学科融合主要是指打破学科之间的壁垒,将两门及其以上学科的内容和形式融合在一起开展综合教学的教学模式。将学科融合教育理念融入初中生物教学,积极地开展跨学科教学,既能推动教师更新跨学科教学理念、教学经验和教学方法,又能促使拥有不同学习兴趣的学生将生物与其他学科的知识融会贯通。基于此,本文以学科融合理念为基础,将初中生物与语文、物理、数学、地理、化学等学科融合在一起,选择合适的内容、角度和形式,搭建跨学科教学,以推动学生形成跨学科学习思维,提升学习的积极性,培养核心素养。
一、学科融合下的初中生物跨学科教学的意义
(一)促使学生形成跨学科学习思维
目前,初中生物教学存在着学生跨学科学习理念和实际参与不足的问题,这些问题不仅会影响学生的独立性和综合学习的积极性,还会影响学生掌握生物知识、形成综合思维。从这些问题出发,搭建学科融合下的初中生物跨学科教学体系,需要学生自主参与教学活动。基于此,在搭建跨学科融合教学内容的时候,教师要关注语文、物理、数学、地理、化学等各个学科与初中生物之间的融会贯通,明确这些学科之间的联系,确定生物学习主线,引导学生从生物出发,实现学科之间的相辅相成。在此基础上,逐渐开展对应的教学实践,有利于学生初步形成跨学科学习思维。
(二)提升学生生物学习的积极性
每个学生在掌握不同学科的知识时,往往会存在显著的差异和不平衡。这种不平衡是普遍存在的,没有哪个学生能在所有学科上都达到同样优秀的水平,即使是班级里基础最差的学生,也会有相对擅长的学科。传统的生物教学没有关注学生其他学科的学习情况,而是以生物知识为基础开展教学。而学科融合下的初中生物跨学科教学可以将语文与生物、物理与生物、数学与生物、地理与生物、化学与生物之间的联系进行融合分析,让班级学生在自己喜欢的学科课程中提高对生物学习的积极性。此外,这样的跨学科生物教学能够促使学生巩固所学知识。
(三)培养学生的生物核心素养
将语文与生物进行跨学科融合教学,在培养学生语言表达能力的同时,推动学生掌握生物中对应的物质、关系、结构、过程、规律中的生物概念和逻辑关系;将物理与初中生物知识进行跨学科融合教学,能够拓展学生对生物理念的认知,培养学生分析问题和解决问题的意识;将数学与初中生物进行跨学科融合教学,能够让学生的思维进阶。这样的跨学科教学尊重事实证据,关注严谨求实,运用比较、归纳、演绎、分析、综合等方法,实现学生独立思考能力和辩证思维能力的培养;将地理与生物进行跨学科融合教学,能够让学生在学习生物知识的基础上,从科学、质疑、理性、技术、态度等方面进行分析;将化学与生物进行跨学科融合教学,能够促使学生从知识出发,从制定、实施、获得、分析、反思等多个角度进行交流和展示。
二、学科融合下的初中生物跨学科教学策略
(一)语文与初中生物跨学科融合,深化表达素养
从学科性质分析,语文属于文科范畴,生物属于理科范畴,两者之间的直接联系不大。但是在实际的生物教学中,教师要关注学生语言表达能力和交流能力的培养,结合生物知识选择合适的古诗词,引导学生表达自己对生物知识的理解。此外,生物实验过程中避免不了学生之间的交流与讨论,在讨论过程中,学生要结合自己的生物基础,选择专业化的生物学语言表达自己的观点,得出实验结果,以创新对生物学习内容的理解与思考。除了口语表达,教师还可以引导学生在收获对应的知识后提出对应的结论,利用科学的语言表达最终的生物学习结果。生物调研计划等内容也需要学生运用精练的语言进行精确的表达,因此,教师要引导学生在语文学科学习中锻炼语言文字的运用能力,从而在进行生物调研时能够精确地用语言文字进行表达。
以济南版七年级下册第三单元第一章第一节《食物的营养成分》为例,教师就需要结合教学内容,将语文与初中生物相联系,搭建跨学科教学之间的融合。本节课的教学重点主要包括:掌握糖类、脂肪和蛋白质对人体的作用;列举维生素含量丰富的食物和缺乏维生素的症状。以这一教学重点为指导,教师可以选择语文学科中的“莫笑农家腊酒浑。丰年留客足鸡豚”“日啖荔枝三百颗,不辞长作岭南人”“金樽清酒斗十千,玉盘珍羞直万钱”“江上往来人,但爱鲈鱼美”“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”“采得百花成蜜后,为谁辛苦为谁甜”“煮豆持作羹,漉菽以为汁”“青浮卵碗槐芽饼,红点冰盘藿叶鱼”等古诗词,引导学生从这些诗词中提取出与生物教学有关的信息,如糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐。
这一过程不仅以书面的方式为学生搭建起对应的教学平台,还引导学生在课堂教学中从口头分析和表达出发,了解其中的教学内容和教学思路。除了与古诗词之间的联系以外,教师还要结合教学重点,引导学生结合已经学过的知识进行思考,加强生物与语文之间的联系。此外,教师要关注与本节教学内容相联系的生物活动,这样的活动既能推动学生构建生物学习观念,又能促使学生利用自己的语言进行表达和专业思考。
(二)物理与初中生物跨学科融合,加深知识理解
物理与生物都是理科课程。在教学过程中,教师结合物理知识开展生物跨学科教学,既能促进学生科学探究能力和思维能力的培养,又能激发学生对物理和生物学习的兴趣。基于此,教师需要从生物教学的核心内容出发,通过与物理教学之间的联系,促进学生加深理解,摸清生物知识规律。
以济南版七年级下册第三单元第五章第四节《人体对周围世界的感知》为例,教师需要结合本节的眼睛结构、晶状体等综合内容,将物理知识与生物知识联系在一起,开展跨学科融合教学。立足教材分析,本节的教学重点包括:引导学生结合眼球模型和眼球结构示意图了解相关知识;掌握视觉的形成过程;树立正确用眼意识。在教学这些重点内容的时候,教师可以将眼球中的晶状体与物理教学中的凸透镜相联系,搭建照相比喻的物理与生物融合教学情境。
教师可以将整个眼球比喻成一个移动的照相机,将视网膜比喻成照相机的底片,瞳孔比喻成光圈。如此,结合手机的拍照实验和自己眼睛看见的不同物理现象进行对比绘制,学生便能了解到物理与生物之间的紧密联系。这样的教学不仅促使学生掌握了物理和生物知识,还让学生更加深刻地认识到学科知识之间的联合学习价值。此外,这样的教学推动学生从知识、素养、实践、实验等方面出发了解物理与生物之间的关系。
(三)数学与初中生物跨学科融合,培养学生综合思维
数学对培养学生的逻辑思维和解析思维有着重要价值,将数学与生物教学融合在一起,既能改善传统生物教学中学生思维过度发散的问题,又能便于学生理解、思考,提升生物学习效率。基于此,初中生物教师要结合生物核心知识中与数学元素相联系的内容,引导学生通过绘制图表或者调查的方式收集对应的数据,进行数据化的思考,并结合其中的计算需要布置对应的任务。必要的时候,利用对应的数学图表进行数据分析。
以济南版七年级下册第三单元第一节《人体与外界的气体交换》为例,教师就可以围绕教材中的数学元素,将数学与生物知识融合在一起,开展提升学生综合思维的教学。例如,在“某人在一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线”这一内容教学中,教师可以引导学生结合这一实验观察肺内气压与外界气压差和时间之间的关系,同时结合图形提出问题:“曲线AB的变化中,肋间肌与膈肌正处于怎样的状态?”促使学生了解肺内气压与大气压之间的关系。又如,在“吸入气体和呼出气体实验数据”教学中,学生了解到甲瓶子中的氮气含量为78%、氧气为21%、二氧化碳为0.03%、其他气体为0.97%,乙瓶子中的氮气含量为78%、氧气为16%、二氧化碳为4%、其他气体为2%。在了解数据之后,学生利用数学逻辑推理思维推测哪一个瓶子里的气体是人呼出的气体。接着,教师引导学生绘制呼吸之前的气体含量变化情况,更加清晰地了解吸入和呼出气体含量之间的变化。如此,学生便能在阅读数学图、计算、绘制数学图表等数学尝试中理解生物知识。在这样的融合教学中,学生还能培养数学观念和科学思维。
(四)地理与初中生物跨学科联系,培养责任意识
地理学科包括了对大自然世界的理解与思考,对生物的生存空间和环境进行了分析。将地理与生物融合在一起开展教学,既能推动学生把握生物繁衍的自然规律,又能引导学生形成科学责任和生物伦理等责任意识。基于此,教师要围绕生物教学中的核心内容,将生物知识与地理环境融合在一起,引导学生了解生物活动的规律。接着,结合不同的地理变化,观察生物的不同表现,以了解生物种类、数量、环境的变化。在这一过程中,学生还要关注人与自然之间的联系。
以济南版七年级上册第二单元第二章第五节《动物在生物圈中的作用》为例,教师便需要关注地理与初中生物跨学科的联系,开展跨学科教学。本节内容与地理中的生物多样性和生物链之间有着密切联系。在教学过程中,教师可以将生物之间的平衡与多样性之间的联系,结合学生的日常生活,引导学生思考:“如果日常生活中经常出现的事物消失或增多是否会更好?”通过这样的方式,学生能够理解维持生物的生存和稳定的重要性。教师选择合适的资料,引导学生认识到生物侵袭带来的消极影响,从而深入思考生物多样性以及生物在特定区域生长的原因。
结合地理知识进行教学,学生了解了生物数量的不同变化,并绘制对应的图表。这样的教学既能培养学生的审美素养,又能推动学生深入了解地理与生物之间的联系,让学生在地理环境中理解生物生存的特定环境,体会生命的意义。
(五)化学与初中生物跨学科实验,培养实验素养
相较于其他学科而言,化学与生物之间的联系较为密切。将化学与生物融合在一起开展实验教学,不仅能够为学生后续学习化学做好准备,还能为学生掌握生物概念之间的关系提供帮助。基于此,教师要在实验的基础上,将化学元素与生物原理相融合,为学生搭建起跨学科实验学习的体验。
以济南版七年级上册第一单元第二章第一节《细胞的结构和功能》为例,教师便需要将化学与初中生物跨学科的实验融合在一起。在“观察动植物细胞的结构”这部分内容教学中,教师要提前准备洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、纱布、吸水纸、消毒牙签、生理盐水、清水、稀碘液等材料,在进行实验的过程中,将与化学知识有关的生理盐水和稀碘液的化学符号以及特性展示给学生,再引导学生完成以下实验:
1.用干净纱布将载玻片、盖玻片等工具擦拭干净。
2.甲组:切下洋葱表皮细胞、在载玻片上滴一滴清水,将洋葱鳞片向外折断,将洋葱外表鳞片薄膜放在载玻片上,用盖玻片盖上。乙组:将载玻片放在试验台上,滴一滴生理盐水;然后用凉开水漱口,用牙签在口腔侧壁轻轻刮一下,再用牙签涂抹滴有生理盐水的载玻片,盖上盖玻片。
3.加入碘液。化学与生物融合的实验能够促使学生了解动物与植物的不同,既能推动学生了解生物中的完整实验过程,又能让学生掌握临时装片的制作方法。此外,这样的教学实践促进了学生生物观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养的培养。
三、结语
综上所述,以学科融合为基础教育理念开展跨学科教学是当今时代发展的趋势,也是新课标下课程教学的需要。这样的跨学科教学有利于夯实学生的学科基础,提高学生的学习水平,延展知识深度。基于此,教师要挖掘语文诗词、语言等知识内容,与初中生物跨学科融合在一起,推动学生表达能力的培养;关注物理与初中生物之间的融合,引导学生摸清生物知识规律;搭建数学与初中生物跨学科的融合,培养学生的综合思维;关注地理与初中生物之间的联系,促使学生形成责任意识;关注化学与初中生物跨学科实验,培养学生的实验素养。