核心素养视域下的高中生物跨学科主题学习的实践案例研究

余自龙

摘 要：文章通过分析核心素养在生物学习中的应用，以及目前教学中学科割裂、评价方式局限等问题，提出了建立合理的评价体系、创设挑战性问题情境、开展项目式学习、利用信息技术辅助教学以及组织学科间交流与合作等五大实践措施，旨在提高学生的综合素养，培养其批判性思维和跨学科能力，为教育者提供可行的教学策略和方法。

关键词：核心素养；高中生物；跨学科主题学习

随着教育领域对于学生全面素养培养的追求，核心素养已成为教学的重要视角。在高中生物学习中，跨学科主题教学日益受到关注，期望通过整合多学科知识，培养学生的综合能力和批判性思维。然而，目前实践中仍存在学科割裂、评价体系狭隘以及跨学科协作困难等问题。因此，构建有效的高中生物跨学科主题学习实践方案至关重要，其中建立合理的评价体系、创设挑战性问题情境、采用项目式学习、利用信息技术辅助教学以及促进学科间交流与合作，成为应对当前挑战的重要措施。

一、核心素养对高中生物跨学科主题学习的重要性

（一）拓宽知识视野，促进学科交叉融合

核心素养强调学生应具备宽广的知识视野和跨学科的综合素养，在高中生物跨学科主题学习中，学生不仅需要掌握生物学知识，还需要整合化学、物理、地理等相关学科的基础知识。通过跨学科的学习，学生的知识视野得以拓宽，能够更好地理解生物学知识在其他领域的应用，促进学科之间的交叉融合。

（二）培养科学探究精神和创新能力

核心素养注重培养学生的科学探究精神和创新能力，高中生物跨学科主题学习通常以问题为导向，引导学生通过自主探究、合作学习等方式解决问题。在这个过程中，学生需要观察、实验、推理、交流等，从而培养他们的科学探究精神和创新思维。通过不断实践和创新，学生的创新能力和解决问题的能力得以提升，为他们未来的学习和工作打下坚实的基础。

（三）强化社会责任感，提升情感态度价值观

核心素养要求学生具备社会责任感和良好的情感态度价值观，高中生物跨学科主题学习往往涉及社会热点问题，如环境保护、生物多样性保护等。通过学习，学生能够更加深入地了解这些问题背后的生物学原理和社会意义，从而增强他们的社会责任感和环保意识。同时，这种学习方式也有助于培养学生的团队协作精神和服务社会的意识，提升他们的情感态度价值观。

（四）促进教师专业发展，提升教学质量

核心素养不仅对学生的学习有重要影响，同时对教师的专业发展也有积极的推动作用。在高中生物跨学科主题学习中，教师需要不断更新自己的知识结构，提升自己的跨学科教学能力。通过与其他学科教师的交流与合作，生物教师能够更好地理解和掌握相关学科的基础知识，从而更好地指导学生进行跨学科学习。

二、当前高中生物跨学科主题学习实践中存在的问题

（一）学科知识整合不足

在跨学科主题学习中，学科知识的整合是关键。但在实际教学中，由于教师对其他相关学科的知识掌握不够深入，或者缺乏跨学科教学的经验，导致学科知识整合不足，这不仅影响了学生对知识的理解和掌握，也限制了跨学科主题学习的效果。

（二）教学方法较为传统

尽管跨学科主题学习强调学生的主动性和探究性，但在实际教学中，一些教师仍采用传统的教学方法，如讲授式教学，导致学生的学习仍然是被动的，这种教学方式无法激发学生的学习兴趣和探究欲望，影响了学生的学习效果和核心素养的培养。

（三）课程资源匮乏

高中生物跨学科主题学习需要丰富的课程资源作为支撑。然而，在实际教学中，由于教学资源有限，一些教师难以找到合适的课程资源来支持跨学科主题学习，这导致学生的学习内容受到限制，无法深入探究跨学科主题。

（四）学生学科基础差异大

由于学生有不同的背景和兴趣爱好，他们的学科基础存在较大的差异。在进行跨学科主题学习时，一些学生可能会感到困难和无助，因为他们缺乏必要的学科基础知识，这种状况会影响他们的学习效果和自信心，从而影响他们核心素养的培养。

三、高中生物跨学科主题学习的实践措施

（一）建立合理的评价体系，帮助学生改进学习方法和提高学习效果

建立合理的评价体系在高中生物跨学科主题学习中具有重要意义，不仅可实现对学生学习成果的客观衡量，更是一种引导和反馈的工具，可以帮助学生改进学习方法、提高学习效果，对于他们的综合素养培养和跨学科能力的发展具有深远的影响[1]。构建多元化的评价体系能够更全面地观察学生的综合表现，包括学科知识的掌握程度、批判性思维的运用、合作能力以及创新性等方面，从而更客观地评价其跨学科学习成果。

以人教版高一生物必修1《细胞的多样性和统一性》为例，评价体系的建立应以课程目标为导向，确保评价内容与教学目标相一致。在这一章的教学中，目标不仅是让学生掌握细胞的基本结构和功能，更重要的是培养他们的跨学科思维和实践能力。在评价时，既要关注学生的学习结果，也要重视学生的学习过程。通过观察学生在课堂上的表现、小组讨论中的发言、实验操作的规范性等，对学生的学习过程进行全面评价。同时，结合课后作业、测验等结果性评价手段，对学生的学习成果进行客观评估。

除了传统的分数评价外，还应引入定性评价手段。例如：教师可以为学生提供详细的书面反馈，指出他们在学习过程中的优点和不足，提供改进建议。还可以通过学生自评、互评等方式，让学生了解自己的学习情况，并学会欣赏他人的优点。在这一章的教学中，可以引入表现性评价手段。例如：组织学生进行细胞模型的制作、细胞结构的讲解等活动，观察学生在活动中的表现，评价他们的实践能力、表达能力等。这种评价方式能够真实反映学生的能力水平，并激发他们的学习兴趣。

评价不是目的，而是手段。在评价过程中，教师应及时向学生反馈评价结果，让学生了解自己的学习情况和需要改进的地方，教师还应根据评价结果调整教学方法和策略，以满足学生的不同需求。为了确保评价体系的科学性和有效性，教师应定期对其进行评估和调整。可以通过收集學生的反馈意见、与其他教师交流等方式了解评价体系的优缺点，及时进行调整和改进。

（二）创设具有挑战性的问题情境，引导学生运用多学科知识解决问题

创设具有挑战性的问题情境，在高中生物跨学科主题学习中扮演重要的角色。这种教学方式以问题为引领，将学科知识融入实际情境中，激发学生思考、探究和解决问题，从而提高其跨学科综合应用能力和创新能力[2]。当学生置身于一个具有挑战性的问题情境中时，他们会面临现实生活的挑战和需求，自发地产生解决问题的愿望和动力，这样的学习情境能够激发学生的学习兴趣，激发他们的求知欲望，使他们更加主动地去探索和学习。

以人教版高一生物必修2《减数分裂和受精作用》为例，教师可以深入挖掘教学内容，找到与其他学科的联系点。例如：可以引导学生思考减数分裂过程中的遗传学原理、细胞生物学的相关知识，以及与化学、物理学等学科交叉的内容。通过明确跨学科主题，教师可以设计一系列具有挑战性的问题情境，激发学生探索未知领域的兴趣。为了增强问题情境的真实性和趣味性，教师可以引入生活中的实际案例。例如：可以引导学生思考为什么人类需要通过减数分裂和受精作用来繁衍后代，以及这一过程中可能出现的遗传问题等。通过实际案例的引入，学生可以更好地理解减数分裂和受精作用的意义和应用价值。在问题情境的引导下，教师应鼓励学生打破学科界限，从多个角度思考问题。例如：在分析减数分裂过程中遗传物质的变化时，可以引导学生结合数学的概率统计知识来预测后代的遗传性状；在探讨受精作用过程中细胞间的相互作用时，可以引导学生联系物理学中的力学原理来理解细胞间的力学行为。

为了支持学生的跨学科学习，教师应提供丰富的学习资源。例如：可以为学生推荐涉及遗传学、细胞生物学、化学、物理学等多个学科的参考书籍、期刊文章和在线课程等。同时，教师还可以鼓励学生利用学校图书馆、网络数据库等资源自主查找相关资料。在学生的跨学科学习过程中，教师应注重过程性评价与结果性评价的结合。通过观察学生在小组讨论中的表现、分析他们提交的报告或作业等成果来评价他们的学习效果和跨学科能力的发展情况，同时给予学生及时的反馈和建议，帮助他们不断完善自己的学习和思考方式。

（三）开展项目式学习，引导学生以小组合作的方式进行跨学科主题探究

开展项目式学习在高中生物跨学科主题学习中具有重要意义，不仅能够促进跨学科知识的整合和应用，更能够培养学生的综合素养、合作能力和创新思维[3]。通过设计生动有趣的项目，让学生以探究性学习的方式，自主选择课题、确定研究方向，这样的学习方式能够激发学生的学习热情和积极性，从而更深入地参与到跨学科主题的学习中来。

以人教版高一生物必修1《人类遗传病》为例，教师需要与学生共同确定项目主题，主题应与本章节的教学内容紧密相关，同时具备一定的探究价值和现实意义。例如：“探究遗传病在家族中的遗传模式”“调查某地区常见遗传病的发病率”等，这些主题能够引导学生关注人类遗传病的现状，激发他们对相关问题的探究欲望。项目式学习通常采用小组合作的方式进行，教师可以根据学生的兴趣、能力和性格等因素，将他们分成若干个项目小组，每个小组4至6人。确保每个小组内部成员之间的差异最小化，以便他们能够互补发挥各自的优势，并应指定一名小组长，负责组织小组活动和协调成员间的任务分配。在确定项目主题后，各小组需要制订详细的项目计划，计划应包括项目目标、时间安排、任务分工、探究方法和预期成果等内容。教师需指导学生制订合理的计划，确保项目实施的可行性和有效性。同时，教师还可以提供一些资源、工具和指导性建议，帮助学生顺利开展项目。

项目探究是项目式学习的核心环节，在这一阶段，学生需要按照计划，分工合作，进行数据收集、分析和处理等工作。他们可以利用互联网、图书馆等资源，查找相关资料，了解遗传病的类型、特点和防治方法；通过问卷调查、访谈等方式，收集某地区遗传病的发病率和分布情况；利用统计学方法对数据进行处理和分析，得出结论。在探究过程中，教师应鼓励学生积极参与、相互协作，同时提醒他们关注探究方法和过程的科学性。完成项目探究后，各小组需要将研究成果进行展示和交流，这不仅有助于学生分享彼此的探究成果，还可以促进他们之间的相互学习和借鉴。

此外，展示形式可以多样化，如：报告会、展览、海报等，在展示过程中，教师应鼓励学生积极参与讨论和提问，引导他们从多个角度思考问题，提高他们的批判性思维能力。

（四）利用信息技术手段辅助跨学科主题学习，提高学习效率

利用信息技术手段辅助跨学科主题学习是高中生物教育中最重要的措施，信息技术能够丰富教学资源，提供多样化的学习材料[4]。通过网络平台、数字图书馆等，学生可以获取到更加丰富和广泛的学习资源，包括图书、视频、网络课程等。这些资源涵盖了跨学科主题所需的各种知识和信息，能够满足学生多样化的学习需求，促进跨学科知识的融合和综合运用[5]。

以人教版高一生物必修3《基因工程的基本操作程序》为例，教师可以利用多媒体课件，将基因工程的基本操作程序以图文并茂的形式呈现出来，帮助学生更好地理解基因工程的基本原理和技术方法。在制作多媒体课件时，教师可以结合动画、视频、音频等多种形式，生动形象地展示基因工程的基本操作程序，如基因的切割、拼接、转化和检测等，这样的教学方式能够帮助学生更好地理解基因工程的基本概念和原理，提高学习效率。教师可以利用在线课程资源，为学生提供更加丰富的学习内容，帮助学生深入了解基因工程的相关知识。在线课程资源可以包括教学视频、学术论文、研究报告等多种形式，学生可以根据自己的兴趣和需求选择适合自己的学习资源。通过在线课程资源的学习，学生可以更加全面地了解基因工程的应用前景和发展趋势，加深对基因工程的认识和理解。教师可以利用网络平台，组织学生开展跨学科主题学习，网络平台可以为学生提供在线交流、讨论和协作的空间，促进不同学科之间的交流和合作。

同时，在《基因工程的基本操作程序》一章中，教师可以利用虚拟实验室，模拟基因工程实验，帮助学生更好地理解实验原理和技术方法。虚拟实验室可以为学生提供模拟的实验环境和条件，让学生在计算机上完成实验操作，通过虚拟实验室的模拟实验，学生可以更加深入地了解基因工程實验的原理和操作方法，提高自己的实验技能和实践能力。

结束语

通过对核心素养的概念阐述及其在生物学习中的应用，我们深刻认识到其对学生全面素养培养的价值。然而，在当前跨学科教学实践中，学科割裂、评价方式的局限以及跨学科协作的困难等问题依然存在。对此，本文提出的建立合理的评价体系、创设挑战性问题情境、开展项目式学习、利用信息技术辅助教学等措施，力求推动高中生物跨学科主题学习的发展，同时也为提高学生的综合素养和跨学科能力提供助力。

参考文献

[1]杨玲.高中生物学跨学科主题学习探究[J].现代教学，2023（Z1）：111-112.

[2]刁蓉.融生：以生物学为载体的跨学科主题学习案例研究[J].初中生世界，2023（36）：62-64.

[3]牛军锐.跨学科教学在高中生物课堂教学中的应用实践：以“DNA的结构”教学为例[J].科学大众·科学教育研究，2022（6）：47-48.

[4]齐智伟.跨学科知识在高中生物教学中的应用策略分析[J].求知导刊，2018（32）：81.

[5]徐慧.例谈普通高中生物教学中的学科融合[J].新课程研究，2021（14）：58-59.