浅谈初中生物跨学科融合创新实验的策略

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摘要：生物、化学隶属自然学科，学生在知识、学习技能、情感态度价值观等方面有着共同的目标。鉴于初中阶段初一初二学习生物，初三学习化学的实际情况，本人突破传统的教学模式，从学生角度出发，尝试着将必备的化学知识技能等有效融合到生物教学中，创建新的学习体制和评价体系，真正做到减负增效，提高学生的学习能力。

关键词：初中生物；跨学科整合；化学教学

引言

从知识与方法上看，生物学科与化学学科有着密切的联系，化学对于解释生命的本质具有重要的作用，而生物学的发展则为化学研究开辟了新的领域。为了引导学生采用跨学科的视角去探索未知，教师需要在教学中适当地破除学科壁垒，借助化学视角来开展生物教学。在学科融合的教学模式中，主题教学是一种有效的教学形式，教师可以围绕某一探究性主题引导学生基于不同的学科视角完成知识建构，有机结合不同学科的知识，相互补充，从而促进学生的全面发展。

1初中生物与化学学科关联性分析

在初中生物与化学的学科体系中，生物学重在研究生命系统各个层次的结构、功能、起源、演化、环境等要素，而化学则偏重于从原子、分子层面研究物质的组成、结构与性质。从两者的关系来看，化学为生物学的研究提供了指导与支撑，而生物学则为化学的发展提供了新的方向，例如分子生物学、生物化学等交叉学科。梳理教材可以发现，生物学内容包含了大量的化学要素，例如，在描述细胞时所涉及的分子、原子、有机物、无机物、化学能以及物质是由分子构成的等概念与九年级化学中“物质的构成”相关内容联系密切；植物生长需要含氮、磷、钾等类无机盐与化学学科中的“化学肥料”内容相一致。除了内容上的相关性，部分化学实验原理也是进行生物探究的重要依据，例如，在探究植物的光合作用与呼吸作用时，氢氧化钠吸收二氧化碳以及二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊等都属于化学实验原理。在初中生物教学中，寻找生物与化学学科的交叉点，在生物教学中融入化学知识，有利于学生更加深刻地认识生物知识的本源，构建完整的科学体系。

2初中生物跨学科融合创新实验的策略

2.1用化学实验填补学生的认知空白

生物实验“绿叶在光下产生氧气”，书本介绍用带火星的细木条检测是否有氧气产生。可是学生根本不知道物体在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈这一化学知识，怎么能通过现象来得出正确的实验结论呢？于是，我在设计新课时添加了一组化学实验，在当着学生的面用化学药品制造了氧气和二氧化碳，分别装在集气瓶中，贴好标签。为使对比度更明显，再加一个收集了空气的集气瓶。然后用带火星的木条分别伸进集气瓶，让学生观察比较实验现象。学生清楚地观察到：细木条在收集氧气的集气瓶中重新燃烧起来，在收集空气的集气瓶中无明显变化；在收集二氧化碳集气瓶中熄灭了。在此基础上再来完成“绿叶在光下产生氧气”的实验，学生轻而易举地得出了实验结论。

2.2借助化学实验揭秘发酵原理

生物发酵技术一节中发酵的原理是个难点。如何让学生清楚地了解其中发生的变化？如果把发酵后产生的物质一一鉴定出来岂不妙哉？二氧化碳的鉴定学生已经知晓，难就难怎么鉴定葡萄糖和酒精呢？在咨询化学老师，查阅相关资料后找到了鉴定葡萄糖和酒精的方法。首先将甜酒过滤，然后加入新制的氢氧化铜溶液，看着试管里蓝色的沉淀在酒精灯的加热下变成了砖红色，学生激动地叫了起来“变了，变了”，证实产生了葡萄糖。接下来鉴定酒精的存在，浓度为2%的重铬酸钾溶液与70%的浓硫酸等比例混合是鉴定酒精的最好方法。将酒酿溶液过滤，然后滴加到酸性重铬酸钾溶液中，橙色的重铬酸钾溶液变成了灰绿色，证实已有酒精产生。这些添加的化学实验让学生见识了化学的神奇，这比原来照本宣科更加吸引学生的注意力，使学生更容易理解酿酒的原理，牢牢记住了酿酒的产物。

2.3利用实验，培养学生的探究学习能力

在初中生物、化学课程教学中，我们通常能够看到许多实验环节。这些实验环节是为了通过实验的具体操作，让学生能够更加清晰地了解实验相对应的理论知识。除此之外，对于初中生物、化学教学而言，它的核心素养很大一部分体现在实验操作中。换句话说，就是学生对生物、化学课程中的实验环节的操作，也是学生生物、化学素养的重点体现。同时，初中生物、化学教师需要知道，在让学生进行生物实验操作的时候，往往可以锻炼学生的动手能力和提高学生的探究意识，从而培养学生在生物教学中的探究性学习能力。例如，在教授“生物与环境的关系”时，这节课的教学目标是：第一，通过课程的学习，让学生能够举例说出影响生物生存的环境因素；第二，通过对课程内容的讲解，让学生能够用自己的话表达出生物之间的密切联系；第三，通过课堂实验的展开，让学生能够体验探究的过程，学会控制实验变量和设计对照实验，从而通过实验过程，让学生能够形成爱护实验动物的情感；第四，通过生物实验，让学生能够认真观察和记录，并让学生学会与他人进行交流与合作，培养学生的合作精神。根据这样的教学目标，教师为了让学生能够更加清楚生物与环境的关系这一课程主题，可以让学生开展生物实验。在具体实验之前，教师可以让学生围绕这一主题，尝试提出自己的实验方案。在上课的时候，教师可以给一些时间让学生进行思考，其中不需要学生讲出具体的实验步骤和环节，只需要将大致实验所需要的器物，如何展开说出来就行，然后教师还可以让学生说说自己的看法，学生之间相互交流。这样的教学方式，不仅能够加强学生对课程学习的认同感，提高学生对生物课程学习的兴趣，同时还能够培养学生的独立思考和探究性学习能力。

结语

在初中生物与化学的整合教学过程中，重点是使学生在重视概念形成过程的基础上理解跨学科的概念，确定不同学科知识之间的关联性，在学习中学会整合的方法。化学学科指导下的生物教学是一个相互联系的过程，教师可以通过联系、动态、自主生成的观念，借助探究、合作与交流等途径，引导学生构建不同学科知识之间的关联性。综合来看，跨学科知识整合的教学模式能够围绕特定的主题，科学建构生物与化学的内容架构，有助于学生形成科学的认知，加深学生对生物内容本质的认识。

参考文献

[1]武佩文. 初中生物融合现代信息技术的教学设计研究 [J]. 课程教育研究， 2017， （47）： 176.

[2]钱琳琳. 尝试在初中生物教学中融入化学元素 [J]. 中学课程辅导（教师通讯）， 2016， （21）： 71.