高中生物教学中渗透物理知识的实践与思考
高中生物教学中学科交叉渗透的内容和途径
高中生物教学中学科交叉渗透的内容和途径
丛培鑫 （内蒙古包头市包钢一中，内蒙 包头 014010）
【摘 要】学科之间存在明显的界限，但是知识是没有界限的，教师要通过学科综合来帮助学生素质的全面提升。本 文就从高中生物教学中学科交叉渗透的内容和途径，谈谈学科综合对学生能力提升的影响。
教师在教学过程中可以尝试引入其他学科的知识， 用来解决生物课程中的难题。如借助数学中的排列组 合知识解决遗传类题目计算量大的问题。这样能够帮 助学生更好的理解和掌握学习难点，与此同时也培养了 学生对知识的迁移能力。
现 在科目重 叠的知 识 点 越 来 越多，学生 遇 到的综
合性题目的概率逐渐增大。在平时的训练过程中，教师 可以有意识的加入综合知识要求高的题目，培养学生 对于学科交叉渗透意识，实现学生综合素质的提高。
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的具体现象。在日常的教学过程中，很多问题可以用化 学、物理以及数学角度来进行解释[3]。如在学习生态系 统、生物种群和生物群落之间的关系时，可以运用数学 图表的形式更加直观的展示出来。 2.2 在生物练习中强化学科交叉渗透意识
来。生物学在推进历史的前进，历史忠实的记录着生物 学的发展。从原始海洋中的单细胞生物到创建出现代 文明的人类，历史和生物学是浑然一体的。 1.2 与自然学科的交叉渗透
“ 科 学是内在的统一 体，它 被分 解为独 立的部门 不是由于 事 物 的 本质，而是由于人 类 认识 能 力的局限 性。实 际上存 在 着从物理 到 化 学，通 过 生物 学 和人 类 学到 社会 学的连 续 链 条。”这 是 德国著 名物理 学 家 普 朗克说 的，明确的 提 出学 科 的 本质 是 一 致 的。自然 学 科中的物理、化学、生物的思想方法都是互通的，它们 和生物学是相互促进、共同发展的。第一，高中的教学 过 程中，化 学 和生物 之 间的交 叉渗透 是 最 多的。如昆 虫之间的交流都是通过信息素的传递实现的；蛋白质 的组成会涉及到许许多多的化学知识；化学污染造成 的臭氧 层 破 坏；碘 化 物 在 医学之中的应 用。糖类的 类 型、分 子 式、生理 功 能 这 些 都 是 生物 学的范 畴；糖类 的结构简式、分子结构特征等属于化学方面；第二，物 理和生物学的交叉渗透在各种生物实验中常常出现。 如同 位 素标 记 法的 使 用；辐 射造 成的生物变 异；光 合 作用涉及的物理 知 识。生物和自然 学 科的 渗透 是 促 进 自然科学发展的原因之一，而科学本身也不会存在类 似于学科之间的壁垒。生物教材向其他学科的渗透延 伸，培养学生的综合能力。 2 高中生物教学中学科交叉渗透的途径 2.1 在教学过程中强化学科渗透意识
在生物学教学中培养学生科学思维的实践
在生物学教学中培养学生科学思维的实践《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中指出：“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。
学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
下面浅谈几点在生物学教学过程中培养学生科学思维的做法和思考。
一、通过生物学概念教学培养学生科学思维。
科学思维以生物学事实、概念为基础，同时概念的建立、规律的提炼，也离不开科学思维。
在生物学概念教学中，教师应充分把握好生物学概念形成和生物学研究方法之间的内在联系，在知识教学中渗透科学思维方法培养，促使学生在深入理解生物学概念的同时，逐步熟悉和掌握生物学研究方法。
教师加强科学思维的教学首先要加强生物学概念的教学，因为概念是思维的基本形式，概念教学本质上也是思维教学，注重引导学生在事实基础上通过抽象和概括等思维建构概念。
在学习新概念之前，教师应先深入分析教材，挖掘教材中所包含的科学思维方法，确立清晰的思维培养目标，在备课时制定思维方法训练计划，在教学中有计划、有针对性的去落实。
下面以“细胞周期”这个概念为例进行分析。
新旧联系，分析概念。
指导学生回顾以前所学的知识，分析新概念和学生原有概念是否有一定的联系，是否能在原概念中寻找新概念的固着点，是否有利于帮助学生促进概念的形成。
这里，可以由“细胞周期”这个概念联想到学生原来掌握的“周期”这个概念。
周期是指事物在运动、变化过程中，某些特征多次重复出现，其持续两次出现所经过的时间。
经过新旧联系，这时学生脑海可能产生这样的火花：是不是细胞也在持续重复的发生某种变化。
分解概念，揭示本质。
指导学生首先把概念分解成几个部分，然后将各个部分逐一分析，使概念要点化。
这样学生对概念的理解和把握就可以做到有的放矢。
物理课后反思高中生物教案
物理课后反思高中生物教案
主题：光学
课时：1小时
教学目标：
1. 了解光的传播方式及性质
2. 了解光学器件的原理和应用
3. 能够进行简单的光学实验并解释现象
4. 培养对光学知识的兴趣和探究精神
教学内容：
1. 光的传播方式：直线传播、反射、折射
2. 光学器件：凸透镜、凹透镜、平凸镜、平面镜
3. 光的实验：实验1：光的直线传播；实验2：凹凸透镜成像实验
教学过程：
1. 引入：利用实物或图片引入光学的概念，激发学生对光学的兴趣
2. 讲解光的传播方式及性质，引导学生了解光的直线传播、反射和折射
3. 讲解光学器件的原理和应用，介绍凸凹透镜和平面镜的作用及成像规律
4. 进行光学实验，让学生亲身体验光学现象，加深对光学知识的理解
5. 总结：回顾本节课的重点内容，引导学生总结光学知识，并思考光学在日常生活中的应用
课后反思：
本节课的教学内容比较基础，学生普遍容易理解。
在教学过程中，我注重通过实物展示和实验操作，让学生在亲身体验中掌握光学知识。
但在课堂管理方面，我发现部分学生在实验环节不够集中，导致实验效果不佳。
下次教学中，我将更加严格要求学生的纪律，确保课堂秩序和教学效果。
另外，在课堂互动方面，我希望能够更多倡导学生间的互相合作和交流，鼓励他们积极参与讨论，提高课堂氛围和学习效果。
同时，在评价反馈方面，我将更加注意收集学生的反
馈意见，及时调整教学策略，为学生提供更好的学习体验。
希望通过不断反思和改进，能够提高自己的教学水平，更好地指导学生学习。
高中物理教学改革与思考
高中物理教学改革与思考教学质量是教学工作的生命线，课堂教学是提高教学质量的最重要环节。
所以，改革课堂教学方法，提高课堂教学质量，是实践新课程最值得研究的一个教育话题。
新一轮课程改革，既是一个挑战，同时也是基础教育得到更快发展的一次机遇。
教育改革事业是一次没有终点的长跑，也只有这样才能使得我们的理论和实践不断得到更新和发展，保持新鲜和生命力。
为了脚踏实地改革我们的中学物理教学，少走弯路，重要的是总结中学物理教学的优秀传统，在继承传统的基础上有所创新，教学改革才能健康地发展。
那么，我们的中学物理课堂教学方法应怎样改革？我想谈谈以下几点关于物理课堂教学改革的实践与思考：1. 采取对话式互动教学，反对师对生单向传输以前，有些学生习惯于指望老师”满堂灌”,对老师产生依赖心理，不主动积极思考问题；还有些同学表面上静坐在那儿，倒底有没有听讲，听了多少，理解了多少，对其听课效果老师并不知道。
这都是传统教学老师对学生单向传输知识带来的弊端。
其实，课堂是提供给师与生研究探讨问题的场所，可以采取对话式互动教学。
以对话、聊天、讨论的形式取代传统的空洞枯燥的理论学说的说教形式，可以避免传统教学师对生单向传输知识带来的弊端。
笔者认为，学生上课是在以有知识（初中学习和预习得来的知识）的基础上，巩固强化基本概念和规律，把握一些主要的问题。
预习过程中学生会遇到一些疑难或模糊的问题，带着这些问题走进课堂，对这部分知识给予特别关注，直到通过讨论得到解决。
这种教学活动面向最广泛的学生群体，注重每个人的参与，尽可能使学生在轻松活跃的气氛中接受和理解知识，自学能力可以得到加强，同时注意利用个体之间相互影响、相互作用、相互促进，从而使他们集体提高、共同进步。
采取对话式互动教学，既活跃课堂气氛，有利于调动学生的积极性，又体现了老师的民主、师与生的平等。
笔者在课堂实践时，运用下面两种手段，双管齐下：（一）不断对学生进行智力激励，课堂上，不断鼓励学生，每位同学都能学好；不断地激励他们，哪怕点滴的进步。
高中物理教学中促进学生深度学习的实践与思考
高中物理教学中促进学生深度学习的实践与思考一、引言物理是自然科学的重要组成部分，也是高中阶段学生不可或缺的学科。
在物理学习过程中，如何促进学生深度学习，不仅是提高学生学习兴趣和学习成绩的关键，更是培养学生综合运用知识解决问题的关键。
本文将结合自身教学实践，探讨高中物理教学中促进学生深度学习的实践与思考。
二、促进学生深度学习的教学实践1. 激发学生学习兴趣激发学生学习兴趣是促进深度学习的首要任务。
在教学中，我常常采用生动形象的例子和故事，引发学生的好奇心和求知欲。
以中学生熟悉的现象为切入点，引导学生主动提出问题、探索规律。
譬如，通过日常生活中的气球和电磁感应的实验，激发学生对电磁现象的兴趣，并引导学生进一步参考书籍和互联网资源，深入了解电磁感应的原理和应用。
这种教学方式不仅提高了学生的学习积极性，也拓展了学生的知识面和思维广度，促进学生深度学习。
2. 强调物理原理的理解与应用在教学中，我注重让学生理解物理现象背后的物理原理。
在传授物理知识的我善于运用比喻和类比的方式，将抽象的物理原理转化为学生生活中的具体实例。
这样不仅便于学生理解，也让学生对物理现象有更直观的感受，从而更容易深入思考。
在讲述电磁感应理论时，我会引导学生通过观察麦克斯韦环路实验，探究电磁感应的应用和意义，从而深化对电磁感应规律的理解和应用。
3. 强调问题解决和实践操作促进学生深度学习的方法之一是通过实践达成。
在物理教学中，我经常设计一些与学生生活密切相关的实验，让学生亲自动手操作、观察现象、总结规律。
我设计了一个小小的电动车制作实验，让学生亲自动手搭建电动车，通过实践操作，探究电动原理和电路规律。
通过这样的实践与操作，学生不仅更容易理解学习的重点内容，而且更容易深入思考物理现象背后的原理，从而促进深度学习。
4. 强调多媒体辅助教学在现代信息时代，多媒体技术已成为提高学生学习效率和促进学生深度学习的利器。
在高中物理教学中，我善于运用多媒体手段，结合图片、音频、视频等多种形式，生动直观地向学生展示物理现象和规律。
高中物理与生物的关系教案
高中物理与生物的关系教案
教学内容：物理与生物在生物体运动中的应用
教学目标：
1. 了解物理学在生物学中的应用；
2. 掌握生物体运动中的物理原理；
3. 能够应用物理知识解释一些生物现象。
教学重点和难点：
重点：掌握生物体运动中的物理原理；
难点：理解物理与生物的关系及其应用。
教学方法：讲授结合实例分析法、讨论法
教学准备：
1. 教师：准备相关生物体运动的实例；
2. 学生：课前预习，积极参与讨论。
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过一个有趣的例子引入物理与生物的关系，引起学生的兴趣。
二、讲授（30分钟）
1. 解释物理与生物的关系，介绍物理在生物学中的应用；
2. 探讨生物体运动中的一些物理原理，如牛顿运动定律、动能、位能等；
3. 结合实例分析具体生物现象，如鱼的游动、鸟的飞行等。
三、讨论（15分钟）
组织学生分组讨论一些生物体运动中的物理现象，并结合所学的知识进行解释和探讨。
四、小结（5分钟）
对本节课所学内容进行小结，强调物理与生物的关系及其应用。
五、作业布置
布置相关作业，如整理生物体运动中的物理原理，或者观察身边的生物现象，并思考其中
的物理原理。
六、课堂反馈
鼓励学生积极参与讨论，并及时进行反馈和指导，以巩固所学知识。
教学反思：
通过本节课的教学，引导学生了解物理与生物的关系，掌握一些生物体运动中的物理原理，培养学生的实践能力和问题解决能力。
同时，激发学生对物理与生物的兴趣，促进跨学科
学习的发展。
高中生物学教学中建构物理模型的现状和实践——以“分子与细胞”为例
教学·策略高中生物学教学中建构物理模型的现状和实践———以“分子与细胞”为例文|陈云物理模型是三大模型中最普遍的一种，它在高中生物学中的应用具有覆盖面广、简单化、直观等特点，如果学生能建立一个高效的物理模型，就可以直观地感受到生物学中那些难以观察到的、抽象的、理论性强的知识，从而更好地了解和掌握这些知识，也能够对生命现象和规律的本质特征有更深的认识。
教师引导学生构建物理模型的过程，既可以提高学生的协作沟通能力，又可以提高学生主动建构知识、批判性思维和协作沟通的能力，使之能够更好地进行深度学习，进而有效地培养学生的核心素养。
物理模型在高中生物学教学中的引入无论从应用结果还是过程上来说都还不够成熟，面临诸多挑战。
一方面，由于课时有限，教学费用高昂，大部分教师都没有大规模地实施，一般都是由教师直接买来或者自己做一个物理模型，然后再拿出来给大家看，没有让学生亲自动手构建的过程，这对学生来说还只是肤浅的学习，不能很好地发挥物理模型的真正价值。
虽然有部分教师在进行物理建模的工作，但他们更多的是限于自己的体验，尚无具体可行的方法来指导学生构建物理模型。
大多数情况下，师生都将构建物理模型视为一种纯粹的手工活动，学生只会“依葫芦画瓢”，对物理模型的构建缺乏深入的认识，只停留在形式上，致使有关的活动只停留在表层，因而忽略了物理建模活动所蕴含的更深层次的意义，因而未能真正地发挥物理建模活动的功能。
一、引入原型，深度感知阶段“分子与细胞”是高中必修一第3章第1节的内容，其主要内容是讲解了细胞膜的功能成分，与功能的探索历程和流动镶嵌模型等。
“分子与细胞”具有承前启后的作用，一方面，以前一章节组成细胞的分子为基础；另一方面，又为后续关于细胞物质输入和输出的相关学习做铺垫。
由于高一学生在学习思维方面已经逐渐成熟，再加上学生具有较强的好奇心和探索欲。
在课程设计方面，教师要注意突出活动的趣味性、丰富性，要重点培养学生的科学精神。
关注生物学教学中其他学科知识的渗透
素、 放射性 、 衰期 、 半 探测射线的依据 、 放射性同位 素作
红 光
白光
为示踪原子的运 用等知识点。
识的渗透 ）
，
２ 色素的提 取、 脂溶性物质易 通过细胞膜 等 （ 学知 化
紫 光
提取色素的实验原理是根据色素在有机溶剂 中的
图 １ 光 的色散
溶解度差异 ， 四种 色素抽提并 分离。学生可 能会产 将 生疑问 ： 么要用 丙酮来抽提 ？色素 分离 的时候 为 为什
素。叶绿素 ａ叶绿素 ｂ 、 都有一个亲水 的“ 头部” 扩 散 ，
的课题交流。这 就需要教师 有敏锐 的观察力 ， 时捕 及 捉课堂生成 的信息资 源， 好地让学 生的思维 在交 流 更
中相互碰撞 、 沟通 ， 让不 同智 力水平 、 知结构 和思维 认
方式的学生 “ 互补 ” 实现共 同提高 。 ，
性 ， 么脂溶性 的物质要更容易通过细胞膜 呢？ 为什 暗含的“ 陷阱” 正确解 答 。从 这个 例 子 中可 以看 出， ， 学生的思维剖 析虽 然不及教 师的讲解 简洁 明了 ， 但更
有利于水平相 当的其他学生的理解。 有效 的课堂交流是建立在学生产生 交流需求基础 上的思维碰撞 。课堂上 ， 除了教师预设 的问题情境外 ， 有些是学生 在思考 过程 中 闪现 的一些 预设 之外 的疑 惑， 而这些问题常常更能引发学 生思考 ， 演绎 出更 精彩
但学生是不能明 自其 中原 因 ， 么办 呢？这个 时候可 怎 适 当帮助学生 回忆 一下光 的色散知识 ， 学生理解 这个 就不再困难 了。例如 ， 白光是一种 复合 光 ， 白光通过 当
棱镜的时候会分散成多种光 （ １ 图 ）
基 因诊断 中检测疾病的 Ｄ Ａ探针是用放射 性同位素 、 Ｎ 荧光分子标 记 。这 些 内容涉 及 到近代 物 理学 中 同位
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高中生物教学中渗透物理知识的实践与思考作者：陈静芳
来源：《中国教育技术装备》2016年第13期
摘要利用迁移的学习方法，将已学的物理知识灵活运用并渗透到生物学科的新知识学习中，从而突破生物学知识的教学难点，提高教学的有效性。
关键词学科渗透；高中生物；物理
中图分类号：G633.91 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）13-0091-03
生物科学是一门古老而又青春焕发的自然科学，是以观察和实验作为基本方法，来研究生命现象及其活动规律的科学。
生物学是一门茁壮成长着的学科，它的成就应用于现实生活中的每一个角落，悄然改变着现代社会人们的生产生活。
1 学科间相互渗透的积极作用
现今是一个知识爆炸的信息时代，将物理、化学、生物等自然科学划清界限，各成一体，已经表现出许多弊端。
对学生来讲，各学科之间的联系割断，违背了对事物之间相互联系、相互渗透等自然规律的正确理解，造成学生知识面的单一，系统性的薄弱，不能用联系的观点来解决实际生活中遇到的问题，与现实生产生活相脱节，综合素质提高的效果微弱等问题。
因此，学科之间尤其是物理、化学、生物等自然科学间的相互渗透，也成了一种必然。
随着科学的不断进步，不同学科除了纵向发展深度以外，其横向广度也不断发展。
生物学与物理学、化学、数学乃至地理学、历史等其他学科之间在不断地相互渗透、相互启发、相互应用，从而在理论研究和实践技术上得到了腾飞，同时推动着其他科学与技术的飞跃。
如生物物理学、生物化学、生物统计学等学科的诞生与发展，无不彰显着生物与其他学科间关系的交融性。
因此，在高中生物教学中重视生物与物理、化学等学科间相互渗透的关系，能使学生感受自然科学内分支学科间的密切关系，及关系存在的必然性、重要性和奥妙之处，对于提高学生学科间综合能力、学习的迁移能力有着非常重要的作用。
只要有学习，就有迁移。
善于思考的人迁移能力就相对较强，独立解决问题的能力也相对较强。
学习都会受到学习主体已有知识的影响。
迁移是学习新知识的继续，桑代克和武德沃斯早年曾做过相关实验，认为迁移的效果在一定程度上决定于知识之间的共同点。
本文将把物理学知识迁移到动作电位的产生与传导的生物学知识的学习上，通过增强学科间相互融合的方法，突破本部分内容学习的难点。
2 生物教学中渗透物理知识的案例分析
物理电表测量记录神经细胞膜的电位变化
1）相关物理概念如表1所示。
2）检流计记录神经纤维细胞膜的电位变化。
如图2所
示，检流计的电极连接在神经细胞膜外，用于检测神经纤维上的电位变化。
图2.1：未受刺激时，电表未发生偏转，说明A处的膜外电位与B处的膜外电位相同。
图2.2：A处左侧的神经纤维受到适宜刺激时，产生兴
奋，电表未偏转，说明A处的膜外电位仍与B处的膜外电位相同。
图2.3：兴奋传至A处时，电表向左偏转，说明A处膜外为负电位，B处膜外为正电位。
图2.4：兴奋离开A处时，电表指针恢复到中间，说明A、B膜外电位回复原状，为正值。
图2.5：兴奋传至B处时，电表指针向右偏转，说明A处膜外为正，B处膜外为负。
图2.6：兴奋离开B处时，电表指针恢复到中间，说明A、B膜外电位又回复原状，为正值。
动作电位在神经纤维上的产生和传导过程，可借助物理仪器“检流计”测量和记录。
除了上文中提到的两电极连接在细胞膜外，也可换成其他方式（如一个电极接膜内，一个电极接膜外），在此不做赘述。
由此说明物理学与生物学之间的关系非常密切，一门学科的进步能应用于另一门学科的发展与进步上，体现了学科间的相互渗透，展示了物理、生物的交融教学。
利用物理知识加深理解动作电位在神经纤维上的产生和传导过程对浙科版高中生物必修3第22页图2-7“动作电位传导的示意图”，学生在学习、做题时常与“动作电位的产生示意图”发生混淆，造成解题错误和不必要的失分。
这两种图像虽然形似，但其本质不完全相同，各段曲线甚至有着相反的生物学意义，如表2所示。
为帮助学生理解和区别动作电位的产生图像和传导图像，可以利用学生已经学过的物理知识，做到把旧知识迁移到学习新知识的过程中。
表3是“质点的振动图像”和“机械波的波动图像”，将之与动作电位的产生图像和动作电位的传导图像进行比较，会发现许多相似的地方。
3 关于学科间渗透教学的反思
上文中提到的两个案例是物理仪器和物理学知识在高中生物教学中的应用，在增强教学效果上的作用非常明显，帮助了学生的理解，提高了学生的学习迁移能力。
物理与生物学科间的相互渗透除了上述例子以外，还有许多的融合点。
比如：细胞分裂过程、孟德尔定律、细胞膜的流动镶嵌模型、种群密度的调查等物理模型的制作掺入了物理学知识和思维；生物学的基本仪器——光学显微镜，其原理就是凸透镜的成像原理，显然也是物理学知识推动生物技术手段的进步。
同样，生物学与其他学科之间也存在相互渗透的现象，如生物与化学实验在仪器上有许多是通用的。
再如在学习高中生物伊始，涉及化学元素、化学键以及有机化学等相关内容，高中生物开篇便是以此为基础展开的学习。
随着新高考政策的颁布，应7选3政策的要求，高一年级也开设了生物学科，但是高一学生还未接触过有机化学，所以学生在学习有机生物大分子尤其是蛋白质一节的时候，显得非常吃力，理解起来相对困难。
若学生在此之前已经学过有机化学，那么在学习新知识时就更容易接受。
所以，认知必须要有层次性和连贯性，学科之间的知识辅助、知识渗透显得非常重要。
另外，生物与数学学科之间的渗透也相当明显。
数学作为各门自然科学的工具，在生物学中的地位举足轻重。
无论是遗传概率的计算，还是种群“J”型和“S”型增长曲线的数学模型的构建，均是数学思维广度在生物学科上的覆盖。
由此可见，生物学科与物理、化学、数学甚至地理等学科间的知识渗透、技术渗透，是生物教师要研究和认真思考的，是学生要努力学习和提高的一种能力。
参考文献
[1]杨忠生.论学科间相互渗透[J].考试周刊，2012（56）.
[2]李能国.神经纤维膜电位变化及相关试题分析[J].生物学教学，2010，35（12）.
[3]卢东生.识别振动图像和波动图像[J].学习方法报：理化生教研周刊，2011（21）。