高中生物跨学科主题学习活动设计与实施*

[摘 要]高中生物跨学科主题学习活动的设计与实施，旨在适应教育改革要求，培养具备综合素质和创新能力的人才，高中生物跨学科主题学习活动，具有显著的创新性，有助于培养学生的高阶思维能力，有助于落实高中生物核心素养。探索高中生物跨学科主题学习活动设计，需坚持注重主题选择的合适性、学生的实践操作和体验、过程和结果双重评价的三个原则。文章提出以跨学科主题为切入点，实现课程融合，建设跨学科主题学习资源库等活动实施措施。

[关键词]高中生物；跨学科；主题学习

高中生物作为一门重要的科学课程，通过与其他学科的交叉融合，使学生更好地理解和掌握生物学知识，这种跨学科学习方式有助于学生构建完整的知识体系，培养其综合素质和创新能力。通过跨学科主题学习活动，学生不仅能够深入了解生物学知识，还能够涉猎其他相关学科的内容，从而培养其科学素养和探究能力，这种跨学科的学习方式能够让学生更好地理解科学的本质和科学研究的多元性，培养其创新思维和实践能力。我们应该深入理解和认识跨学科主题学习活动的价值和意义，积极探索并实践有效的方法，通过跨学科主题学习活动的开展，为学生提供更丰富、多元的学习体验，培养出更具创新精神和综合素质的人才。

一、高中生物跨学科主题学习活动设计与实施的意义

（一）具有显著的创新性

学科主题学习活动在培养创新思维方面具有显著优势，它突破了传统学科的限制，通过多维度、多层面的探究，引导学生发现不同学科之间的内在联系。这种学习方式鼓励学生勇敢挑战权威，摆脱传统思维框架的束缚，从而激发出前所未有的创新思维，在跨学科的探索中，学生得以充分发挥想象力，挖掘独特的创意和见解。

在多学科交叉的环境中，学生需要整合不同学科知识，从多个角度分析和解决问题，这种学习方式不仅提高了学生的知识整合能力，还培养了他们的批判性思维和解决问题的能力；同时，跨学科主题学习活动也促进了学生的交流与合作能力，因为在探究过程中，学生需要与不同背景的同学进行合作，分享观点和经验。此外，跨学科主题学习活动还有助于培养学生的自主学习能力。由于探究的主题往往与学生的兴趣相关，因此他们会更加主动地参与学习过程，在探究过程中，学生需要自主收集资料、分析数据、得出结论，这一过程培养了他们的自主学习和终身学习能力。

（二）有助于培养学生的高阶思维能力

跨学科主题学习活动是一种富有创意和前瞻性的学习方式，它旨在通过融合不同学科的知识和技能，激发学生的创新思维，培养他们的实践能力和跨学科视野。在传统的学习模式下，学生常常陷入死记硬背和机械式学习的泥潭中，导致其思考能力、批判精神和实践经验得不到有效的锻炼和提升，而跨学科主题学习活动正是对这种传统模式的挑战与超越。它以实际问题为核心，鼓励学生综合运用不同学科的知识来解决这些问题，培养他们的综合思维能力和解决问题的能力。在活动中，学生不再是被动接受知识的容器，而成为主动探索、发现问题并寻求解决方案的行动者。这种角色的转变，让学生在学习过程中充满了激情和动力。此外，跨学科主题学习活动还注重培养学生的非认知技能，如团队协作、沟通技巧和领导力等。通过小组合作、团队项目等方式，学生学会了如何与他人协作、沟通并发挥自己的领导力，这些都是未来职业生涯中不可或缺的重要能力。

（三）有助于落实高中生物核心素养

跨学科主题学习活动，这一新兴的教育理念，正逐渐在高中生物教学中占据一席之地，不仅有助于学生深入理解生物学的奥秘，更是培养他们核心素养的关键所在。首先，跨学科主题学习活动为学生打开了一扇通往生物学核心概念的窗口，生物学作为揭示生命本质的学科，其中的每一个概念都如同一颗璀璨的星辰，而跨学科主题学习便是将这些星辰串联起来的璀璨银河，学生在探究的过程中，不仅可以加深对生物学核心概念的理解，更能与其他学科的知识融会贯通，形成网状的知识结构，进一步夯实他们的学术基础；其次，这种学习方式无疑是对学生实践能力的一次全方位的锻炼。学生通过参与实地考察、实验探究和社会调查等活动，不仅能锻炼观察能力，提高实验技能，更能在实践中发现问题、解决问题，从而培养学生独立思考和解决问题的能力；最后，跨学科主题学习鼓励学生跳出传统的思维框架，从多个角度去审视问题、探索答案，这种多元化的思考方式不仅能够激发学生的创新思维，更能培养他们的创新精神和实践能力，使他们更好地适应未来的挑战。

二、高中生物跨学科主题学习活动设计与实施的原则——以“免疫调节”主题为例

（一）注重主题选择的适恰性

一个好的主题应该具有跨学科性质，能够激发学生的兴趣和探究欲望。以“免疫调节”主题为例，这个主题不仅涉及生物学知识，还与化学、材料科学等学科紧密相关，通过研究免疫调节，学生可以深入了解生物体的免疫系统如何与环境相互作用，以及如何调节自身的免疫反应，这个主题的复杂性和广泛性可以激发学生的探究欲望，使他们更加深入地了解相关机制和相互关系。为了更好地理解和探究“免疫调节”主题，学生需要掌握相关的生物学和化学知识。他们需要了解免疫系统的组成和功能，以及不同类型的免疫应答和在疾病中的作用。此外，学生还需要了解如何设计和分析实验来探究免疫调节的机制。

在探究过程中，学生可以通过查阅文献、设计实验、分析数据等方式深入了解免疫调节的机制。他们还可以与其他学科的专家进行交流与合作，以获得更全面的理解和认识。这种跨学科的合作可以帮助学生更好地理解免疫调节的复杂性，促进不同学科之间的交流和融合。

（二）注重学生的实践操作和体验

首先，实验探究是跨学科主题学习的重要手段。在“免疫调节”主题中，学生通过观察免疫细胞的培养和增殖过程，深入了解这些“健康卫士”的形态和功能。他们可以亲手配置培养基，操作显微镜，记录数据，分析实验结果，直观地理解免疫调节的机制和重要性。在这一过程中，教师的角色是引导者，帮助学生发现问题、设计实验并得出结论，培养他们的科学探究能力。其次，通过跨学科学习让学生从多角度理解免疫调节。生物学与物理学、信息技术、数学等学科之间存在着紧密的联系。如，物理学知识可以帮助学生理解温度、pH等因素如何影响免疫细胞的活性；信息技术知识则可以帮助学生运用大数据和人工智能技术分析免疫调节相关的复杂数据；数学则可以提供建立免疫调节数学模型工具，帮助学生探究这一复杂系统的动态过程。

社会实践活动是跨学科主题学习的延伸和深化。学生通过深入社区、医院等场所，了解不同人群的免疫健康状况，了解免疫调节与疾病的密切关系，他们还可以通过实地调查、访谈、数据收集等方式，直面现实生活中的问题，运用所学知识提出解决方案。

（三）注重过程和结果双重评价

过程评价，对于高中生物跨学科主题学习活动来说，犹如指南针，引导学生的学习方向。这种评价模式注重学生在学习过程中的情感态度、知识应用能力以及团队协作精神等多方面的表现，都被细心地捕捉和记录，成为评价的重要依据。通过实验探究，学生可以观察免疫细胞的功能和作用机制；通过小组讨论，学生可以交流观点、拓展思路；通过案例分析，学生可以了解免疫调节在疾病治疗中的应用。此外，过程评价还强调学生的主动性和创造性，鼓励他们在实践中发现问题、解决问题，培养他们的创新意识和实践能力。

如果说过程评价是高中生物跨学科主题学习活动的灵魂，那么结果评价便是其坚实的基石，结果评价主要关注学生对生物学知识的掌握程度、技能应用能力以及最终的学习成果，通过练习、项目报告、实验结果等多元化的评价方式，教师可以清晰地看到学生的学习成效，了解他们在知识体系建构、问题解决等方面的能力水平，结果评价为学生提供了一个展示自我、证明能力的平台，同时也为教师提供了反馈和调整教学策略的重要依据。

高中生物跨学科主题学习活动的双重评价模式是一个系统工程，它需要教师用心去构建和实施。通过过程与结果的双重评价，不仅可以全面了解学生的学习状况和能力水平，还可以及时调整教学策略和方法，实现教育教学的最优化。

三、高中生物跨学科主题学习活动的设计与实施路径

（一）以跨学科主题为切入点，实现课程融合

生物学是一门基础学科，它与许多其他学科有着密切的联系。教师应该充分了解并利用这些联系，将生物学与其他学科的知识、技能、方法等有机地结合起来，形成具有创新性的活动设计。生物学与化学的融合，是极具深度和广度的。生物学关注生命体的成长、繁衍与运作，而化学则专注于研究物质的组成、结构和变化，当两者结合时，我们可以从分子层面深入了解生命的本质。生物学与数学的融合，是严谨而精确的。数学作为一门通用学科，为生物学研究提供了强大的工具，从基本的计数、测量到复杂的统计分析、模型构建，数学在生物学的各个领域都有着广泛的应用。这种跨学科的结合，不仅提高了生物学的严谨性和精确度，也培养了学生运用数学工具解决实际问题的能力。

此外，跨学科活动设计需要教师注重活动的探究性、开放性和实践性。探究性是指活动设计要能引导学生主动探究问题，寻找答案；开放性是指活动的设计要能引导学生多角度思考问题，培养创新思维；实践性是指活动的设计要注重实践操作，让学生在实践中掌握知识和技能。例如，可以设计一个关于基因工程的探究活动，让学生通过自主探究、小组讨论等方式，了解基因工程的基本原理和应用；也可以设计一个关于生物多样性的探究活动，让学生通过实地考察、数据收集等方式，了解生物多样性的现状和保护措施。这样的活动能让学生在实践中掌握知识，培养他们的探究精神和创新思维。

（二）建设跨学科主题学习资源库

建设一个优质资源库，是一项具有深远意义的工作。该资源库的远景目标，是促进学生深入理解生物学科知识，并培养他们的学习兴趣和自主学习能力，为了实现这一目标，我们需要在构建过程中，对内容的多样性与开放性给予高度的重视。

内容的多样性意味着该资源库不能仅限于生物学这一单一领域，而应广泛地覆盖基础理论知识、实验操作技巧、科学探究方法等多个层面。例如，资源库收录了生物学领域的经典实验案例，学生可以通过观看视频了解实验流程，学习科学探究的方法。同时，为了帮助学生更好地理解生物学知识，资源库还融入了其他学科的知识点，以促进跨学科学习，有助于学生构建完整的知识体系，提升他们的综合素质。

资源库不应仅向学生开放，还应向教师、研究人员开放，为了满足不同人群的学习需求，我们设计了一系列学习活动，例如，在线测试可以帮助学生及时了解自己的学习状况，学习笔记则可以帮助学生巩固知识点，虚拟实验能让学生亲身体验实验操作，增加学习的互动性和趣味性。除了多样性和开放性，我们还注重保持内容实时更新。

生物学是一门不断发展的学科，新的研究成果和实验技术不断涌现。为了确保学生能够接触到最新的知识，应定期更新内容，包括最新的研究成果、新的实验技术、学科前沿动态等。

（三）教师树立跨学科教育的理念，转变角色

首先，教师需要从传统的“知识传递者”转变为“学习引导者”，在这个过程中，教师的角色定位不再是单纯地讲授知识，而是要引导学生发现、思考和解决问题，这需要教师具备更广泛的知识面和敏锐的洞察力，能够及时捕捉到不同学科之间的联系，帮助学生构建一个完整、系统的知识体系；其次，教师需要提升自身的教学设计能力。在跨学科主题学习中，教学设计不再局限于单一的学科领域，要综合考虑多个学科的知识点，这就要求教师不仅要对各个学科有深入的了解，还要具备将不同学科知识融合在一起的能力，教师应积极寻求与其他学科教师的合作，构建跨学科教学团队，通过共同研讨、课程整合等方式，打破传统学科壁垒，帮助学生建立各学科之间的联系，培养其综合思维能力；最后，教师还需要提升自身的评价与反思能力。在跨学科主题学习中，评价的目的不再是单一的检测学生的学习成果，而是通过评价来发现教学过程中存在的问题和不足之处，以便及时进行调整和改进，教师需要具备多元化的评价手段和科学的评价方法，以便对学生的学习过程和结果进行全面、客观、准确地评价。

通过跨学科教育，能够提高高中生物教学质量，培养出更多具有创新能力和综合素质的人才，为未来的发展打下坚实的基础，为了实现这一目标，我们需要积极推进教学改革，注重学科之间的融合与交流，为学生提供更加丰富、多元的学习体验。

参考文献：

[1]章成志，吴小兰.跨学科研究综述[J].情报学报，2017，36（05）：523-535.

[2]杜惠洁，舒尔茨.德国跨学科教学理念与教学设计分析[J].全球教育展望，2005，34（08）：28-32

[3]马巍.跨学科研究方法论指导下的高中生物学科交叉教学初步研究[D].武汉：华中师范大学，2014.

（责任编辑：吕研）