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基于高中生物学核心素养的跨学科教学例析

作者：周欣欣

来源：《新课程研究上旬》·2018年第10期

摘要：《普通高中生物学课程标准（2017年版）》将培养学生的生物学核心素养作为课

程宗旨，并强调教师要在教学过程中“注意学科间的联系”，培养学生的综合能力和跨学科能

力。文章从核心素养组成要素的视角，探讨并例析如何在高中生物课程中开展跨学科教学，促

进学生形成生命观念、深化科学探究、发展科学思维、增强社会责任。

关键词：高中生物学；生物学核心素养；跨学科教学

作者简介：周欣欣，鲁东大学生命科学学院在校研究生，主要从事生物学科教学研究。

（山东烟台264000）

中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：1671-0568（2018）28-0035-02

长期以来，受应试教育的影响，教师在教学过程中过多将各学科知识传授作为具体课程目

标，而忽视了学生综合能力的培养。随着社会的飞速发展，社会上许多亟待解决的环境问题、

基因改造问题等也暴露出来，对于这些问题的解决，仅靠单一学科的知识积累是远远不够的。

因此，教师在教学过程中必须要将各学科的知识整合起来进行跨学科教学，使学生形成更加系

统的知识体系，进而提高学生的核心素养。在新一轮的课程改革中，《普通高中生物学课程标

准（2017年版）》将培养学生的生物学核心素养作为课程宗旨，并强调学科间的联系，提高

学生对知识的整合能力和跨学科学习能力。生物学核心素养是公民基本素养的重要组成之一，

主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面[1]。通过培养学生的生物学核

心素养，使他们能够整合和运用生物学及其相关知识，综合解决日常生活中的问题，尤其是一

些跨学科的问题。结合教学实践，本文对基于高中生物学核心素养的跨学科教学提出以下四方

面的思考。

一、跨学科教学促进学生形成生命观念

生命观念是生物学核心素养的标志性方面，也是学生生物学核心素养是否达成的一个重要

指标。它是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法

或观点，是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力。若在高中生物学课程中实施关于生

命观念的跨学科教学，教师应该有跨学科教学的基础和意识，并且主动去探究学习各学科课程

间的整合点，进而通过课程实施去总结跨学科教学的方法和途径，最终提高学生的核心素养。

下面以生物学科和与生物学知识联系紧密的化学学科整合为例，探讨高中生物学教师在教

学过程中培养学生生命观念的途径。“细胞的能量通‘货’—ATP”选自人民教育出版社高中生物

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必修一“分子与细胞”模块。在进行这一节教学时，由于学生还没有学习有机化学中的水解反

应，无法了解ATP（三磷酸腺苷）的反应过程。教师可以引导学生整合生物学与化学知识，理

解ATP水解释放大量能量的原理，形成物质和能量观。

教学过程中，教师首先介绍ATP是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，并展示

ATP结构式，进而讲解其水解反应的实质：ATP在水溶液中性质不稳定，在ATP酶的催化作

用下，远离腺苷的高能磷酸键（P-O键）将断裂[2]，在P-O键断裂的过程中，由于生成的

ADP（二磷酸腺苷）和Pi（磷酸）具有极强的静电排斥作用，ATP水解时会释放大量的能

量。同时，生成的水解产物ADP和Pi在有关酶和能量的作用下会继续生成ATP，从而保证生

物体内ATP和ADP的动态平衡。通过这样的过程，不仅使学生深入理解生物学原理背后的反

应实质，还能培养学生的生命观念——物质和能量观。

二、跨学科教学促进学生发展科学思维

严谨的科学思维是综合能力培养的前提，它是指尊重事实和证据，崇尚严谨务实的求知态

度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在高中生物学教学中，

科学思维的培养仅靠单一学科的教学渗透是远远不够的，必须要结合其他学科进行跨学科教

学。

下面，以“物质跨膜运输的方式”为例，谈谈生物学科和物理学科整合后促进学生的科学思

维的途径。“物质跨膜运输的方式”选自人民教育出版社高中生物必修一“分子与细胞”模块。在

进行这一节教学时，由于部分教师在教授时单纯注重知识灌输，没有从根源引导学生对主动运

输的过程进行理解，导