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跨學科學習是學習者整合兩個或更多學科或專業知識體系，以實現單一學科內容不能達到的目的，如解決問題、解釋現象或制作產品［１］。跨學科學習是整合兩種或兩種以上學科的觀念、方法與思維方式以解決真實問題、產生跨學科理解的課程與教學取向［２］。跨學科學習是應對２１世紀發展的有效學習方式，而且跨學科學習的開展，有助于彌補傳統分科教育無法實現的教學，進而促進學生的發展［３］。生物學作為科學的一個分支，它既是一門獨立的學科，又與其他學科有必然的關聯性。在生物學教學中開展跨學科學習，引導學生建立不同學科之間的聯系，有助于生物學知識的意義建構，符合培養學生生物學核心素養的要求，也同新中考改革中提倡的提升學生綜合分析能力的目標相一致。因此，教師需要轉變教育教學觀念，創新方法，設計出有利于學生主動整合不同學科實現生物學學科知識建構的跨學科學習主題。現結合具體教學案例，探討初中生物學跨學科學習主題設計的具體方法。
１專題內容的圓心輻射法
圓心輻射法是指以某一生物學專題內容為圓心，通過整合不同學科，向外輻射出若干個跨學科學習主題。在實踐過程中，教師可以結合學校教育教學資源和生物學教師的特長，厘定專題，進而確定子學習主題，細化為課時教學內容。其中，專題內容的選擇至關重要，可以以植物專題視角進行設計，從宏觀的植物界或者從某一特定植物出發，結合學校的特色，進行圓心輻射設計；也可以從動物或微生物的視角進行設計。例如，以“蝴蝶”內容為圓心整合科學學科，鼓勵學生從不同學科的角度去思考問題，開展蝴蝶考察、蝴蝶飼養、蝴蝶小課題和蝴蝶夏令營等蝴蝶探究學習；整合勞技學科：開展蝴蝶標本、蝴蝶剪紙、蝴蝶祝福卡和蝴蝶中國結等蝴蝶工藝的學習；整合地理學科：開展蝴蝶習性、蝴蝶分布、蝴蝶趣聞和蝴蝶種類與分布等蝴蝶認知學習；整合語文學科：開展蝴蝶日記、古詩中的蝴蝶和蝴蝶詩詞創作等蝴蝶文學學習；整合美術學科：開展蝴蝶沙畫、蝴蝶小報等蝴蝶美學學習，使學生熟悉蝴蝶知識、掌握蝶藝制作和野外考察的基本技能，培養學生科學探究和工藝創新能力（圖１）。大自然本身就是一種綜合事物的體現，探索其中的奧妙也就必須綜合運用跨學科知識，這樣的探索對發展學生個性，培養學生創新精神和實踐能力具有重要的意義。“蝴蝶”跨學科學習主題是匯集科技、美學和工藝等為一體的現代綜合藝術，其多元化的創作題材，新穎的表現手法以及廣闊的應用空間，能得到學生的喜愛。
２學科知識的概念層級法
概念層級法是指基于生物學學科的要求，遵循學科大概念—核心概念—知識點的層級關系，在某一或某幾個層級中自然而然地運用不同學科知識，設計跨學科學習主題。這一方式通過聯通不同學科知識，讓學生通過跨學科學習理解知識之間的聯系，促進知識點到大概念的學習。大概念的習得，對于學生生物學核心素養的形成至關重要，需要在跨學科學習主題設計的過程中予以重點關注。在進行設計時，可將大概念分解成其下位的核心概念，核心概念再與具體的知識點、具體的問題情境關聯，幫助學生更清晰地認識生命的本質。例如，針對“生物體的遺傳信息會一代代地傳遞下去，遺傳信息控制生物性狀”這個大概念的學習，需要厘清“遺傳信息”和“生物性狀”兩個核心概念及兩者關系。為了從本質上理解這兩個核心概念，在這兩個概念下進一步提出“染色體、ＤＮＡ、基因、相對性狀”等具體的知識點。抽象的概念和平面的圖形無法很好地幫助學生理解ＤＮＡ的結構以及為何為這樣的結構形態。可設計“ＤＮＡ—３Ｄ打印模型構建和制作”跨學科學習主題：①學生通過教材對ＤＮＡ的結構進行初步認識，如ＤＮＡ為雙螺旋結構。學生了解后會提出疑問，為什么ＤＮＡ是兩條鏈，而且螺旋在一起呢？通過小組討論、查資料，結合化學知識了解ＤＮＡ結構的特點；②通過教師演示ＤＮＡ“３Ｄ”物理模型的搭建，循序漸進地達成對ＤＮＡ結構的認識；③通過學生手繪ＤＮＡ立體模型，表現出ＤＮＡ的立體結構；④進行３Ｄ打印軟件學習和ＤＮＡ的３Ｄ模型制作。
３問題解決的問題鏈條法
問題鏈條法是指基于需要解決的生物學真實問題，分解出若干個跨學科的子問題，將子問題按照一定邏輯串聯為問題鏈，以形成跨學科學習主題。這一方式借助開放性問題，激發學生應用、活用不同學科知識，理解生命的本質，形成整合思維：①要確立真實問題，關鍵問題確立的核心是源于生活，可由教師提出、也可由學生提出，具有真實性、開放性、挑戰性和契合性４個特點；②要對真實問題進行分解，化為若干個邏輯關聯的子問題；③在問題解決的過程中，鼓勵學生主動使用２門乃至２門以上學科知識。例如，結合上海初中生命科學教材第２冊第６章第１節“城市生態與城市環境保護”的部分內容，與地理七年級第２冊第５章第１節“城市的環境問題及環境優化”的部分內容，設計“循蹤‘探秘清水濱’”跨學科學習主題。可根據學校所處位置，就近選擇當地的濕地公園進行設計。本案例主要圍繞上海世博后灘濕地公園（簡稱：后灘公園）這一真實情境，圍繞“后灘公園水環境如何實現更新換代”這一關鍵問題設計了問題鏈：為什么要開展環境保護—怎樣開展水環境保護—水環境保護的效果如何—人類活動對水環境保護有哪些影響。引導學生探秘后灘公園的凈水原理，使學生綜合運用跨學科知識來開展真實學習，以提高學生綜合分析問題、解決問題的能力（圖２）。生物學與地理學具有天然的聯系，很多生物學現象的解釋需要借助地理學知識來得以解決。在這個跨學科的學習過程中，學生在真實的問題情境中，圍繞學習目標，綜合運用生物學、地理學科的知識，對問題進行分析、解決，認識到不同學科知識在解決實際問題中的應用，體驗運用不同觀念、思維方法等解決問題的一般過程，可提升學生的創新能力。
４學生興趣的任務統整法
任務統整法是指在生物學教學中，以學生的興趣為出發點，設計需要學生運用不同學科知識才能完成的總任務，并緊扣這個總任務設計出環環相扣的具體任務，形成跨學科學習主題。學習興趣能夠引導學生進行有意義學習，為學生的學習提供持續動力，而符合學生最近發展區的任務，能夠激發學生的學習興趣。因此，要以學生興趣為先導，通過任務統整法設計生物學跨學科學習主題，有助于引導學生在生活中主動應用生物學知識。在實踐過程中：①要找準學生的生物學學習興趣點；②結合學生的真實生活情境，設計適合初中生年齡特點的總任務；③根據學生的興趣，在總任務統整下，設計真實可行的具體任務，并引導學生運用不同學科知識完成具體任務。例如，八年級學生對植物種植興趣高漲，可結合學校菜園建設的過程，設計“學校菜園設計”跨學科學習的主題（表１）。以“創建一個學校菜園”為總任務，依據實踐邏輯拆解為８個具體任務：菜園的基本特征分析、學校菜園選址、種植蔬菜選擇、菜園設計圖、種子購買方案設計、蔬菜種植指南編寫、蔬菜觀察日記和蔬菜美食制作。通過這些具體任務的實踐，將生物學與數學、美術、地理、語文等學科進行有效地融合，加深學生對生物學知識的理解和掌握。“中考改革實施意見”提出：“要關注初中學生社會考察、探究學習和職業體驗等綜合實踐活動的情況記錄，引導學生把課程學習內容與真實生活情境相結合，提高自身綜合素質”。“校園菜園設計”跨學科學習主題，聚焦學生的生物學學習興趣，與學生的真實生活情境相聯系，以實踐操作過程中邏輯關聯具體任務為主線，給了學生充分的自主空間。學生在真實的菜園設計、播種、種菜和美食制作等過程中，充分運用不同學科知識解決在實踐過程中遇到的具體問題，學生興趣得到極大的激發，較多學生一下課就去菜園觀察蔬菜的生長情況。同時，學生的資料查找和交流能力、問題解決能力、跨學科分析能力和創意設計能力都得到了提升。
５跨學科學習主題設計的思考
５．１注重不同學科的有機整合，保證內容科學性
生物學跨學科學習主題的設計，涉及到不同學科的整合。例如在“微生物學”學習版塊，可以實現與美術的整合，開展“細菌作畫”跨學科學習；也可以與工程結合，開展“酵母菌與自制葡萄酒”實驗探索。主題活動過程中謹防發現跨學科的科學性錯誤。
５．２注重真實世界的生活現象，提升跨學科能力
開展生物學跨學科學習，也是為了提升學生的跨學科能力，以適應學生未來生活需求。例如學生學會運用“生物學節律與生活節奏”的原理和地理氣候知識來綜合分析“花鐘”現象以后，再引導學生分析“很多人在乘坐飛機飛越不同時區會有‘時差’的感覺，這是為什么？”目的是了解學生是否能夠遷移運用生物學和地理的學科知識，來綜合分析這一真實的生活現象。
５．３注重學習主題的豐富多元，尊重學生個體差異
學情是開展跨學科學習主題設計的起點，要結合學生的基本情況，包括學生所處心智發展階段的特點與興趣愛好、以及學生已有的知識基礎與生活經驗，選擇學生在心理上與經驗上都易于接受的主題［４］。多元智能理論提倡教育者關注學生不同方面的智力發展，尊重學生個體間的差異。（基金項目：２０２０年度上海市教育科學研究一般項目“指向創新素養培育的初中跨學科課程開發研究”，Ｎｏ．Ｃ２００１０）
主要參考文獻
［１］ＭＡＮＳＩＬＬＡＶＢ．Ｌｅａｒｎｉｎｇｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ：ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ［Ｍ］．Ｏｘｆｏｒｄ：ＯｘｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２０１０．
［２］張華．論理解本位跨學科學習［Ｊ］．基礎教育課程，２０１８，２３８（２２）：７１３．
［３］鄭曉蕙，李增嬌，張文華．核心素養與生物學教學［Ｍ］．上海：華東師范大學出版社，２０１８：６８．
［４］鄧純臻，楊衛安，隆平．例析高中生物學學教學中“整體式教學情境”的創設［Ｊ］．生物學教學，２０２１，４６（１０）：２１２４．
