跨学科学习视角下的
初中生物学教学设计与实施
跨学科学习是学习者整合两个或更多学科或专业知识体系，以实现单一学科内容不能达到的目的，如解决问题、解释现象或制作产品。跨学科学习是整合两种或两种以上学科的观念、方法与思维方式以解决真实问题、产生跨学科理解的课程与教学取向。跨学科学习是应对21世纪发展的有效学习方式，而且跨学科学习的开展，有助于弥补传统分科教育无法实现的教学，进而促进学生的发展。
生物学作为科学的一个分支，它既是一门独立的学科，又与其他学科有必然的关联性。在生物学教学中开展跨学科学习，引导学生建立不同学科之间的联系，有助于生物学知识的意义建构，符合培养学生生物学核心素养的要求，也同新中考改革中提倡的提升学生综合分析能力的目标相一致。因此，教师需要转变教育教学观念，创新方法，设计出有利于学生主动整合不同学科实现生物学学科知识建构的跨学科学习主题。现结合具体教学案例，探讨初中生物学跨学科学习主题设计的具体方法。
专题内容的圆心辐射法
圆心辐射法是指以某一生物学专题内容为圆心，通过整合不同学科，向外辐射出若干个跨学科学习主题。在实践过程中，教师可以结合学校教育教学资源和生物学教师的特长，厘定专题，进而确定子学习主题，细化为课时教学内容。其中，专题内容的选择至关重要，可以以植物专题视角进行设计，从宏观的植物界或者从某一特定植物出发，结合学校的特色，进行圆心射设计；也可以从动物或微生物的视角进行设计。
例如，以“蝴蝶”内容为圆心整合科学学科，鼓励学生从不同学科的角度去思考问题，开展蝴蝶考察、蝴蝶饲养、蝴蝶小课题和糊媒夏令营等蝴蝶探究学习；整合劳技学科：开展蝴蝶标本、蝴蝶剪纸、蝴蝶祝福卡和蝴蝶中国结等蝴蝶工艺的学习；整合地理学科：开展蝴蝶习性、蝴蝶分布、蝴蝶趣闻和蝴蝶种类与分布等蝴蝶认知学习；整合语文学科：开展蝴蝶日记、古诗中的期蝶和蝴蝶诗词创作等蝴蝶文学学习；整合美术学科：开展蝴蝶沙画、蝴蝶小报等蝴蝶美学学习，使学生熟悉蝴蝶知识、掌握蝶艺制作和野外考察的基本技能，培养学生科学探究和工艺创新能力。
大自然本身就是一种综合事物的体现，探索其中的奥妙也就必须综合运用跨学科知识，这样的探索对发展学生个性，培养学生创新精神和实践能力具有重要的意义。“蝴蝶”跨学科学习主题是汇集科技、美学和工艺等为一体的现代综合艺术，其多元化的创作题材，新颖的表现手法以及广阔的应用空间，能得到学生的喜爱。
学科知识的概念层级
概念层级法是指基于生物学学科的要求，遵循学科大概念一核心概念一知识点的层级关系，在某一或某几个层级中自然而然地运用不同学科知识，设计跨学科学习主题。这一方式通过联通不同学科知识，让学生通过跨学科学习理解知识之间的联系，促进知识点到大概念的学习。大概念的习得，对于学生生物学核心素养的形成至关重要，需要在跨学科学习主题设计的过程中予以重点关注。在进行设计时，可将大概念分解成其下位的核心概念，核心概念再与具体的知识点、具体的问题情境关联，帮助学生更清晰地认识生命的本质。
例如：针对“生物体的溃传信息会一代代地传递下去，遗传信息控制生物性状”这个大概念的学习需要厘清“遗传信息”和“生物性状”两人孩心概念及两者关系。为了从本质上理解这两个核心概念，在这两个概念下进一步提出“染色体、DNA、基因、相对性状”等具体的知识点。抽象的概念和平面的图形无法很好地帮助学生理解DNA的结构以及为何为这样的结构形态。可设计DNA-3D打印模型构建和制作跨学科学习主题：学生通过教材对DNA的结构进行初步认识如DNA为双螺旋结构。学生了解后会提出疑问，为什么DNA是两条链，而且螺旋在一起呢？通过小组讨论、查资料，结合化学知识了解DNA结构的特点；通过教师演示DNA“3D”物理模型的搭建，循序渐进地达成对DNA结构的认识；通过学生手绘DNA立体模型，表现出DNA的立体结构；进行3D打印软件学习和DNA的3D模型制作。
问题解决的问题链条法
问题链条法是指基于需要解决的生物学真实问题，分解出若干个跨学科的子问题，将子问题按照一定逻辑串联为问题链，以形成跨学科学习主题。这一方式借助开放性问题，激发学生应用、活用不同学科知识，理解生命的本质，形成整合思维：要确立真实问题，关键问题确立的核心是源于生活，可由教师提出、也可由学生提出，具有真实性、开放性、挑战性和契合性4个特点；要对真实问题进行分解，化为若干个逻辑关联的子问题；在问题解决的过程中，鼓励学生主动使用2门乃至2门以上学科知识。
例如，结合上海初中生命科学教材第2册第6章第1节“城市生态与城市环境保护”的部分内容，与地理七年级第2册第5章第1节“城市的环境问题及环境优化”的部分内容，设计“循误探秘清水滨”跨学科学习主题。可根据学校所处位置就近洗择当地的湿地公园进行设计。本案例主要围绕上海世博后滩湿地公园(简称：后滩公园)这一真实情境，围绕“后滩公园水环境如何实现更新换代”这一关键问题设计了问题链：为什么要开展环境保护——怎样开展水环境保护——水环境保护的效果如何——人类活动对水环境保护有哪些影响。引导学生探秘后滩公园的净水原理，使学生综合运用跨学科知识来开展真实学习，以提高学生综合分析问题、解决问题的能力。
生物学与地理学具有天然的联系，很多生物学现象的解释需要借助地理学知识来得以解决。在这个跨学科的学习过程中，学生在真实的问颗情境中，围绕目标，综合运用生物学、地理学科的知识，对问题进行分析、解决，认识到不同学科知识在解决实际问题中的应用，体验运用不同观念、思维方法等解决问题的一般过程，可提升学生的创新能力。
学生兴趣的任务统整法
任务统整法是指在生物学教学中，以学生的兴趣为出发点，设计需要学生运用不同学科知识才能完成的总任务，并紧扣这个总任务设计出环环相扣的具体任务，形成跨学科学习主题。学习兴趣能够引导学生进行有意义学习，为学生的学习提供持续动力，而符合学生最近发展区的任务，能够激发学生的学习兴趣。因此，要以学生兴趣为先导，通过任务统整法设计生物学跨学科学习主题，有助于引导学生在生活中主动应用生物学知识。在实践过程中，要找准学生的生物学学习兴趣点：结合学生的真实生活情境，设计适合初中生年龄特点的总任务：被据学生的兴趣，在总任务统整下，设计真实可行的具体任务，并引导学生运用不同学科知识完成具体任务。
例如,八年级学生对植物种植兴趣高涨，可结合学校菜园建设的过程，设计“学校菜园设计”跨学科学习的主题。以“创建一个学校菜园”为总任务，依据实践逻辑拆解为8个具体任务：菜园的基本特征分析、学校菜园选址、种植蔬菜选择、菜园设计图、种子购买方案设计蔬菜种植指南编写、蔬菜观察日记和蔬菜美食制作。通过这些具体任务的实践，将生物学与数学、美术、地理、语文等学科进行有效地副合，加深学生对生物学知识的理解和掌握。
“中考改革实施意见”提出要关注初中学生社会考察、探究学习和职业体验等综合实践活动的情况况录，引导学生把课程学习内容与真实生活情境相结合，提高自身综合素质”。“校园菜园设计”跨学科学习主题，聚焦学生的生物学学习兴趣，与学生的真实生活情境相联系，以实践操作过程中逻辑关联具体任务为主线给了学生充分的白土空间。学生在直实的菜园设计、播种、种菜和美食用 作等过程中，充分运用不同学科知识解决在实战时程中遇到的具体问题，学生兴趣得到极大的激发，较多学生一下课就去菜园观察蔬菜的生长情况。同时，学生的资料查找和交流能力、问题解决能力、跨学科分析能力和创意设计能力都得到了提升。
跨学科学习主题设计的思考
5.1 注重不同学科的有机整合，保证内容科学性
生物学跨学科学习主题的设计，涉及到不同学科的整合，例如在“微生物学”学习版块，可以实现与美术的整合，开展“细蒙作画”跨学科学习：也可以与工程结合开展“酵母菌与自制葡萄酒”实验探索。主题活动过程中谨防发现跨学科的科学性错误。
5.2 注重真实世界的生活现象，提升跨学科能力
开展牛物学陪学科学习，也是为了提升学生的陪学科能力，以适应学生未来生活需求。例如学生学会运用“生物学节律与生活节奏”的原理和地理气候知识来统合分析“花钟”现象以后，再导学生分析很多人在乘坐飞机飞越不同时区会有“时差”的感觉，这是为什么?目的是了解学生是否能够迁移运用生物学和地理的学科知识，来综合分析这一真实的生活现象
5.3 注重学习主题的丰富多元，尊重学生个体差异
学情是开展跨学科学习主颗设计的起点，要结合学生的基本情况，包括学生所外小智发展阶段的特点与兴趣爱好，以及学生已有的知识基础与生活经验选择学生在心理上与经验上都易于接受的主题14。多元智能理论提倡教育者关注学生不同方面的智力发展，尊重学生个体间的差异。
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