一) 关键路径

本研究结合生物学科实验研究的特点，充分发挥生物知识辅助地理教学的可能性，以人教版(2019年版)高中地理教材“植被”一节中的活动部分为例，按照上述“地理+生物”学科融合策略，在突出学生主体地位的前提下，对该部分知识进行教学设计，探索“地理+生物”学科融合的关键路径，如图2所示。

(二)教学目标分析

高中地理课标中对本节教学目标的描述为：通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，描述其与自然环境的关系。[5]识别植被及其特征的目的是说明植被与环境的关系。由于植被类型复杂多样，因此，教师在课堂教学中应紧扣植被对自然环境的适应和改造，选取学生相对熟悉的典型植被，并呈现相应的图片或视频，帮助学生直观感知，引导学生举一反三，提高学习效率。

本研究选取板栗树与茶树两种植物进行案例分析。一方面，板栗树与茶树两种植物比较贴近学生的生活，是学生相对熟悉的植被；另一方面，在真实情境中分析具体案例对培养学生的综合思维、人地协调观等地理学科核心素养有着重要作用。

(三)教学要点

1.以立体农业为案例，导入贴近生活的地理

本案例选自人教版(2019年版)高中生物教材“活动窗”，以贴近学生生活的“板栗树—茶树结构”为情境，引发学生对原理性问题进行思考，同时将该案例作为铺垫，更自然地引出“植被的垂直分层现象”这一知识点。

2.以生物概念为依托，讲解科学直观的地理

一方面，教师借助“原生演替”和“次生演替”两个生物概念进行讲解，使学生从植被演化的角度直观生动地体会植被的发展演化给自然地理环境带来的翻天覆地的变化，从而理解植被对环境的改造作用；另一方面，教师以图片或视频的形式向学生展示火灾、洪水、人类活动破坏等因素对植被造成的破坏，以及漫长而艰难的森林次生演替过程，使学生明白自然植被恢复过程的难度，体会到自然环境的脆弱性，从而树立正确的人地协调观。

3.以生物知识为背景，探究丰富多面的地理

在分析板栗树与茶树的生物习性的基础上，教师引导学生进一步分析植被对地理环境中的土壤水分、无机盐以及光照条件的适应，即植被对地理环境的适应性；同时，引导学生通过观察地理环境分析植物的生长习性，即植被对地理环境的指示作用。

从生物习性来看，板栗树是一种深根性树种，根系发达且多集中在40—60厘米以内的深度，呈水平分布，因此，板栗树可以较好地利用较深层土壤的空气、水分及无机盐。茶树作为一种灌木，其根系埋藏较浅，最深不超过35厘米。因此，在地下空间中，板栗树与茶树能够在垂直方向上合理利用不同深度土壤中的空气、水分、无机盐等物质。而从地上部分来看，成年板栗树的高度较高，有3—4米，是一种喜光类植物，而成年茶树只有一米左右的高度，属于耐阴类植物。二者对光照的需求恰好互补，板栗树在较高的高度接受充足的光照，其树冠恰好可以为茶树拦截一部分光照，使到达茶树的光照减弱，保证茶树较为荫蔽的生长环境。也就是说，在地面以上，板栗树与茶树在垂直方向上合理利用不同高度的光照。

在讲解“植被的垂直分层”后，教师可以适当增加“植被的水平结构”这一生物知识点，丰富“植被的空间结构”这一知识点，一方面使学生形成完整的知识结构，另一方面丰富学生描述地理问题的角度，如引导学生在综合分析地形、土壤、光照等自然地理因素基础上，从生物自身的生长特点以及人类活动的影响等生物角度进行分析，从而培养综合思维。

4.以生物拓展为延伸，探寻生动有趣的地理

课后探究环节可以将课堂延续到课后，是学生主动获取知识的过程。在独立收集资料的过程中，学生可以拓宽知识面；完成资料收集后，学生需要进一步加工处理资料，并小组合作制作多媒体课件或视频，这有利于培养提取信息、整理信息、分工合作的能力。

(四)教学过程

“植被”一节涉及“植被”“植被的垂直分层”“植被对环境的适应性”等知识点，而生物教材中也对该部分知识进行了说明，并涉及“群落”“群落的空间结构”“原生演替”“次生演替”等概念与知识点，充分体现了地理与生物两个学科的关联性。以“立体农业：板栗树—茶树结构”为案例，结合生物教材中涉及的知识点，“植被”一节的教学设计如表1所示。

表1 “植被”一节的教学设计

五、结语

学科融合不仅是新时代人才发展的需要，也是未来人才培养的方向。本研究以“植被”一节为例探讨高中“地理+生物”学科融合，提出了高中“地理+生物”学科融合的策略与原则，并以“立体农业：板栗树—茶树结构”为例进行了教学设计。该教学设计可以引导学生从生物学科的角度进行地理思考，在知识融合的同时强调不恰当的人类活动对自然环境造成不利影响的危害性，对学生树立正确的人地协调观有着重要作用。