科学窑自然课程教育研究CourseEducationResearch2020年第15期高中生物学跨学科概念教学的实践研究渊岷县第三中学甘肃岷县748400冤要以野模型冶引入野种群数量的变化冶一节为例要要朱慧贞吴存华揖摘要铱跨学科概念是指超越一门学科的界限袁可广泛用于解释科学领域内不同问题的通用概念遥本文尝试以野模型冶这一跨学科概念指导人教版高中生物必修3第四章第2节野种群数量变化冶的课堂教学袁探索跨学科概念在高中生物学科教学中应用的有效途径及优势所在遥揖关键词铱跨学科概念高中生物学种群数量变化揖课题项目铱本文系2018年甘肃省野十三五冶教育科学规划课题叶高中生物学跨学科知识教学的实践研究要要要以必修1为例曳阶段性研究成果揖中图分类号铱G633.91袁课题立项号院GS[2018]GHB0930揖文献标识码铱A冤遥2011年7月美国颁布了叶新一代K要12科学教育标准曳袁以下简称叶科学教育标准曳遥倡导以跨学科的思维来整合学科知识袁以跨学科的能力要求来培养学生遥提出了七大跨学科概念榆院淤模式曰于因果关系院机制与解释曰盂系统与系统模型曰与变化物质与能量遥跨学科概念隶属于跨学科知识的范畴曰虞结构和功能曰愚尺度尧比率和数量袁是指超越一曰舆稳定门学科的界限袁可广泛用于解释科学领域内不同问题的通用概念遥跨学科概念的提出体现了不同科学领域对思维方式的共同要求遥这七大跨学科概念在我国现行人教版高中生物教材中都有所呈现野模型冶是对自然界事物简化模拟的体系或结构遥袁主要包括物理模型尧数学模型尧概念模型等袁是科学领域内的通用研究方法遥本文尝试将野模型冶这一跨学科概念引入人教版高中生物必修3第四章第2节野种群数量变化冶的课堂教学中袁探索跨学科概念在高中生物学科教学中应用的有效途径及优势所在遥依据新课标袁本节的教学目标为野尝试建立数学模型解释种群的数量变动冶遥学生不仅要完成数学模型的构建袁更要把握数学模型渊抽象冤与种群的数量变化渊具体冤之间的内在逻辑联系遥一1.创设情境引出数学模型尧野种群数量变化冶的数学模型建构过程播放细菌生殖的视频袁引导学生描述种群数量的变化趋势袁预测该种群在N代繁殖后种群数量将达到何种程度遥算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量袁并填写教材中的表格袁画出细菌的种群数量增长曲线袁从而引出跨学科概念要要要数学模型院在描述尧解释和预测种群数量变化时袁推导出的公式2.渊1建立种群增长的数学模型尧绘制的图表等遥冤野J冶型曲线的建构依照野观察研究对象袁提出问题要要要提出合理的假设要要要根据实验数据要要要对模型进行检验或修正袁用适当的数学形式对事物的性质进行表达冶的步骤进行野J冶型曲线的构建遥假设在食物和空间条件充裕尧气候适宜尧没有敌害等条件下袁尝试建立种群数量增长的模型遥结合学生对数学学科数列部分内容的学习袁可尝试用数学通项公式的形式表示种群数量的变化袁即Nt=N0姿t袁再以特值代入的方式得到一系列的点袁反映到坐标系中形成指数函数的图像袁进而拟合出种群数量增长的渊2冤野S冶型曲线的建构野J冶型曲线遥结合野澳大利亚野兔事件冶过渡到S型增长遥引导学生分析澳大利亚野兔种群数量呈指数增长的几点原因袁思考这些让野兔快速增长的条件会不会一直存在袁得出自然界种群出现J型增长是暂时的遥在种群内竞争加剧袁天敌数量增多袁传染病更易传播等干扰因素存在的情况下袁种群数量发展的最终趋势是维持在某个值渊环境容纳量冤袁并围绕这个值上下波窑172窑揖文章编号铱2095-30渊2020冤15-0172-02动遥从而构建种群数量增长的3.用数学模型解释实际问题野S冶型曲线遥自然界中的种群一般以野S冶型曲线增长袁种群的增长速率可以用图像上每点的切线的斜率表示遥引导学生绘制野S冶型曲线种群增长速率随时间的变化图像袁提出问题院淤如何控制家鼠尧蝗虫等有害动物的种群数量曰于鱼塘怎样捕捞才能够使经济效益最大化等实际问题遥引发学生思考讨论袁形成对策遥该教学环节的目的在于将学生建构的数学模型应用于新情境4.开展实验袁解释生活实际中的问题袁探索与检验模型遥学生以小组为单位袁进行野探究培养液中酵母菌种群数量的变化冶实验袁探索食物和生存空间有限条件下的种群数量增长模型遥按照野提出问题要要要作出假设要要要制定计划要要要进行实验要要要得出结果要要要分析与评价冶的科学探究步骤开展实验遥本实验为学生小组实验袁每组成员分工合作袁完成酵母菌的计数与统计遥计数结果求平均值袁绘制酵母菌种群数量变化的曲线图遥一个小组的实验数据难免存在误差袁与实验假设并不相符袁但对于不同小组来说袁组间重复袁将每3个小组的数据汇总袁求出平均值袁数据共享后再次绘制曲线图袁以便尽可能的减小实验误差袁以此达到验证数学模型的目的遥二1.促进学生对生物学核心概念的学习尧跨学科概念在高中生物教学中的优越之处在教学过程中袁既要通过跨学科概念促使学生掌握核心概念袁又要在学习核心概念的同时渗透跨学科概念遥野种群冶属于高中生物学中的核心概念袁教学过程中引入野模型冶这一跨学科概念袁有助于学生对核心概念的理解和掌握遥同时通过对野种群数量变化冶的学习又可以促进学生对于野模型冶这一跨学科概念的理解2.遥野模型促进学生跨学科学习思维的形成冶是解决各学科问题的通用工具与手段遥教师应启发学生发散思考院在数学尧化学尧物理等学科的学习中是否也有过借助野模型冶解决问题的例子遥引导学生意识到该研究思路在其他学科中也是适用的遥野数学模型冶不仅能够解决生物学科中野种群数量变化冶的问题袁其他学科中所有涉及到数学图像尧公式等表示的问题都用到了野数学模型冶遥引导学生形成跨学科学习的思维袁将野模型冶这一跨学科概念用于各个学科的学习中3.遥野数学模型有助于学生生物学核心素养的提升冶的构建是一个科学探究的过程袁通过观察生活中的生物学现象发现问题尧提出问题与假设尧设计并进行实验尧得出结论袁进而解决相关问题袁这个过程有助于学生科学探究素养的提升曰学习知识的目的在于实践应用袁跨学科概念的学习促进了学生对于核心概念的理解袁但这仅仅停留在理论层面袁更重要的是能够灵活运用所学生物学知识解决.com.cn. All Rights Reserved.课程教育研究CourseEducationResearch2020年第15期科学窑自然STEAM教育理念在高中地理教学中的应用初探渊山东省平度师范学校山东平度266700冤要以野地形对聚落及交通线路分布的影响冶为例要要刘雪刘显志揖摘要铱STEAM教育理念倡导多学科融合教育袁不仅符合新课程标准的基本要求袁同时也能有效克服传统教学的弊端袁将其运用到高中地理教学中具有十分重要的意义遥本文将以围绕野地形对聚落及交通线路分布的影响冶这一知识点袁从STEAM项目探究尧创新实践模式和完善STEAM教育评价三方面出发袁系统分析STEAM教育理念在高中地理教学中实践应用的具体方法遥揖关键词铱STEAM教育理念高中地理教学实践策略揖中图分类号铱G633.55揖文献标识码铱A揖文章编号铱2095-30渊2020冤15-0173-01野蜀道之难袁难于上青天冶袁为何历史中会记录野蜀道难冶呢钥这是因为当时的科技不发达袁长安通往蜀地的道路崎岖袁地形险峻高山峭壁袁所以野蜀道冶才会难袁从历史中我们能够看出来地形对于人们的生活影响十分巨大袁而对于我们现在的国家袁科技力量强大袁经济实力雄厚袁则不再有野蜀道之难冶了遥如此以来袁通过融入历史元素不仅让学生们感受到了学习地理的乐趣袁同时还增强了学生的爱国之情遥三尧完善STEAM教育评价袁优化教学效果评价是教学过程中的重要环节袁科学的教学评价能够对学生形成一定的激励袁促进教学效果的优化遥因此袁在STEAM教育理念之下袁高中地理教师必须要完善教育教学评价体系袁注意形成性评价与总结性评价的结合袁关注学生学习过程中能力和素质的提升遥一方面袁教师要采用课堂观察法尧面谈法来实施课堂评估袁关注学生的课堂表现袁真实反应学生的学习过程曰另一方面袁教师需要关注学生的学习效果袁通过开放性问题提出和课后作业的布置来了解和评价学生知识掌握的程度袁从而更好地促进教学效果的优化遥例如袁为了优化教学的效果袁在课堂教学中袁教师会为学生们设置一些开放性的问题让学生们进行抢答袁当学生们遇到问题时便可以通过电子板将问题反馈给笔者遥同时袁教师也会根据学生们提出的问题对学生们进行评估袁并对学生们进行指导遥这样一来袁在高中地理教学中通过完善STEAM教育评价袁有效优化了教学效果遥总之袁STEAM教育理念在高中地理教学中的应用是新课程改革的必然趋势袁同时也是提高教学质量尧优化教学效果的重要推动力遥因此袁高中地理教师不能一直局限于落后的教学模式的束缚之中袁而是要顺应教育的发展和变革袁通过基于STEAM项目探究尧创新实践模式和完善STEAM教育评价等方法和策略的运用袁来赋予高中地理教学活力袁促使高中地理教学迈上一个新的台阶遥参考文献院[1]纪秋月.STEM教育在高中地理课堂中的应用探究[D].河北师范大学,2018.[2]熊小菊,廖春贵,胡宝清.STEM教育理念在高中地理教学中的运用研究[J].中学地理教学参考,2019(04):11-13.STEAM教育本质上指的是科学尧技术尧工程尧艺术和数学等多种学科之间的相互融合袁目的是实施野突破学科冶的综合性教育袁以培养学生的综合素质和核心素养遥STEAM教育理念与新课改基本理念不谋而合袁将其运用到高中地理教学之中能让地理知识真正地野活冶起来遥所以袁高中地理教师必须要顺应时代和课改的趋势袁及时更新教学观念和思想袁不断革新教学方法袁以实现STEAM教育与高中地理教学的充分融合遥一尧基于STEAM项目探究袁强化情境教学STEAM教学强调和倡导探究式学习尧项目式学习袁而这一开端是以向学生提出真实情境的问题为切入点袁促使学生进入到具体的问题情境之中袁从而对知识进行主动的分析与探究遥所以袁高中地理教师需要以从地理学科的情境性出发袁紧扣地理教学内容袁结合学生的认知结构来科学的设计地理问题曰其次袁教师需要组织和开展探究活动袁营造实验类尧探究类尧生活类问题情境袁充分建构STEAM项目袁引导学生利用地理原理解决实际问题遥例如袁在教授野地形对交通线路分布的影响冶这一部分内容袁教师基于STEAM项目为学生们设计了多个问题袁如袁我国.com.cn. All Rights Reserved.交通线路密度有什么特点钥为什么钥平原和山区交通线路的布局密度和形态特征是什么钥通过多个小问题来引导学生们进行思考袁促使学生们主动展开课堂探究活动遥同时袁教师还基于STEAM理念转变了传统的教学方式袁为学生们开展了课外探究活动袁如袁带领学生们对校园周边的地形及交通进行了勘测袁绘制出交通路线图袁通过实践勘测袁学生们对地形对交通的具体影响有了更加深刻的理解遥二尧创新实践模式袁注重学科融合STEAM教育旨在培养复合型的创新人才袁实践是培养人才的关键途径袁同时人才培养是一个广泛尧连续的过程袁所以在STEAM教育理念之下袁高中地理教师必须要创新实践模式袁注重学科之间的融合遥具体来说袁地理教师要为学生搭建动手实践的平台袁并将生物尧物理尧化学等各个学科知识尧原理尧规律融入到地理实践活动过程之中袁从而促进学生综合素养的全面提高遥例如袁在教学过程中袁教师基于STEAM教育融入了一些历史典故袁让学生们据此来学习地理尧理解地理遥如袁历史上的生产生活中的实际问题遥通过结合灭鼠等实际问题袁实现了知识的综合呈现和应用袁一定程度上培养了学生的社会责任感遥分科教学易导致高中学生学习到的知识互相隔离袁缺乏内在联系袁野模型冶构建这一普遍研究方法在课堂教学中的应用袁启发学生从整体上把握这一普遍的科学原理遥学习过程应注重学科之间的横向联系袁体会科学领域内思维方式的跨学科性遥在培养学生跨学科学习的意识和能力的同时袁进一步激发学生对科学探究的兴趣袁逐步形成科学探究的思维方式袁实现课本知识的实践应用袁这将有利于提升高中学生的生物学核心素养遥参考文献院[1]王威,刘恩山,李倩.将跨学科概念融入高中生物学课程初探[J].生物学通报,2012(8):30.[2]杨文源,刘恩山.美国运原员圆科学教育框架中对生物学核心概念的关注及其启示[J].生物学通报,2013(8).[3]中华人民共和国教育部制定.普通高中生物学课程标准渊修订稿冤[M].北京:人民教育出版社,2016.作者简介院朱慧贞渊1988-冤袁女袁汉族袁甘肃定西人袁一级教师袁硕士研究生袁主要从事高中生物教育教学遥吴存华渊1987-冤袁男袁汉族袁甘肃定西人袁一级教师袁硕士研究生袁主要从事高中数学教育教学遥窑173窑
