多样态融合:初中化学跨学科主题教学实践研究
作者: 陈益鹏[摘 要]在当今教育改革的背景下,跨学科主题教学凭借独特的学科融合性和实践操作性,日益彰显出在培养学生综合素养方面的重要作用。特别是在初中化学教育领域,跨学科主题教学通过多样态的融合方式,不仅能够有效激发学生对化学知识的兴趣,更能够显著提升他们运用化学知识解决实际问题的能力。文章从“易学”“趣学”和“深学”三个维度,深入探讨初中化学跨学科主题教学的实践研究。
[关键词]多样态融合;跨学科主题教学;初中化学
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2025)02-0058-04
化学,这门以实验为基础的学科,拥有广泛且深入的知识体系。然而,传统的教学常常局限于单一的学科框架,难以充分展现化学的独特魅力和实际应用价值。随着教育理念的不断更新,初中化学跨学科主题教学悄然兴起。它以多样态融合为核心特色,致力于打破学科间的壁垒,从而更全面地促进学生的综合素质发展。
一、界定范畴——初中化学跨学科主题教学的内涵
跨学科主题教学,从宏观视角出发,融合两种或更多种学科的理论框架及跨学科思维,旨在引导学生解决真实世界中的复杂问题。这种教学模式既与当前广受欢迎的“项目式学习”“探究式学习”以及“主题式教学”等教育理念相契合,又拥有其独特的定位与侧重点。初中化学跨学科主题教学,其核心在于促进不同学科之间的深度融合与对话,力求打破传统学科之间的界限。该教学模式以学生已有的化学知识为基础,以化学学科为主线,围绕某一具有现实意义的学习主题,灵活运用其他学科的知识与技能,以应对化学领域中的复杂挑战,实现问题的解决和知识的创新。
二、凸显意义——培育学生核心素养的必然趋势
在当前课程改革的深入推进中,核心素养的培育不再仅仅局限于单一学科的知识传授,而是借助多学科融合的力量,在全面、综合的探究活动中得以深化和提升。初中化学跨学科主题教学,凭借课程内容的交融性、教学情境的鲜活性以及教学手段的多样性,成为培育和提升学生核心素养的重要途径。
(一)立足化学视角,融通多元学科
化学作为探究物质科学的基石,连接着微观世界与宏观世界,在生命、材料、环境等多领域具有广泛应用。初中化学跨学科主题教学以化学为核心,整合多元学科知识,强化学科间的联系,突破分科教学的局限,完善学生的知识体系,并培养他们多维度分析与解决问题的能力,从而提升学生的核心素养。
(二)以学生为本位,贴近实际生活
初中化学跨学科主题教学以学生为本,紧密联系学生的生活经验和社会实践,从实际问题出发,选取符合学生认知水平和兴趣点的跨学科主题,让学生在动手实践、团队合作和反思总结中综合运用所学知识,实现教学与生活的有机融合。这种教学方式不仅加深了学生对知识的理解,还引导他们走进生活,增强了教育的实践性和社会性,进一步提升了学生的核心素养。
三、巧用“三学”——初中化学跨学科主题教学的推进策略
以初中化学为核心的跨学科主题教学,应紧密围绕初中化学的基础知识和实验技能展开。在设计和实施这一教学模式时,需重点关注“教学主体”“教学内容”和“学习方法”三个方面,建立以“易学”为理念的跨学科基础教学、以“趣学”为驱动的跨学科主题活动、以“深学”为目标的跨学科项目探究的教学体系,从而构建一个多元化、深度融合的初中化学跨学科主题教学环境。
(一)以“易学”为理念的跨学科基础教学
“易学”理念强调教学内容的通俗易懂与探究价值。鉴于初中生在化学学习中常局限于单一学科视角,缺乏跨学科思维,教师的角色变得尤为关键。通过教师的引导和启发,学生能够跨越学科界限,发现化学与其他学科在知识和方法上的融合点。因此,秉持“易学”理念,构建以教师为引领、学生为主体的跨学科基础教学课堂,成为推动初中化学跨学科主题教学有效实施的核心路径。
1.围绕核心知识,融合其他学科知识
在初中化学跨学科主题教学中,教师要传授化学基础知识,并围绕这些核心知识融合其他学科相关内容。通过这种教学方式,学生可以尝试运用所学的化学知识去解释其他学科中的现象,从而提升化学知识的应用能力,实现跨学科的综合学习。同时,学生也能够借助其他学科的知识来丰富和深化对化学知识的理解,使学习变得更加易学且高效。
以沪教版化学教材九年级上册中的“金属的性质和应用”这一主题教学为例,教师可以巧妙地融入多学科知识:在阐述金属氧化物的形成过程中,结合物理学科中的热传导知识,清晰解释金属加热后与氧气发生反应的原理;在探究金属锈蚀的现象时,引入环境科学中的湿度、酸碱度等概念,生动说明这些环境因素如何影响金属的锈蚀速度;在讨论防止金属锈蚀的方法时,借鉴工程学中的防锈技术,如涂层保护、电化学保护等,让学生更深刻地理解金属与氧气的反应及其在实际生活中的应用。通过这种围绕核心知识的跨学科融合教学,学生对化学知识的理解将更加深入、全面,而学习也变得更加易学且富有趣味性。
2.启发多元思考,融合思维方法
在初中化学跨学科主题教学中,教师不仅要注重知识的传授,更要重视不同学科思维方法的融合与启发。为此,教师需要基于学生的现有知识水平,提供多样化、多角度的学习材料,并精心为他们搭建起思维的桥梁。通过引导学生运用化学的思维方法去解决跨学科问题,培养他们的思维能力。这样的教学方法不仅能让学生更全面地掌握知识,还能使他们在跨学科的学习中感受到学习的乐趣。
例如,以沪教版化学教材九年级下册中的“溶液的浓度”这一主题教学为例,教师可以先让学生通过实验观察不同浓度溶液的颜色、气味等物理性质的变化,并做好详细记录;随后引导学生深入探讨这些变化背后的化学原理,如溶质与溶剂的相互作用、溶解度的概念等,帮助学生构建完整的化学知识体系。为了进一步拓宽学生的视野,教师还可以巧妙地引入生物学中的细胞渗透现象,引导学生思考并理解浓度对生物活动的重要影响。通过这样的跨学科主题教学,使学生轻松掌握化学知识,学会运用化学思维去观察和分析问题,实现跨学科思维方法的有机融合。
(二)以“趣学”为驱动的跨学科主题活动
在跨学科主题活动中,教师着重围绕特定主题引导学生开展跨学科探索,旨在帮助学生深刻理解知识内涵。在策划和组织这类活动时,教师应将学生原有的学习好奇心转化为“趣学”的推动力,使学生在活动中既能感受到学习的乐趣,又能真正学到知识。
1.围绕核心主题,激发探究热情
围绕核心主题开展跨学科主题活动是激发学生探究热情、引导他们进行深入探究的关键。核心主题如同活动的心脏,为学生的探究提供源源不断的动力,引领他们勇敢探索未知的领域。通过设定明确而富有吸引力的核心主题,不仅能够帮助学生更清晰地把握探究的方向,还能够让他们全身心地投入活动中,挖掘出更深层次的知识。这种教学方式不仅能激发学生对知识的渴望和对探究的热情,更能让整个学习过程充满趣味性,实现真正的趣学。
以沪教版化学教材九年级下册中的“物质的溶解性”为例,教师可以巧妙设计以“探秘溶解世界”为主题的跨学科主题活动。在活动中,教师为学生提供丰富的溶质和溶剂,让他们通过亲身实验操作,直观观察不同物质在水中的溶解现象,感受化学的奥秘。随后,教师引导学生围绕“哪些因素会影响物质的溶解性?”“如何通过实验验证这些因素?”等核心问题展开深入讨论和实践探索。这样的探究过程不仅有助于学生深刻理解溶解性的基本概念和原理,还能让他们熟练掌握科学探究的基本方法和技能。同时,通过对核心主题的深入挖掘,学生逐渐建立起对化学学科的整体认识和产生浓厚的学习兴趣,整个学习过程充满了探究的乐趣。学生在趣学的驱动下有效掌握了所学的化学知识。
2.创新趣学模式,增强综合素养
教师巧妙地将独立学习、协作学习和探索学习三种学习方式相结合,构建出富有创意和趣味性的跨学科主题活动。在这种趣学模式下,学生不仅能够独立思考,更能够与同伴携手合作,共同探索知识的奥秘。通过参与活动,学生在轻松愉快的氛围中自然而然地增强了综合素养,实现了学习效果与学科素养的双重提升。
以沪教版化学教材九年级上册中的“金属的性质和应用”为例,教师可以设计以“金属探秘之旅”为主题的跨学科主题活动。在语文层面,学生沉浸在与金属相关的成语、诗词的研究中,感受金属在文学中的独特韵味;在科学层面,学生通过实验探索不同金属的物理性质和化学反应,揭开金属神秘的面纱;在历史层面,学生穿越时空,了解金属在人类文明发展中的重要作用,如青铜器时代、铁器时代的辉煌历史;在数学层面,学生运用实验数据,深入分析金属性质与反应速率之间的数学关系,体会化学与数学的紧密联系。整个活动过程中,学生首先独立搜集有关金属的资料,自主了解金属的基本性质和应用领域。随后,他们在小组内展开分工合作,共同推进探究活动的深入进行。这种融合了多种学习模式的教学方式,不仅让学生在实践中切实增强了综合素养,更让学习过程充满了趣味及探索的乐趣,充分体现了趣学的理念。
(三)以“深学”为目标的跨学科项目探究
跨学科项目探究注重解决实际问题并培养学生的能力,鼓励学生自主规划、亲身实践,综合运用化学及其他学科知识来解决实际问题。化学跨学科项目探究的最终目的在于引导学生在真实环境中深入学习和应用化学知识,这通常涉及利用社会资源及多学科知识进行综合实践研究。因此,在设计跨学科项目时,应将“深学”作为核心目标。
1.放慢节奏,深入探究实验
在当下快节奏的学习环境中,迅速掌握知识点成为许多学生追求的目标。然而,快速学习真的等同于高效学习吗?学生能否在快速学习中真正理解和运用所学知识呢?答案显而易见。因此,我们应倡导以“深学”为目标的跨学科项目探究,摒弃急功近利的心态,放慢教学节奏,给予学生充足的时间去深入探究实验。
以沪教版化学教材九年级下册中的“中和反应”为例,教师可以设计“自制酸碱指示剂”跨学科项目探究活动:首先,引导学生通过阅读科学文献或观看视频,了解酸碱指示剂的基本原理和制作方法;接着,组织学生亲自动手,利用身边的植物材料(如紫甘蓝、红苋菜等)提取色素,并尝试制作成酸碱指示剂;然后,引导学生在课堂上进行酸碱滴定实验,观察自制指示剂在不同pH值下的颜色变化,并记录实验数据;最后,引导学生分析实验结果,讨论自制指示剂的优缺点及改进方法。通过这样的活动,学生能够深入探究酸碱反应的化学原理。同时,沉稳的探究步伐也让学生有更多时间去思考、发现和解决问题,从而真正实现“深学”的目标。
2.拓宽视野,以“深学”提升综合素养
随着学生学习的不断深入和知识的日益积累,他们的学习领域也亟须进一步扩展。在这一过程中,教师需要积极开发更为丰富的学习资源,以助力学生拓宽视野、充实知识库,并通过“深学”的方式,使他们的综合素养得到显著提升。
以沪教版化学教材九年级下册中的“能源的综合利用”为例,教师可以精心设计“新能源探索之旅”跨学科项目探究。在此探究活动中,学生分成若干小组,每组自主选择并深入研究一种新能源,如太阳能、风能、氢能等。通过网络搜索、图书馆资料查阅等多种途径,学生广泛收集关于所选新能源的各类知识,并深入探究其工作原理、当前应用状况以及未来发展趋势。随后,小组成员汇聚智慧,共同讨论并制订详尽的研究方案,涵盖实验设计、数据收集与分析等关键环节。紧接着,学生亲身投入实验探究,动手记录实验数据,并运用所学知识进行精准分析。最终,各小组展示各自的研究成果,并与其他小组展开深入的交流分享。这一跨学科项目探究活动不仅深入涉及化学知识,还巧妙地融合了物理、地理、环保等多个学科领域。通过“选题深究—方案共商—实践探索—成果共享”这一完整流程,学生能够全面而深入地掌握新能源的相关知识。这种以“深学”为目标的跨学科项目探究,有助于学生拓宽视野,增强学生对化学及其他学科知识的深刻理解与实际应用能力。
综上所述,多样态融合的初中化学跨学科主题教学具有显著的优势和广阔的应用前景。它不仅能够帮助学生构建完整的知识体系,提升他们的实践操作能力,还能够培养他们的团队协作精神和创新意识。我们相信,随着这种教学模式的不断深入和推广,它将在初中化学教育中发挥更加重要的作用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 叶燕珠,沈雪青,吴新建,等. STEM视域下初中化学跨学科项目式学习实践研究:以“探寻火箭发射的奥秘”为例[J].化学教学, 2024(4):38-45.
[2] 仪海涛.新课标理念下初中化学跨学科融合教学实践[J].天津教育, 2024(6):92-94.
(责任编辑 罗 艳)