高中生物教学中学科间知识渗透例析

■肖三

高中生物教学中学科间知识渗透例析

■肖三

通过对人教版高中生物必修教材内容的全面分析，结合总结的相关学科知识渗透点，发现高中生物中光合作用、呼吸作用、人工诱变育种、生态系统的能量流动等多个重要知识点，涉及到生物学与化学、物理学科的双重交叉渗透。下面以人教版必修1第5章第4节“光与光合作用”为例，分析如何进行生物与化学、物理学科知识交叉渗透的教学设计。

“能量之源——光与光合作用”一节的知识交叉渗透教学设计课时1：捕获光能的色素和结构1．说出绿叶中参与光合作用的色素种类及其作用知识目标能力目标教学目标2．掌握叶绿素提取和分离的方法3．掌握叶绿体的结构和功能1．通过“绿叶中色素的提取和分离”实验掌握相关实验操作技能，能够正确使用实验器材，提高对实验结果的分析能力和实验探究能力2．通过恩格尔曼实验使学生了解科学家进行实验的方法，提高学生的实验分析、探究和设计能力情感、态度与价值观目标1．通过“绿叶中色素的提取和分离”实验培养科学探究的兴趣2．通过恩格尔曼实验培养正确的科学思维方式和实验创新意识学生特征学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，但对光合作用发现史却很陌生，要“了解科学探究的一般方法”需要教师多引导。高中生具备了一定的观察和认知思维能力，但探索科学的过程、方法及结论的形成缺乏理性思考。在教学过程中，教师要创设学生活动的机会，让学生成为活动主体，教师为学生提供必要的指导和知识铺垫。生物知识分析教学内容分析“光和光合作用”这部分知识承接酶、ATP、细胞呼吸等知识，由一个农业生产现象引起学生讨论，从而引入参与光合作用的色素的概念，由叶绿素的提取和分离实验归纳出叶绿素的种类及不同色素的光谱，之后通过色素存在的位置引入叶绿体并讲解了叶绿体的结构和功能。本节内容为下节课内容“光合作用的原理和应用”奠定了知识和能力基础。本节涉及的实验较多，对学生掌握实验技巧、培养正确的科学态度价值观、培养创新能力、通过实验掌握科学知识等具有重要意义。学科间交叉渗透知识点分析生物知识点实验：叶绿体色素的提取与分离（教学重点）化学知识点物理知识点【提取】相似相溶原理：色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中被提取出来四种色素对光的吸收（教学重点）【分离】溶解度高的色素随着层析液在滤纸上扩散得快（扩散原理、分子运动论）光谱的知识：P99-学科交叉（光是一种电磁波，可见光的波长范围大约是390-760nm。波长小于390nm的光是紫外光；波长大于760nm的是红外光。一般情况下，光合作用利用的是可见光。）

教学过程设计教学内容(交叉渗透点)教师活动学生活动设计意图实验：叶绿体色素的提取与分离设计问题，串讲实验原理：1.为什么用无水乙醇提取绿叶中的色素？为什么滤纸上的滤液细线不能触及层析液？（联系化学相似相溶解原理）2.为什么色素在滤纸上的位置不同？滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？这说明了什么？（联系物理学中扩散原理）3.加入SiO2、CaCO3的作用是什么？(CaCO3与液泡中酸性物质中和反应)联系已有的化学、物理学科知识，思考问题，在“知其然”的基础上，“知其所以然”。四种色素对光的吸收2.分析吸收光谱图：区分每种光合色散吸收光能的波峰，分析光合色素吸收光谱的特点（联系物理中光波的知识）3.解释农业生产问题：温室大棚种植蔬菜，应选择什么颜色的材料？（联系物理中光谱的知识）1.小实验：将绿叶中的色素提取液，放在阳光和三棱镜之间，观察光谱（联系物理中光的色散现象）联系已有的物理光学部分知识，注意观察，思考相关问题，在分析得到色素吸收光谱特点的基础上，结合农业生产解决实际问题。通过化学、物理学科知识的渗透，在生物教学中让学生实验为什么如此操作和结果的形成原因。通过物理学科光学知识的渗透，在生物教学中让学生对光合色素的种类及吸收光谱的特点记忆深刻，同时注重将理论与实践相结合。

教学案例分析：该学科知识渗透教学设计与常态教学设计相比，相同之处在于都需要有全面的前端分析——对教学目标（知识目标、能力目标、情感态度与价值观目标）、学生特征分析（一般特征和初始能力分析），在教学内容分析部分，学科知识渗透的教学内容分析需要对生物学知识和学科间知识渗透知识点进行双重分析，这是进行下面教学过程分析的关键前提。在学科知识渗透教学过程设计环节，以常态教学过程设计为基础，准确把握每个教学环节的知识渗透点，为达成教学目标，教师需要考虑用多长时间进行学科间的知识渗透？学科知识渗透的深度和广度是怎样的？学科知识渗透教学应立足与生物学科本身，为了达成生物教学目标、促进学生对知识点的深入理解与掌握而扩展相关的化学、物理知识，这也是评价课堂教学有效性的标准之一。

总之，恰当的教学设计在很大程度上决定了学科知识渗透教学实施的成功与否。因此教师在转变教育观念的同时，要做到对学科间知识渗透点的准确把握并能够进行恰当的教学设计。

学科知识渗透对学生来说是一个内化的过程，只有当理化生三门学科基本知识在学生大脑中共存，同时学生逐步形成了渗透意识后，才会主动吸收、内化、综合学科间的知识。认识到这一点，教师应该在了解学生已有知识结构的基础上，准确把握生物与物理、化学学科的交叉渗透点及相关知识链接，在知识储备上做足功课。同时，各科教师只有经常沟通协作才能及时了解各科教学的进展情况，有利于抓住渗透教学的准确时机。

（作者单位：武汉市黄陂区第三中学）

责任编辑 向保秀