《跨学科融合教学案例——以“生态系统的奥秘”为例》
教学背景
在现代教育中,跨学科融合教学有助于打破学科界限，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。“生态系统的奥秘”这一主题涉及生物学、地理学、化学等多学科知识，通过跨学科融合教学，能让学生更全面深入地理解生态系统相关内容。
教学目标
- 知识与技能目标
- 学生能够阐述生态系统的组成成分及其相互关系（生物学科）。
- 描述生态系统中物质循环和能量流动的过程及特点（生物、化学学科）。
- 分析不同生态系统的类型、分布与环境因素的关系（生物、地理学科）。
- 过程与方法目标
- 通过实地观察、实验探究、资料分析等活动，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
- 学会运用多学科知识对生态系统相关问题进行综合研究,提高知识迁移和整合能力。
- 情感态度与价值观目标
- 增强学生对生态系统的保护意识,树立人与自然和谐共生的观念。
- 培养学生团队合作精神和对跨学科学习的兴趣。
与过程
（一）导入环节（地理学科视角）
通过展示不同地区的自然风光图片,如热带雨林、沙漠、草原等，引导学生思考这些地区生态环境的差异，提问：“为什么不同地区的生态环境会有所不同？”从而引出生态系统的概念，并介绍生态系统的类型与地理环境的关系。 |生态系统类型|地理分布|环境特点| |---|---|---| |热带雨林生态系统|热带地区|高温多雨，物种丰富| |沙漠生态系统|干旱地区|降水稀少，昼夜温差大，生物种类较少| |草原生态系统|半干旱地区|降水适中，植被以草本植物为主|
（二）生态系统的组成（生物学科为主）
- 实地考察与观察 组织学生到校园花园或附近公园进行实地观察，让学生寻找生态系统中的生物成分，包括生产者（如植物）、消费者（如动物）和分解者（如微生物），学生记录观察到的生物种类、数量以及它们之间的相互关系，如动物以植物为食，微生物分解动植物遗体等。
- 实验探究 回到教室后，开展“模拟生态系统”实验，准备一个透明玻璃缸，放入少量土壤、水、藻类植物和一些小动物（如蜗牛、小鱼），密封后放置在阳光下，学生观察并记录生态系统内生物的生存状况、水质变化等，理解生态系统各组成成分在维持生态平衡中的作用。
（三）物质循环和能量流动（生物、化学学科融合）
- 物质循环讲解 以碳循环为例，从化学角度讲解二氧化碳在自然界中的转化，通过多媒体展示植物光合作用吸收二氧化碳生成有机物和氧气，动植物呼吸作用释放二氧化碳，以及微生物分解作用将有机物分解为二氧化碳等过程，让学生理解物质在生态系统中的循环过程。
- 能量流动探究 开展“食物链中能量流动”的实验探究活动，准备不同营养级的生物样本（如草、蝗虫、青蛙等），测量它们的能量值，分析能量在食物链中的传递规律，如能量逐级递减的特点，引导学生从化学能量转换的角度理解能量流动的本质。
（四）生态系统的保护（多学科综合）
- 案例分析 展示一些生态系统破坏的案例，如森林砍伐导致水土流失、河流污染使鱼类死亡等，从地理角度分析生态系统破坏对环境的影响，从生物角度探讨生物多样性减少的危害，从化学角度研究污染物在生态系统中的迁移和转化。
- 小组讨论与方案设计 组织学生分组讨论如何保护生态系统，鼓励学生运用多学科知识提出保护措施，从地理方面提出合理规划土地利用，从生物方面建议保护野生动植物栖息地，从化学方面倡导减少污染物排放等，每个小组撰写保护生态系统的方案，并进行班级汇报交流。
教学效果评估
- 知识测验 通过选择题、填空题、简答题等形式，考查学生对生态系统组成、物质循环、能量流动以及生态保护等知识的掌握情况。
- 项目评价 对学生设计的生态系统保护方案进行评价，从方案的科学性、可行性、创新性以及多学科知识融合程度等方面进行打分。
- 学生自我评价与互评 组织学生进行自我评价和小组内互评，让学生反思自己在跨学科学习过程中的收获与不足，促进学生之间的相互学习和共同进步。
问题与解答
问题：在跨学科融合教学中，如何确保不同学科知识的衔接和融合自然流畅？ 解答：教师要在教学设计前深入研究各学科教材内容，梳理出知识点之间的内在联系，确定融合的切入点和主线，在教学过程中，以实际问题或项目为载体，引导学生在不同情境下运用多学科知识进行分析和解决，在“生态系统的奥秘”教学中，以生态系统的实际问题为主线，将生物、地理、化学等学科知识自然地融入其中，教师要加强不同学科之间的沟通与协作，共同备课、研讨教学方法，确保在教学过程中学科知识的过渡自然、衔接紧密。
