“三主”课堂融入校本课程实现学科交叉

摘要

校本课程实践能够提升教师专业发展、满足学生个性特点和兴趣发展需求，能够发展并创新地方文化、学校文化，还可以为学科交叉提供适切载体。生物学教师可以适当开发以生物学为学科主线，交叉融合物理、化学、数学、工程学等其他学科的综合类校本课程并付诸实践。生物学教师在实践校本课程时可应用以问题为主线、学生为主体、教师为主导的“三主”课堂模式实现学科交叉，提升学生综合素养。

Graphical abstract

关键词

校本课程 / 学科交叉 / “三主”课堂 / 发酵食品 / 地方文化

学科交叉是教育改革的重要趋势，在课堂教学中实现学科交叉存在困难。校本课程实践能够提升教师专业发展、满足学生个性特点和兴趣发展的需求^［1］，对实现学科交叉有重要意义。但开发并实现学科交叉的校本课程存在困难，如家校合作中家庭的“缺场”“错位”使校本课程失去了吸收外部新思想的机会^［2］；加上高中学科教学的功利性，即使开发了学科交叉的校本课程，实施也不到位^［3］。通过转变教育观念，应用新的教学模式，提升教师专业能力，利用家、校、社会的有效合作，可以实现校本课程开发实施，进而培养学生综合素养。

1 校本课程开发的重要意义

1.1 校本课程开发有利于学校发展、教师发展、学生发展

2023年，《教育部关于加强中小学地方课程和校本课程建设与管理的意见》印发^［4］，意见明确指出，将地方课程和校本课程作为基础课程体系的重要拓展和有益补充，服务学生个性化学习需求^［5］。校本课程开发基于师生的实践经验和生活，在个人价值层面，能够满足教师的专业发展和学生的个性化、创造性发展需要；校本课程开发还根植于地方文化资源和学校文化传统，在文化价值层面，能够发展并创新地方文化、学校文化^［6］。

1.2 学科交叉融入校本课程

（1） 学科交叉是教育改革的大势所趋。

《义务教育课程方案（2022年版）》提出要“统筹设计综合课程和跨学科主题学习”^［7］。《普通高中课程方案（2017年版2020年修订）》提出“要关注学科间的联系与整合”^［8］。《义务教育生物学课程标准（2022年版）》更是在课程内容上设计了“生物学与社会·跨学科实践”主题，并强调课时数要占到10%^［9］，可见其注重跨学科实践对学生发展的重要性。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》也在教学实施建议中指出，要注重学科间的联系^［10］。从教材来看，人教版初中、高中新教材中均增添了“学科交叉”模块。这些改变旨在提示并要求教师在教学过程中关注与有关学科的联系。

（2） 校本课程是实现学科交叉的适切载体。

我国高中目前采用的是分科教学，以学科课程为主。要在平时的课堂中真正实现学科交叉，进行深度的跨学科教学还存在一些困难。一方面教师认知固化，难以转型；另一方面教师缺乏指导，难以实践。面对传统课程体系中存在的一些问题，自主开发校本课程可以成为其突破口。校本课程自身的特点使它能成为学科交叉融合的良好载体，校本课程能有效贯通知识壁垒并催化融合效能。在开发校本课程时，可以关注本身蕴含多学科知识的生活现象或社会问题，引导学生运用多学科知识解释现象、解决问题，巩固学生的多学科知识，帮助其形成更全面的知识体系，进一步培养学生的综合思维和能力。挖掘地方资源中蕴含的多学科知识，学生可认识到多学科知识在生产生活中的应用，进一步对其有更深刻的理解，并提升知识的迁移运用能力。

2 “三主”课堂

长沙市一中教师在开发与实施校本课程中采用“三主”课堂教学模式，努力实现学科交叉。笔者组织了长沙市一中部分教师基于地方资源开发了校本课程，此校本课程主题包括：校园植物、校园动物、急救、健康、“湘”见传统食品等。每个主题下有相应的课题，如在“‘湘’见传统发酵食品”主题下又分出以“香”“醇”“酸”“甜”“苦”“辣”“咸”为关键词的七个相应课题，将湖南地方特色农业资源联系整合，以生物学学科为主线，交叉融合化学、地理、物理、数学、工程学等学科，有效链接多学科与农业资源的生产、开发加工的联系。

2.1 “三主”课堂特点

长沙市一中生物组教师在课改中聚焦发展学生生物学科核心素养，构建了“三主”课堂模式。该模式以问题为主线、学生为主体、教师为主导，将课堂的主体权力给学生。“三主”课堂一般包含五个教学环节，即：创设情境（有生活）—提出问题（有思考）—任务驱动（有探究）—内化提升（有拓展）—创新应用（有实效），如图1所示。

2.2 “三主”课堂融入校本课程实现学科交叉的具体实践

以“三主”课堂模式进行学科交叉教学，需要思考以下问题：如何引导学生将真实情境与生物学、化学、数学等知识结合提出问题、设计任务？如何整合各学科资源？如何组织学生高效开展各项任务及探究实践活动？任务完成后如何反馈、交流、评价实践的效果？笔者以“‘湘’见传统发酵食品——酸”为课题，将“三主”课堂模式融入校本课程实现学科交叉的实践。

（1） 课题内容分析。

该课题主要涉及高中生物学必修1、选择性必修1、选择性必修2、选择性必修3的相关知识，与化学学科联系较多，涉及发酵、细胞呼吸、亚硝酸盐产生和降低的原理和应用等知识。本课题还涉及测定并计算亚硝酸盐的含量、构建相应数学模型等数学相关知识。在“‘湘’见传统发酵食品——酸”课题的框架下进行食品毒理学（亚硝酸盐限量标准）等内容的调整和补充，有利于搭建产品和生物学原理之间的知识框架。具体课题内容如表1所示。

（2） 课堂环节一：创设情境。

教师拍摄长沙网红打卡地扬帆夜市商家售卖的商品，提出问题：“视频中哪些食品属于发酵食品？”为后续相关实验作铺垫，同时激发学生的内在动机，调动学生的好奇心和求知欲，使他们愉快地投入活动的设计与实践中。

（3） 课堂环节二：提出问题。

学生以小组为单位聚焦问题串，讨论交流，由组长梳理、记录交流结果，整理并确定校本课程以下核心问题：

问题1：什么是发酵？什么是传统发酵？

问题2：如何进行酸菜制作？

问题3：制作酸菜过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐变化的大致趋势怎样？如何测定亚硝酸盐的含量？

问题4：如何大规模生产安全的酸菜产品？

（4） 课堂环节三：任务驱动。

【任务一】建构发酵、传统发酵技术的概念。

与化学学科融合：为理解呼吸作用的原理，构建发酵概念和传统发酵技术的概念，学生回顾乳酸菌为厌氧细菌，在无氧的情况下，将葡萄糖分解为乳酸，形成独特的酸风味，可用于酸菜、酸奶等的制作。

{\mathrm{C}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{12}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\stackrel{\mathrm{酶}}{\to }\mathrm{2}{\mathrm{C}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}(\mathrm{乳酸})+\mathrm{能量}。

【任务二】完成酸菜制作的过程。

酸菜制作的过程如图2所示。

与化学学科融合：酸菜制作过程中亚硝酸盐产生和下降的机理；与数学学科融合：建构数学模型、测定并计算亚硝酸盐的含量。

（5） 课堂环节四：内化提升。

【任务四】资料分析。

【呈现资料】与化学学科融合：在腌制酸菜的过程中可能会有杂菌污染，出现发霉的情况。此外还会产生亚硝酸盐，当亚硝酸盐摄入量为0.2~0.5 g时会引起中毒。但亚硝酸盐的含量并不是一直不变的，在发酵过程中呈现先升高后下降的趋势。

【呈现资料】与医学学科融合：亚硝酸盐本身不致癌，但进入体内会和胃内的蛋白分解物结合，从而形成致癌物亚硝胺。研究发现，长期摄入过量亚硝胺容易导致胃癌、食管癌、结肠癌等癌症。另外，一定条件下，亚硝酸盐与胺类物质反应也可生成亚硝胺。

学生思考讨论，根据资料提出提高自制酸菜安全性的措施。通过分析资料，得出可以通过严格消毒灭菌，避免制作过程中出现杂菌污染导致发霉等情况，以及选择亚硝酸盐含量较少时再食用酸菜，以减少亚硝酸盐的摄入，从而提高自制酸菜的食用安全性。

（6） 课堂环节五：创新应用。

与工程学融合：基于上述实验结果与结论，在保证食品安全的基础上，小组讨论大规模生产酸菜时，需要解决的实际问题，如考虑原料的来源与选样、发酵设备的选择、发酵微生物和条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、成本价格等。

（7） 作品展示与多维度评价。

校本课程的评价应该采用多维度评价，重点评价实践结果，如制作的酸菜的口感、安全性等；同时也要关注学生的参与度、是否有独立的想法并能清晰地表达、是否能虚心接受他人的意见、是否能积极合作互助等。校本课程评价形式也可以多样化，包括学生自评、互评和教师评价。总体而言，多采用观察、表现性评价和评语评价等方法进行评价，少用纸笔测试等方法。

长沙市一中高二年级各班都开展了酸菜制作的实践活动，进行了成品展示，与现代信息技术相融合制作了视频，全校师生通过评比、尝试、投票等后续活动，评价了各班展示的作品，实现了长沙市一中师生全员投票，为优秀的作品点赞。除了制作的泡菜外，学生还在实验室制作了果酒、果醋、米酒、酸奶供师生进行参观、品尝。

学生作品1视频链接：

https：//www.bilibili.com/video/BV1tM24YLE5B/？spm_id_from=333.1387.collection.video_card.click；

学生作品2视频链接：

https：//www.bilibili.com/video/BV1UK24Y2Edh/？spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click；

学生作品3视频链接：

https：//www.bilibili.com/video/BV1mM24YLEBq/？spm_id_from=333.1387.collection.video_card.click。

学生优秀作品（发酵成品、制作说明书）展示如图4所示。

在“‘湘’见传统发酵食品——酸”校本课程开发与实践中，教师采用问题引导的方式激发学生的思维，引导学生从化学的角度思考酸菜制作的原理、酸菜制作过程中亚硝酸盐产生和下降的机理，培养学生探究思维。教师设置一系列的任务，如让学生从数学的角度建构乳酸菌数量、乳酸含量、亚硝酸盐含量与发酵时间关系的模型，培养学生理性思维。由于学生推理的模型可能存在差异，教师还对每个实验小组进行个性化指导，通过集体讨论，学生主动修正自己的实验方案，以获得安全的发酵产品，培养学生科学精神与素养。教师引导学生融合工程，思考如何大规模安全生产酸菜，并让所有的小组融合现代信息技术，用视频展示其设计、实践的全过程，培养学生在真实情境下解决问题的综合素养。

3 总结与反思

从课例的实践看，“三主”课堂应用到学科交叉的校本课程实践，有以下三个方面的特点。

3.1 真实情境下解决实际问题

“三主”课堂模式中创设真实情境、提出问题等环节，立足真实情境，通过设定开放性问题，鼓励学生主动思考和提出问题，激发学生学习的好奇心和主动性。学生在完成任务的过程中主动参与、探讨或解决现实生活中的某些问题，培养学生分析、解决问题的能力。

3.2 注重实践操作

“三主”课堂模式中任务驱动环节注重学生动手、动脑，动口与教师交流，学生作为实践的主体，不断地与教师、同组学生以及其他相关人员进行互动，完成最终的实践过程。

3.3 有效实现学科交叉

“三主”课堂模式特别强调知识的整合与应用，以生物学学科为主线，整合化学、数学、工程学等学科，有效链接多学科，体现了地方特色和学校特色。利用“三主”课堂模式实施校本课程实现了学科交叉，让学生在真实情境中体验、合作和探究，培养学生生物学学科所需的必备品格和关键能力，拓宽视野，关注学科交叉，提升其综合素养，使其具备解释生活中的现象、解决生产生活中复杂问题的能力^［10］，实现在校本课程实践中立德树人的目标。

长沙市一中生物组校本课程开发践行着学科交叉理念，但生物学教师学科背景单一，对其他学科知识在一定程度上缺乏系统性的认知，综合运用其他学科知识不够深入。在今后的实践中，还需加强与其他学科教师的协作，促进多学科深层次融合，以期开发综合性、交叉性、适应性更强的校本课程，有效推进学生综合能力发展。

参考文献

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[4] 教育部.关于加强中小学地方课程和校本课程建设与管理的意见［J］.中华人民共和国国务院公报，2023（19）：30-33.

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[7] 中华人民共和国教育部. 义务教育课程方案（2022年版） ［S］.北京：人民教育出版社，2022.

[8] 中华人民共和国教育部. 普通高中课程方案（2017年版 2020年修订） ［S］.北京：人民教育出版社，2020.

[9] 中华人民共和国教育部. 义务教育生物学课程标准（2022年版） ［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

[10] 中华人民共和国教育部. 普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订） ［S］.北京：人民教育出版社，2020.

基金资助

湖南省教育科学“十四五”规划2024年专项课题“培养科学思维的中学生物学‘三主’课堂教学模式建构研究”(XJK24BSM020)