《高中化学化学与生物与新时代前行向未来课｜了解理念 树立意识》

1课程核心理念：交叉融合育人的逻辑重构演讲人2026-06-10

课程核心理念：交叉融合育人的逻辑重构01新时代背景下化学生物交叉领域的实践与价值02新时代高中生应当树立的五类核心学科意识03目录

《高中化学化学与生物与新时代前行向未来课｜了解理念树立意识》作为从事高中化学生物跨学科教学10年的一线教研人员，我亲历了新高考改革和学科育人目标的转型，也深切感受到新时代国家产业发展对交叉型人才的迫切需求。本次课程我们从核心理念拆解入手，结合行业发展实际明确育人方向，最终落脚于高中生核心学科意识的树立，整体遵循从理论到实践、从认知到行动的递进逻辑展开。01ONE课程核心理念：交叉融合育人的逻辑重构

课程核心理念：交叉融合育人的逻辑重构开设本课程的核心目的，不是简单拼接化学与生物的知识点，而是从新时代人才培养的需求出发，重构化学生物学科的育人逻辑，具体可从以下两个层面展开解读。

1打破分科壁垒：回应新时代的人才需求传统高中教学中，化学与生物被划分为两个独立的学科体系：化学侧重物质的组成、结构与反应规律，生物侧重生命现象与生命活动规律。这种划分方便了基础知识教学，但也容易让学生形成“化学生物互不关联”的错误认知。我在多年教研中发现，不少高中生能熟练背诵有机反应方程式，却无法理解蛋白质变性的化学本质；能记住光合作用的步骤，却不清楚叶绿体中能量转化的化学原理。而反观新时代的重大课题，从双碳目标实现到新冠疫苗研发，从生物育种到土壤污染修复，没有一个课题是可以靠单一学科解决的，所有成果都是化学生物多领域交叉融合的产物。本课程的第一个核心目标，就是打破这种人为的分科壁垒，帮助大家建立对自然科学的整体性认知。

2课程设计的三个核心方向本课程的设计始终围绕三个核心方向展开，区别于传统的分科知识点教学：

2课程设计的三个核心方向2.1从知识本位转向素养本位我们不追求知识点的机械识记，而是侧重培养学生运用化学、生物学知识解决真实问题的能力，最终指向化学核心素养与生物核心素养的融合生成。

2课程设计的三个核心方向2.2从孤立学习转向交叉整合我们引导学生主动建立两个学科的知识关联，理解生命本质就是有序的化学过程，化学技术的发展也不断推动生命科学的突破，最终形成整体性的知识网络。

2课程设计的三个核心方向2.3从应试导向转向价值引领我们不仅仅服务于升学考试，更侧重引导学生认识化学生物学科对国家发展、社会进步的核心价值，将个人的学习成长与国家战略需求结合，树立正确的价值方向。02ONE新时代背景下化学生物交叉领域的实践与价值

新时代背景下化学生物交叉领域的实践与价值明确课程的核心育人逻辑后，我们需要进一步跳出课本，从国家发展的全局视角，认识化学生物交叉融合在新时代的核心价值，这也是我们树立正确学科意识的现实基础。我近年多次参加国家级跨学科教研培训，也走访过多家国内顶尖的化学生物融合研发平台，接下来我结合亲身见闻，从四个核心领域展开介绍。

1双碳与粮食安全领域的融合创新去年我到中科院天津工业生物技术研究所参观二氧化碳人工合成淀粉的中试平台，亲眼看到无色的二氧化碳气体经过化学催化单元、生物代谢单元的多级反应，最终生成乳白色的淀粉粉末，那种震撼我至今记忆犹新。这个项目完全是化学生物交叉融合的成果：生物学家设计了全新的淀粉合成代谢路径，化学家开发了高活性的核心催化剂，最终实现了比农作物光合作用高8倍多的淀粉合成效率。这个技术一旦成熟，既可以减少大气中的二氧化碳，助力双碳目标实现，又可以拓展粮食生产的空间，保障国家粮食安全，彻底解决了两个领域的重大痛点，这就是交叉融合的力量。

2公共卫生与大健康领域的融合突破大家都熟悉的新冠mRNA疫苗，就是化学生物交叉创新的典型成果：生物学家完成了新冠病毒刺突蛋白的基因测序与抗原序列设计，解决了“靶向什么”的问题；而化学家完成了mRNA核苷酸的化学修饰，优化了脂质纳米粒递送载体，解决了“mRNA容易降解、副作用过大”的问题，两个学科缺一不可。我有一个2015届的毕业生，现在在国内头部药企做抗肿瘤靶向药研发，他告诉我，他们团队32个研发人员，16个是化学背景、16个是生物背景，化学家负责小分子药物的合成与修饰，生物学家负责靶点筛选与活性验证，没有交叉协作就不可能推出新的药物。近年我国高端抗肿瘤药实现了从依赖进口到自主创新的突破，核心就是我们培养了一大批化学生物交叉的研发人才。

3生态环境保护领域的融合应用我国当前的土壤污染修复、白色污染治理，也高度依赖化学生物的交叉融合。比如我国北方部分矿区的重金属污染土壤修复，生物学家筛选出了能高效富集重金属的超富集植物，化学家研发了针对性的螯合剂，能把土壤中固化的重金属活化，方便植物吸收，修复效率比单一使用植物修复提高了3倍以上。再比如现在广泛推广的全生物降解塑料袋，化学家合成了可降解的聚乳酸聚酯材料，生物学家改造了能高效分解聚乳酸的工程菌，最终实现了塑料废弃后的完全降解，解决了白色污染的问题，这些成果都已经应用在我们的日常生活中。

4农业安全领域的融合实践保障国家粮食安全，离不开化学生物的融合支撑。现在推广的转基因抗虫作物、基因编辑高产作物，生物学家完成了目标基因的编辑，化学家研发了高效的基因递送载体，才能实现精准的基因编辑。再比如新型缓控释肥料，化学家研发了可生物降解的包膜材料，能根据作物的生长需求缓慢释放养分，生物学家改造了根际联合固氮菌，能提高作物的固氮效率，最终减少了化肥用量，提高了粮食产量，降低了农业面源污染，一举多得。03ONE新时代高中生应当树立的五类核心学科意识

新时代高中生应当树立的五类核心学科意识了解了国家需求和行业发展现状后，作为即将面临专业选择、承担时代责任的高中生，我们需要把学科学习和个人成长结合，树立五类符合时代要求的核心意识，具体如下：

1交叉融合的创新意识首先要打破“化学就是化学、生物就是生物”的固化认知，主动建立两个学科的知识关联。我在学校指导学生研究性学习的时候，就遇到过这样的例子：一组同学做校园景观水体富营养化治理，一开始只想到种沉水植物的生物方法，治理效果一直不好；后来他们结合化学知识，添加了低剂量的环保型絮凝剂先去除水体中过量的游离磷，再种沉水植物，最终治理效果提升了60%以上。很多创新成果都来自交叉领域，只有树立交叉融合的意识，才能发现新问题、找到新方法。

2服务国家的责任意识我们学习化学生物，不只是为了高考考高分，更是为了将来解决国家发展遇到的“卡脖子”问题。当前我国在高端医用胶原、高端育种、原研药开发等多个领域还存在技术短板，这些领域都需要大量化学生物交叉型人才。作为新时代的青年，我们要把个人的专业选择、职业发展和国家的需求结合起来，让学到的知识真正服务于国家和社会。

3严谨求实的科学意识无论化学实验还是生物研究，严谨求实都是基本底线。我在实验教学中发现，不少同学因为实验误差大，就随便修改数据迎合理论结果，这是科学研究的大忌。当年屠呦呦团队提取青蒿素，做了191次实验才得到有效的提取物，每一次实验的结果都如实记录，反复调整提取方法，最终才取得成功。化学生物都是实验科学，只有尊重实验事实、严谨对待每一个数据，才能得出真正科学的结论。

4绿色发展的生态意识新时代的化学生物研究，必须把生态安全放在重要位置。我们做化学合成要追求原子经济性，减少三废排放；做生物改造要严格评估生物安全，避免对自然生态造成破坏。这种意识也要落实到日常的学习中，比如我们做实验产生的废酸、废碱、废弃培养基，都要按照要求分类处理，不能随意倾倒，这就是绿色生态意识的具体体现。

5终身学习的进取意识化学生物都是发展非常快的学科，近10年来生命科学领域的新技术、新成果层出不穷，基因编辑技术从CRISPR到引导编辑，不到10年就更新了好几代；化学领域的催化技术、新材料研发也不断有新的突破。课本上的知识只是基础，我们不能满足于课本上的内容，要主动关注学科前沿，养成终身学习的习惯，才能跟上时代发展的步伐。结语综上，回顾本次课程的核心内容，我们从课程理念出发，梳理了新时代化学生物交叉融合的发展成果，明确了高中生应当树立的核心意识。本次课程的核心思想可以精炼概括为三句话：第一，高中化学与生物的学习，核心是打破分科壁垒，以交叉融合的育人理念回应新时代的人才需求；第二，化学