初中化学跨学科项目教学实践探索

随着社会的发展和科技的进步，燃料的变迁与合理利用已成为一个重要的跨学科研究课题。本文旨在探讨跨学科实践活动项目化学习，以燃料的变迁与合理利用为例，分析化学、物理、历史等学科的融合如何促进学生对燃料变迁的深入理解，并提出相应的教学策略和实践活动设计。通过项目化学习，学生能够在实践中掌握科学知识，培养科学探究能力和创新思维。

一、“调查家用燃料的变迁与合理使用”项目整体规划

1.教学主题分析

本研究聚焦家庭能源使用的历史演变和其合理化问题。其核心目的在于利用现实社会背景，激发学生在调研过程中形成科学选择和使用能源的策略。研究过程中，引导学生观察和理解能源使用的变化模式，促进他们理解化学反应、能量转换和可持续发展等重要概念。同时，该项目也旨在培养学生的资源节约和环境保护意识。

本项目化课题需3个课时完成，作为新课标提出的十大跨学科实践活动范例之一。教材上看，本课题涵盖了人教版教材九年级《化学（上册）》第七单元能源的合理开发与利用的相关内容，同时结合了人教版八年级物理的热量传递、压力变化、材料的热膨胀等物理知识，能源的变迁等历史知识，做到了跨学科融合。初中化学新课标中在课程内容中主题1科学探究与化学实验、主题2物质的性质与应用、主题4物质的化学变化以及主题5化学与社会·跨学科实践都有对本项目内容的要求，可见调查家用燃料的变迁与合理使用项目式学习，能促进学生的核心素养。

2.教学内容与活动设计

“调查家用燃料的变迁与合理使用”中学习分析木柴、煤、石油气、天然气、煤气和植物油气的使用时代及变迁原因。项目学习中，学生需要了解家用燃料变迁史，了解生活中常见的能源及其优点和消耗能源对环境的影响，树立环保意识，能根据不同燃料特点和燃烧条件选择不同的燃具，推测未来燃料发展，最终设计出适配未来能源的燃具图纸。本项目可作为对第七单元的复习课，三个课时采取导引课、探究课、展示课的形式。（详见下页表）

二、项目分析

1.项目定位

本项目的实施需要回答三个问题：需要解决的问题——家用燃料的变迁原因，家用燃料的选择依据；研究价值——通过化学、物理、历史跨学科融合，使学生调动已有知识，解决实际问题；研究思路——站在化学反应角度重识燃烧反应→从物质的性质角度重识燃料→推测未来燃料的一般思路与方法→应用跨学科知识设计未来燃具。

2.学情分析

第七单元作为化学上册的最后一单元，学生学习的燃烧的条件及能源的相关知识，知道化学变化包含物质变化和能量变化，可以从反应物生成物，反应条件、反应现象、反应类型来认识化学反应，具有元素观和守恒观。知道物理层面的热量传递、压力变化、材料的热膨胀。但是缺乏收集和解析资料，规划项目，解决实际问题的能力，知识零散单薄，缺乏知识经验的结构化。

3.教学素养目标

通过学习燃料的变迁，甲烷燃烧等活动，从物质的变化、燃烧条件、燃烧的现象等角度系统建立对燃烧反应的认识，建立燃烧反应的思维模型并应用模型。

通过认识燃具及分析燃具中各部分的功能，认识燃烧的条件及调控化学反应的方法，并逐步形成化学反应可调控的意识，发展变化观。

通过分未来燃具的设计，学生可以更深入地理解能源使用对环境的影响，以及如何通过技术创新实现更环保的能源利用。从理论到实际操作的转化过程中，提升学生的实践技能和解决实际问题的能力。

三、项目实施过程

1.项目准备

前置任务：课前查阅燃料的变迁历史与新能源等相关资料。

问题提纲：（1）对燃料燃烧这种化学变化你有哪些认识？（２）如何利用化学变化认识酒精灯的燃烧？ （３）燃料变迁的过程及目的是什么？

设计意图：学生真实的调研和分享，分析燃料被替换的原因，形成家用燃料选择的思路和方法。通过燃料燃烧复习化学反应的变化观、能量观。形成爱护资源、保护环境的意识。

2.项目开展

任务一：家庭燃料的变迁。

前置性学习真实情景，组织学生观看小组拍摄视频《家庭燃料变迁史》，引入并展示燃料的变迁历史，引出项目主题，使学生的感受化学变化在人类发展过程中的意义和价值和意义。引导学生思考家庭燃料都经过了哪些换代？换代的原因是什么？通过木柴、煤、石油气、天然气、植物油气的状态，着火点，热值，能源的介绍，交流讨论上述燃料更迭并归纳总结燃料更迭的。诊断和评价学生对化学变化的系统思维的迁移应用能力，培养学生的科学思维。

任务二：未来家庭燃料预测。

引导学生通过阅读《植物油燃料介绍》材料，学会从多方位视角考虑问题，通过质疑和批判，辩证地看待问题。了解社会发展，用化学的眼光看待生活。

任务三：未来燃料的燃具设计。

通过设计未来燃具，学生需要跳出现有技术的限制，激发他们的想象力和创造力，设计出具有创新性的燃具。设计燃具涉及到化学、物理、历史、科学等多个学科的知识，这要求学生能够将不同学科的知识综合运用，进行跨学科学习。通过设计燃具，学生可以更深入地理解能源使用对环境的影响，以及如何通过技术创新实现更环保的能源利用。

3.项目评价

任务四：项目成果展示与评价

通过未来燃具的设计活动你有什么感受和收获？请学生从科学性、创新性、安全性、经济性、小组合作等维度对产品进行评价。学生根据评分表自评和互评，选出最佳设计。

四、项目反思

学科整合是本次项目成功的关键，它不仅提高了学生的学科素养，还培养了他们的综合能力。然而，在实施过程中也存在一些挑战，如学科知识的深度整合、学生创新思维的激发等。为了进一步提高学科整合的效果，建议在后续项目中加强学科间的联系，提供更多的跨学科学习机会，以及鼓励学生进行自主探究和创新设计。通过这些措施，可以更好地实现学科整合的教学目标，促进学生全面发展。

责任编辑 韦英哲