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［摘要］初中以分科教学为主，学生较难从多学科视角理解生物知识，造成了某些生物知识停留在背和记的水平而无法理解和运用。文章旨在通过整合语文、数学、物理、地理等学科知识，促进学生在理解和掌握生物知识的同时，提升生物学学科核心素养。
［关键词］初中生物；跨学科知识；整合应用
21世纪，人类已进入生物科学和生物技术的新时代，生物科学随着与物理学、数学以及其他学科之间不断交叉、渗透和融合，已经日益呈现出主导学科的地位［1］。作为生物教师，应能够以生物学科为载体，适度进行跨学科教学，促进学生从多学科角度学习和理解生物知识。但具体如何做到跨学科知识的整合仍然是比较难解决的问题。一是教师本身是分科教学模式下培养的，自身水平有限；二是可供参考的跨学科教学的案例较少，难以指导教师进行实际教学。因此，本文拟通过一些教学案例，为初中生物教师教学中实施跨学科知识整合应用提供借鉴与参考。
一、与语文知识相整合，提高学生的语言表达能力
生物虽然属于理科，但也需要运用语言或写作表达。例如，在初中生物实验探究后更多地需要学生进行讨论与交流，最后得出结论。学生需要运用生物学语言准确表达自己的实验结果，让他人理解并与之进行进一步的探讨，这样才能使得后续的实验探究以及交流变得更有意义。这涉及学生的语言表达能力，而该能力也正是语文学科着重培养的能力之一。科技论文的比赛近几年层出不穷，其实质就是为了培养学生的科学素养。对此，一些初中学校与时俱进，要求学生尝试写科技论文，但培养初中生的科技论文写作能力并非是一个学科所能达成的，需要学科间的交融。而从学生熟悉的语文作文写作开始入手值得尝试。例如，在教学《生物圈中的绿色植物》和《动物的运动和行为》时，除了可将教材中“借植物抒情”和“借动物言志”模块直接和语文学科进行整合外，还可通过写作与语文学科进行整合，以培养学生的语言表达能力。又如，学习绿色植物后，可让学生以《猜猜我是谁》为题目，选择一种自己喜爱的植物进行写作，内容包括植物的所属种类、主要特征、生活环境和作用等。收集和展示典型的美文，让学生通过“猜一猜”“评一评”等活动，深刻认识“生物圈中的绿色植物”。有关《动物的运动和行为》的学习也可让学生以《我的爱宠》为题目，介绍自己喜欢的动物，内容包括动物的种类、主要特征、运动方式等。通过这样的写作，不仅能让学生学以致用，还能提高他们的文学素养和语言表达能力，为科技论文的写作打好基础。
二、与数学知识相整合，发展学生的科学思维和科学探究能力
数学是锻炼和提高学生逻辑思维能力的学科之一，特别是在数量关系上，能较直观清晰地表达事物的问题。学生学习生物较数学迟，将一些生物问题转化为数学问题，有利于学生理解事物的现象、原理等知识。例如，在学完“植物的器官”后，学生知道根可以吸水、叶可以通过蒸腾作用失水以及茎具备支持作用，但对根和叶如何通过茎进行运输水分的过程认识并不充分。对此，教师可利用芹菜的茎做实验材料，和学生一起测量芹菜茎的吸水速度。把芹菜茎放入装有适量水的烧杯中，再滴加少量的红墨水，过一段时间后观察实验现象并记录实验数据，利用单位时间t（min）内红墨水下降的高度h（cm）来计算芹菜茎的吸水速度（v=h/t）。在实验的过程中，教师可提问学生：“影响芹菜茎吸水速度的因素有哪些？如何设计实验证明？”实验装置简单、操作简便，方便学生在课后重复实验。又如，教学《病毒》一章后，大部分学生对于病毒的大小仍然只停留在一个数值上，难以想象病毒到底有多小。对此，教师可提出“如何测量注射器针头上能容纳多少病毒”的问题，并提示学生运用数学中的放大比例和周长替换的方法，设计实验进行测量。即提示学生把针头（大圆）的直径放大数倍再算其面积，把病毒所占面积近似看成圆形（小圆），直径放大相应的倍数。这样，生物问题就简化成“求大圆内有多少个小圆”的数学问题，即病毒数目可用大圆面积除以小圆面积来计算。通过这样的测量，使得学生对病毒的大小有了更好的感性认识，很好地发展了学生的科学思维和科学探究能力。
三、与物理知识相整合，让学生深刻理解概念本质
物理学的研究进展相比生物学快和透，前者有利于推动后者的发展。因此，借助物理学科知识能让学生深刻理解生物学概念的本质。例如，讲授“绿叶在光下制造有机物”时，教师一般会提问“为什么绿叶能够制造有机物或绿叶中的什么结构使它能够制造有机物”等相关问题，引发学生思考，进而导入叶绿体的学习。学生通过阅读课本很容易知道绿叶含有叶绿体——生产有机物的“车间”。但也常常陷入“叶子呈现绿色的本质是因为叶绿素是绿色的缘故”的误区。事实上，这样的理解并不全面。叶绿素能吸收可见光中的大部分蓝光和红光，而绿光则被反射出去，所以我们常看到一些植物的叶子呈现绿色。在讲授这部分内容时，教师可先引入物理中“可见光”的概念，阐明它是可以被物体反射和吸收的、物体呈现的颜色与它们吸收和反射的可见光有关，再结合相关生物学概念进行讲解，这样学生就会深刻理解了。又如，“听觉”这部分内容，教材的“试一试”栏目提出了“为什么平时听自己说话的声音和听自己的录音不一样”的问题。这涉及了声音的产生和传播。教师可先介绍声音是具有能量的，声音是由物体振动而产生的，声音传播需要介质且在不同的介质中传播的速度不一样；再讲我们平时听见自己的声音，一部分是通过空气传到我们的耳朵，另一部分是通过头骨传播，这两种方式都会引起耳的结构振动，从而传递声音。而我们听到的录音是通过空气传播的。声音在空气和头骨传播时，会损耗不同的能量而引起音质的变化，因此我们听自己说话的声音和听录音中的声音不同。通过与物理知识的整合教学，既能让学生深刻理解概念本质，又能培养学生的科学思维。
四、与地理知识相整合，培养学生的社会责任感
生物学主要研究生命或者说生物的结构与功能、发生和发展规律等，而这些恰恰与地理学科研究的地理空间环境是密不可分的。一般地，从生物的种类、数量等可以推测环境的样貌，从环境的样貌也可以推测生物的种类等。因此，生物学与地理学相交融，有利于探究生物学现象的本质。而将生物知识与地理学科知识相整合，还有利于培养学生的社会责任感。例如，《生物进化的原因》一课与地理学科密切相关，因为生物的进化与地理位置和季节气候息息相关。如某海岛上因常年刮大风，许多昆虫无翅或残翅，与陆地上的昆虫差异较大。夏天，树木繁茂，雷鸟的毛色以褐色为主，中间由白色点缀；冬天，树木干枯，白雪覆盖，雷鸟的毛色与地面颜色融为一体，也变成了白色。这与它躲避天敌、保护自身的生物学特点相关。还有《绿色植物与生物圈的水循环》与地理学科也有关联，如森林的蒸腾作用能增加降水，而降雨量过多时，植物的根可以吸收部分雨水，茎叶也可以承接部分雨水以避免洪灾的发生。通过学习水循环的内容，让学生理解森林具有保护水土的功能，领悟“一片森林就相当于一座绿水库”，从而形成保护森林的责任意识，培养社会责任感。
五、与其他知识相整合，培养学生的综合素养
生物与历史知识相结合，让学生了解科学史，培养学生的合作、探索精神。如在生物课堂上，教师可结合课本“科学家的故事”栏目或提供课外阅读资料与学生一同了解科学家如何发现问题并解决问题的艰辛探索过程，以培养学生的探索精神。生物与政治知识相结合，可增加学生的法律知识和培养学生的社会责任感。例如，教学《爱护植被，绿化祖国》和《保护生物的多样性》时，教师可与学生一起了解相应的法律条例，如《中华人民共和国草原法》《中国自然保护纲要》等，增加学生的法律知识，让学生学会从身边小事做起以保护好大自然。生物与化学知识相结合，既能帮助学生深入理解实验原理，又能培养学生的生命观念。如检验呼吸作用产生二氧化碳时，教师可解释二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原理：产生了碳酸钙沉淀。又如，检验光合作用产生氧气时，可利用氧气的化学性质——助燃性，即氧气能使带火星的木条复燃。另外，“呼吸作用”“光合作用”“消化和吸收”等知识涉及物质与能量的转化。通过这些内容的学习，能让学生具有初步的物质与能量观，为学生进入高中深度学习物质与能量奠定基础。由于学生初三才开始接触化学，所以与化学学科结合时，须注意学生的认知发展水平。综上，从多学科角度学习生物知识，有利于学生深刻理解生物知识，发展生物学学科核心素养。教师在进行跨学科教学时要注意适量适度，循序渐进，把握主次。另外，跨学科教学对教师要求较高，教师要想有所突破，必须不断学习与探究，以提升自己各方面的素养。无论生物与哪个学科的知识相整合，最终都要回归到生物学科教学的本质，即不仅要跨出去，更要收得回［2］。
［参考文献］
［1］中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2012.
［2］林灶华.新时期跨学科知识迁移在高中语文教学中的应用：应用以史为鉴的方法解读文言文［J］.中学教学参考，2018（13）：26-27.
作者:沈慧艳 曹芳 程雪梅 单位:闽南师范大学生物科学与技术学院