學科融合在高中生物教學中應用
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［摘要］在現行人教版高中生物教材中，編列的很多內容與其他學科的關聯性較大。課前，教師要充分挖掘各學科之間的交叉點，在課中滲透融合相關學科的知識，以激發學生學習生物的興趣，啟迪學生的思維和開拓學生的視野，促進高中生物教學質量不斷提升。文章嘗試從新課導入、重難點突破、實驗教學等方面去應用學科融合，以期不斷提升高中生物教學質量，培養學生的人文精神。
［關鍵詞］學科融合；高中生物教學；應用
生物學是研究生命現象和生命活動規律的科學，是自然科學中的一門基礎科學。進入21世紀，生物學已成為現代科技領域中發展最為活躍的學科之一。隨著生物學從傳統的“描述生物學”階段邁入迅猛發展的新階段，它在技術基礎、反應分析、模型構建、數據處理等方面與物理、化學、數學等基礎學科的交叉、融合不斷增強，也不斷發展出了許多分支學科，對農業、林業、醫學、藥學、環保等應用學科也有極大的促進，生物學日益呈現出綜合學科的地位。作為一名高中生物教師，要充分順應新課程改革的要求，主動應用學科融合，促進學生的全面發展。
一、高中生物教材中學科融合的概況
高中生物教材編寫者順應科學綜合化發展的潮流，在教材內容的設置上體現了與其他學科的密切聯系，呈現了比較多的交叉點，這為生物教師進行學科融合教學奠定了良好的基石。生物活動是建立在一系列生化反應的基礎上的，從這個意義上說，生物學以化學為基礎。高中生物的多個重要知識點都涉及化學知識，如蛋白質、核酸的結構及形成過程，光合作用、細胞呼吸各階段的物質、能量變化。高中生物重要知識點滲透相關的物理知識的例子也比較多，如DNA結構的探究過程、靜息電位和動作電位的理解。在必修3學習群落、生態系統、環境保護部分內容時，生物和地理也協調統一起來。如對“高山不同海拔的種群分布屬群落的水平結構”的理解，就需要以地理知識作為基礎。生物學習也涉及數學、語文等學科領域的基礎知識的應用。例如，重難點內容遺傳概率的計算和種群增長模型的理解就要運用到數學概率計算和數學建模的知識；標志重捕法調查種群密度得到的實驗數據偏差情況的分析，基因的排列組合、細胞增殖、光合作用、呼吸作用、種群密度等的學習均離不開對柱形圖、曲線圖等圖表的理解運用。在解答相關的生物題目時，如果學生的數學功底扎實，能大大提高解題的速度和正確率。在新課程改革中，對學生能力的培養是重中之重。在生物學習需培養的四大能力中，理解能力、信息獲取能力、綜合運用能力都和語文學科密切關聯。高考試題對學生表述能力的考查越來越重，這個導向作用，要求生物教師也要融會貫通，將語文的詞句理解、文段表述等融合在生物教學中。在生物教學中，適時、適當地運用詩詞成語、諺語，可以自然地引出生物的相關知識點，從而創設情境，為生物的日常教學增添光彩。例如，“葡萄美酒夜光杯”（文、圖）讓學生對“葡萄酒（果酒）的制作”心生期待；“千里之堤，潰于蟻穴”和“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”兩個例子說明了生物和環境之間的關系；“吃梅止渴、望梅止渴、談梅止渴”漸進表明了生物的復雜反射；白居易的詩句“野火燒不盡，春風吹又生”正適合分析生態系統的次生演替，也可進一步分析草原生態系統的抵抗力穩定性和恢復力穩定性高低。當然，生物教材中也貫穿了對正確的發展觀和價值觀的培養，如可持續發展的理念、系統論的觀點等。
1.學科融合在新課導入中的應用
“良好的開端是成功的一半。”一堂課中精彩的新課導入，既能激發學生的學習興趣，使學生明確學習目標，又能迅速引發學生的認知沖突，順利導入新知學習，為一節課的成功教學奠定基礎。教師在教學中應根據不同的教學內容，適當應用學科融合導入新課，讓各個學科間知識的轉化與遷移為本節課服務。例如，教學必修3“植物的激素調節”時，可引用古詩《游園不值》（南宋·葉紹翁）中“春色滿園關不住，一枝紅杏出墻來。”這一詩句，引導學生分析植物的向光性；以詩句“落紅不是無情物，化作春泥更護花。”引入生態系統的物質循環的學習。又如，教學必修1“物質跨膜運輸的實例”時，可以學生已經學過的“擴散現象”這一物理知識導入新課。課前準備半杯清水，課堂導入時，向水中滴加一滴墨水，讓學生仔細觀察墨水的擴散過程，引導學生回顧物理學中“擴散”的定義，即“一種物質的分子分散到另一種物質的分子中（高濃度區域向低濃度區域轉移），直到均勻分布的現象”。再利用教材的“問題探討”，讓學生嘗試自主分析實驗現象。由此教師可以順利地由物理學科遷移引入生物學中“滲透作用”的定義。體現學科融合的新課導入，提高了學生的學習積極性，為實現教學目標打下了基礎。通過這樣的實際案例，能培養學生學科融合的意識。
2.學科融合在突破重難點中的應用
生物重點知識都是核心的知識、概念，是進行概念教學的核心，由其建立起生物知識網絡，因此是教師進行教學設計的關鍵。而生物的難點知識主要是學生理解難度大、難以透徹掌握的知識點，因此教師在高中生物教學中要巧妙運用學科融合來實現轉化與遷移，從而幫助學生掌握重點與突破難點。例如，在教學“探討影響細胞呼吸速率的因素”這一重難點知識時，可把立足點放在對化學方程式的分析上，著重分析有氧呼吸反應式的反應物（O2、H2O）、生成物（CO2）以及影響的主要因素——反應條件（溫度、pH）。通過學科遷移，學生在分析這部分內容時，能快速找到入手點，順利地解決新問題。又如，在種群數量增長模型的分析中，Nt=N0·λt這個公式的數學理解對掌握增長率和增長速率這個難點知識及相應曲線的理解運用至關重要。
3.學科融合在實驗教學中的應用
例如，必修1“色素的層析”實驗中，幾種光合色素在濾紙條上的分布情況，學生經常掌握不清，只有死記硬背。對此，可以將四種光合色素的分層和物理中的溶解度相結合，這樣更有利于學生理解、掌握。又如，必修1“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”實驗中，使用的雙縮脲試劑和斐林試劑有聯系也有不同，很多學生對它們的成分與用法常分不清。因此，可從化學的角度去比較兩者的成分、濃度、反應條件與化學本質，從而得出兩者使用方法的不同。學生做實驗不再是機械照搬教材中的實驗步驟，而是真正理解實驗原理，在應對實驗題目考查時也能得心應手。這也是學科融合的重要體現。
4.學科融合在人文素養培養中的應用
幾乎所有學科的學習都建立在良好的閱讀理解能力的基礎上，生物學科亦是如此。現行課改方案中，生物學科對信息獲取能力的要求逐步提高。我們在生物教學中，對教材的閱讀理解，對資料分析題的解答，都要借用語文學習的閱讀方法，提煉、獲取教材、資料中的重要信息。另外，語文學科的一些詩句也出現在生物教材中，實現了和生物學科的滲透融合。例如，教材中介紹苔蘚植物時，用“苔痕上階綠，草色入簾青”加以描述；用“西湖春色歸，春水綠于染”描寫藻類植物；果酒果醋的學習通過“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”的詩句和夜光杯的美好形象來引入。這讓生物教學充滿美感，在潛移默化中提高了學生的人文素養。實施學科融合的生物教學，為學生將已經掌握的化學、物理、地理等學科知識進行遷移創造了良好的條件，使學生對語文、數學的基礎學科地位理解更加深刻，與此同時，也激發了學生對生物學科的學習興趣。學科融合的教學模式下，學生的課堂參與積極性更高，更易獲得學習成就感，教學目標的實現也更為容易。
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作者:張海軍 單位:西南交通大學附屬中學
