教师发展 | 青年教师发展班:中学生物实验教学中跨学科融合的意义和价值
南京汤山威雅实验学校青年教师发展班
中学生物实验教学中跨学科融合的意义和价值
中学生物实验教学是课本教学的有力支持和补充,甚至可以说对课本教学是启发和促进的作用。俗话说:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。实验教学就是操作和实践的教学,也是在操作和实践中出“真知”,产生“真感悟”。从细胞到代谢,生物教学需要多维的学科思维,生物学科既是宏观的又是微观的,有可见可感的生物形态,也有抽象微观的细胞、营养物质的转换等。这需要学生既有形象思维,又有抽象理性思维,从育人角度而言,生物学科对学生思维的成长和培养有很大的丰容和迁移效果,让学生迅速扩大自己的认知范围,而这些认知需要实验来进行支撑,也需要实验来给学生提供实证。
生物教学不仅仅是生物,不能就生物论生物,在当今这个学科大面积交融、跨学科融合、跨界生长兴起的时代,生物和其他学科也早已“你中有我,我中有你”,在服务社会的千行百业中,生物的知识和应用范围极广,与物理结合,可以解决海洋装备的锈蚀问题;与化学相结合,可以研制新药;与地理相结合,可以探寻古生物的密码;与历史相结合,可以解锁出土文物带给我们的岁月密码……这一切多么令人振奋,仿佛给我们打开了许许多多的窗口,看见未来学科发展的一片荣光。所以,生物学科不再是象牙塔里的就学科论学科,要让学生们知道“学以致用”,而且“学一定可以致用”。
让学生从社会发展的宏观层面来观看我们的生物学科,他们会在这些案例中发现生物的学科意义和更广阔的社会意义,在我们的实验课上,我们学科老师和实验老师经常剪辑一些生物工程的案例片段,在教授相关内容的课堂上播放,让学生有一个思维的起点,同时更加多方位地了解生物知识点的应用。
不论学生从这些科普片段里看到了更高阶的思维,还是通过这些视频片段更好地走进了某个知识点,有一个共同点现象令人欣慰:学生们觉得生物知识不是躺在书本里,而是活生生的,就在我们周围,服务着我们的日常生活,甚至有学生总结:“让我看到了科技的力量。”中学生物学科不仅仅教授知识,还帮助提升了学生的科学素养。这不正是教学的终极目标吗?不论学生将来是否从事科研工作,是否在大学就读生工学科,希望科学的意识在每一个学生心里生根发芽。
生物学科老师、实验员老师和物理老师、化学老师、地理老师、历史老师常常聚在一起讨论我们的教学除了分数成绩以外,还可以再追求点什么?塑造一个个好奇的心灵,为学生们的未来奠基,因为,我们感到下一代的成长可能不再局限于只学习某个学科,只从事某项工作,未来是多变的、有许多机会的,也是不确定的,所以,在中学阶段,要给他们开始铺垫基础,让他们多见识,生长出宽广的思维。这不是一朝一夕可以完成,但是我们多学科联动,开发视频片段,介绍伟大的工程,解读技术的突破,带领学生了解一些大学里的实验室的模样,让学生眼界提高,反思深刻,挖掘学生的主观能动性。
我们成立了兴趣小组,在跨学科老师的带领下,利用寒暑假时间,在学生精力允许的情况下,制作几个生物跨学科主题海报,新学期开始后张贴在实验室墙面上进行展览,这成为了我们实验室的特色“装饰画”,学生们在这种小科学家氛围里,不仅感受到了自己的兴趣作业带来的成就感,减少了中学学习的畏难情绪,而且让学习成果惠及所有同学,有些生物学习并不拔尖的同学通过欣赏阅读其他同学的海报,解决了知识学习中的难点和误区,甚至通过向优秀同学学习,培养了更好的更适合自己的学习习惯。这都是生生互学,生生互动的良好结果。
老师们也不闲着,制作一些生物与其他学科交叉的画册,让学生换个角度看学科学习,用图片的方式帮助学生放松式地学习。这也在学生中取得了不错的反响。课余时,学生们像翻阅杂志一样,看看细胞图,看看代谢过程,看看生物工程的小故事,有点像漫画,又像科学杂志。
我们师生的共同努力都是为了让生物教学更加轻松高效一点,也是为了更新学习方式,托举学生们适应未来社会。或许,在将来的社会,知识和AI 齐飞,单兵和组团共生的时代,每个学科人才都是具备十八般武艺的单兵,这样才能独挡一面,相信我们的学生中定会产生一批这样的人才,为我们的科学事业开疆拓土。那么,现在我们就要为他们做好基础的保障,为他们铺好基石,才能让他们将来走得更远、走得更稳。
正如之前所言,生物学科特别能体现微观和宏观的双重性,体现一个学科之内的双重思维,而生物的应用又是那么广泛,我们自身就是一个生物体,我们和我们这个地球上的生命都在一个生物圈里,从海洋到地下,从热带到寒带,这是生命的世界,也是在不断蓬勃壮大的世界,生物技术的参与让我们人类平均寿命提高,各类工业得以发展,生活更加丰富多彩;生物技术的参与,让树枝田头硕果累累,让飞行在太空的空间站里也有绿叶蔬菜。跨学科教学就是要让学生意识到生物学科既是独立发展的学科,也是参与到各行各业的学科。学生需要精准的知识积累,也要有宏阔的视野。跨学科教学能够帮助学生更深刻地理解生物学科,更好地面向未来,创新地使用生物学科的知识。
生物实验教学在跨学科教学过程中大有可为,不仅让学生接触到一些跨学科的工程模型,通过简化的实验装置展示和理解生物学科在跨学科工程中的应用原理,还能够让学生亲身感受一下生物与其他学科交叉后带来的新的科技力量。
所以,在实验室里,我们会制作一些跨学科工程实践的微缩模型和信息展板,拉近实验和工程应用与学生之间的距离,让学生更好地感知科学与技术的力量。
总之,跨学科的教学会给我们带来很多惊喜,也有助于提升学生的科学意识和思维。生物学科应当更多关注实践中的新成果新动态,让学生们领略科技前沿,提升自己的生物学习质量。让我们在生物跨学科教学的道路上继续努力。
