中学生物学教学设计

中学生物学教学设计

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。本文立足于生物学学科特点和上海

市中考改革的要求，结合具体教学案例，提出了包括

圆心辐射、概念层级、问题链条、任务统整等初中生

物学跨学科学习主题设计的具体方法。

1.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

行圆心辐射设计；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、蝴蝶小课题和蝴蝶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、

古诗中的蝴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（图1）o

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。

2.学科知识的概念层级法

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“生物体的遗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”两个核心概念及两

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：①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；②通过教师演示DNA“3

D”物理模型的搭建，循序渐进地达成对DNA结构

的认识：③通过学生手绘DNA立体模型，表现出D

NA的立体结构；④进行3D打印软件学习和DNA

的3D模型制作。

3.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：①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；②要对真实问题进行分解，化

为若干个逻辑关联的子问题：③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“循踪'探秘清水滨“'跨学科

学习主题。可根据学校所处位置，就近选择当地的湿

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一怎样开展水环境保

护一水环境保护的效果如何一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（图2）。

关键核心学习

一子问题

问题他念流程

为什么要开展_位置、区域后港公园

环境保护？（JM）的背景

结构与功能相统一、

怎样开展水

生物与环境相适应・后滩水质

环境保护？

后灌公园的水（生命科学）净化原理

环境如何实现i

更新换代的？水环境保护的生态系统的自我眼节

效果如何？（生命科学）

水

保的

境

护

环生态环境保护

类

何

效

如

人水质测定实验

果（生命科学）

境

水

时

坏

活

动

影

哪

有

些

保

护

响

？人地关系

（地理）

图2”循踪探秘清水滨”跨学科学习主题设计

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，学生在真实的问题情境中，围绕

学习目标，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。

4.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：①要找准学生的生

物学学习兴趣点；②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；③根据学生的兴趣，

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（表1）。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融

合，加深学生对生物学知识的理解和掌握。

表1”学校菜园设计”跨学科学习的主鹿设计

总任务具体任务问题整合学科

菜园的基本特征分析你印象中的菜圜是怎样的？语文

学校菜园选址校团内募些地方适合造成菜园"地理

种植盆菜选择哪些蔬菜适合种植在学校菜园店？地理

创建一个菜园设计图测绘蔬菜园设计时要考虑辄些因素？美术、数学

学校菜园种子购买方案设计如何才