隨著教育改革的不斷深化,初中化學(xué)教學(xué)正在面臨著前所未有的變革,新課標不僅要求傳授基礎(chǔ)的化學(xué)知識,更強調(diào)化學(xué)與其他學(xué)科的交融,以豐富學(xué)生的知識體系、提升其實踐應(yīng)用能力??鐚W(xué)科實踐是當下初中化學(xué)課程改革的重難點,基于項目式學(xué)習(xí)的初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)作為前沿教學(xué)模式,旨在突破學(xué)科壁壘,加深學(xué)生對知識的理解與運用。新課標以化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)為核心,倡導(dǎo)多學(xué)科知識的有機融合與學(xué)生的全面參與。本文依據(jù)《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022年版)》的指導(dǎo)思想,深入探究初中化學(xué)跨學(xué)科項目式教學(xué)的設(shè)計策略,如強化知識整合、精準選擇教學(xué)方法、探尋素養(yǎng)發(fā)展線以及有效補充教學(xué)資源等,以期在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)與化學(xué)學(xué)科能力方面取得實質(zhì)性的突破,更好地迎接融合教學(xué)的挑戰(zhàn),為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)視野,有助于學(xué)生構(gòu)建知識體系,提升綜合素養(yǎng)。
一、加強知識整合,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)
深入總結(jié)多年來的學(xué)科教育經(jīng)驗不難發(fā)現(xiàn),教育效果在很大程度上受到知識整合與教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式的影響,實施初中化學(xué)跨學(xué)科項目式教學(xué)時,教師要從不同的角度深入挖掘化學(xué)與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別,找到一個能夠貫穿各學(xué)科的主題或核心問題作為教學(xué)切入點,實現(xiàn)學(xué)科知識的有效融合。
以初中化學(xué)滬教版教材九年級下冊“食品中的有機化合物”為例,在教學(xué)過程中,教師圍繞有機化合物、糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素等內(nèi)容展開,以人體所需營養(yǎng)項目為主題,內(nèi)容具有較強的理論性,學(xué)生識記具有較大的困難?;诳鐚W(xué)科融合策略在課堂中的落實,教師可以將初中生物八年級下冊的“選擇健康的生活方式”融入課堂教學(xué)活動,在復(fù)習(xí)生物知識的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生將生物教材中出現(xiàn)的物質(zhì)歸類到有機化合物的分類中,根據(jù)健康方式的選擇制定生活作息表,精確到餐食種類,從而促使學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用到生物中,將生物知識融入化學(xué)中,實現(xiàn)跨學(xué)科融合,幫助學(xué)生整合學(xué)科知識,提高學(xué)習(xí)效果。
再以九年級下冊的“溶液的形成”一課為例,該課程主要探討了溶液的形成過程及其基本特性,在教學(xué)過程中,教師可以創(chuàng)新性地設(shè)計跨學(xué)科項目式教學(xué)主題——“溶液科學(xué):多學(xué)科的交融探索”。在該主題下,教師巧妙地將初中化學(xué)、數(shù)學(xué)和物理等學(xué)科知識融為一體,利用數(shù)學(xué)中的比例概念,引導(dǎo)學(xué)生計算溶液中溶質(zhì)與溶劑的比例,進而深入理解溶液的濃度與配制方法,同時結(jié)合物理知識,探究溶質(zhì)在溶劑中的溶解過程,以及溶液導(dǎo)電性等物理性質(zhì)。跨學(xué)科項目式教學(xué)設(shè)計有助于學(xué)生全面、深入地理解“溶液的形成”一課的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索熱情,通過實踐操作與問題解決,學(xué)生能夠更直觀地感受到化學(xué)與其他學(xué)科之間的緊密聯(lián)系,從而提升綜合素質(zhì)以及解決問題的能力。這種教學(xué)模式充分展現(xiàn)了跨學(xué)科項目式教學(xué)的核心理念,即整合多學(xué)科的知識與方法,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和實踐能力為目標。
二、注重方法選擇,共同解決學(xué)科問題
素養(yǎng)導(dǎo)向下的初中化學(xué)課堂要求教師的角色從單純的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者與促進者。在新課標背景下,探索化學(xué)跨學(xué)科實踐活動與項目化學(xué)習(xí)統(tǒng)整的廣域課程融合模式,為跨學(xué)科實踐活動的落地提供了路徑與方法,有利于凸顯化學(xué)課程的實踐性,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力,教師要充分運用各種教學(xué)方法和教育資源,創(chuàng)設(shè)多元化、互動式的學(xué)習(xí)環(huán)境。
以九年級下冊的“化學(xué)元素與人體健康”為例,本課的核心內(nèi)容是探究化學(xué)元素如何影響人體健康,為此,教師可以設(shè)計富有挑戰(zhàn)性的跨學(xué)科項目式教學(xué)主題——“化學(xué)元素與生命之謎”。在這一主題下,教師可以采用合作探究的方式,鼓勵學(xué)生共同探討人體對化學(xué)元素的需求,以及這些元素在人體內(nèi)的功能與作用機制,結(jié)合生物學(xué)與營養(yǎng)學(xué)相關(guān)知識,幫助學(xué)生建立起全面的跨學(xué)科理解框架,深入認識化學(xué)元素與人體健康的緊密聯(lián)系。為了進一步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和跨學(xué)科思維,教師還可以設(shè)計一系列實踐活動,例如,讓學(xué)生分組進行實驗探究,分析不同元素對人體生理機能的具體影響;進行社區(qū)調(diào)研,了解當?shù)鼐用竦娘嬍辰Y(jié)構(gòu)和元素攝入情況,提出針對性的健康建議。這樣的教學(xué)設(shè)計有助于學(xué)生深刻理解“化學(xué)元素與人體健康”一課的知識,更重要的是,能夠有效提升學(xué)生的跨學(xué)科思維能力與實踐操作技能,為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
再以九年級上冊“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量變化”一課為例,本課圍繞化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系、質(zhì)量守恒定律、微粒的觀點和解釋質(zhì)量守恒的本質(zhì)原因等內(nèi)容展開,具有較強的計算性和抽象性。在開展教學(xué)活動時,教師要注意學(xué)生的計算水平,加強對學(xué)生的指導(dǎo),根據(jù)學(xué)生的實際能力滲透數(shù)學(xué)知識,幫助學(xué)生進一步了解化學(xué)數(shù)量關(guān)系的計算性,拓展學(xué)生對化學(xué)知識的理解深度,實現(xiàn)學(xué)科融合。而要想融入數(shù)學(xué)知識,教師要引導(dǎo)學(xué)生明確質(zhì)量守恒定律,明確化學(xué)物質(zhì)之間的關(guān)系,從而融入數(shù)學(xué)知識,掌握具體數(shù)量之間的關(guān)系,得出“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和”這一結(jié)論,初步掌握數(shù)量關(guān)系。而后,教師可以結(jié)合生活實際舉例,如100ML水加入100ML酒精得到的溶液體積是多少?5g水受熱后的水蒸氣是多少克?幫助學(xué)生將化學(xué)理論融入實際問題,并運用數(shù)學(xué)計算方法來解決,從而提高學(xué)生的化學(xué)能力。
三、尋素養(yǎng)發(fā)展線,培養(yǎng)解決問題的能力
《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022年版)》指出,初中化學(xué)跨學(xué)科實踐項目活動設(shè)計要以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向。核心素養(yǎng)是初中化學(xué)跨學(xué)科實踐項目活動設(shè)計的起點,也是終點,它作為初中化學(xué)跨學(xué)科實踐活動的目標貫穿整個活動的始終。這一活動總目標包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維等四個維度的內(nèi)容。
例如,“基于碳中和理念設(shè)計低碳行動方案”這一初中化學(xué)跨學(xué)科實踐項目活動跨化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)科及物理學(xué)科,其素養(yǎng)發(fā)展線以化學(xué)核心素養(yǎng)為主,側(cè)重發(fā)展學(xué)生的元素觀與變化觀,并融合了生物學(xué)、地理學(xué)及物理學(xué)的核心素養(yǎng)。該跨學(xué)科活動以二氧化碳的制取與性質(zhì)及實驗作為核心環(huán)節(jié),拓展學(xué)生對“碳中和”“碳達峰”的認識,基于個人、國家、國際三個方面設(shè)計低碳行動方案。在“基于碳中和理念設(shè)計低碳行動方案”這一初中化學(xué)跨學(xué)科實踐活動中,以化學(xué)為核心的目標包括:化學(xué)觀念,通過化學(xué)跨學(xué)科實踐活動培養(yǎng)學(xué)生的元素觀與變化觀;科學(xué)思維,用比較、分析、綜合等科學(xué)方法完成低碳行動方案;科學(xué)探究與實踐,通過二氧化碳的制取實驗培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)探究精神;科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,培養(yǎng)綠色發(fā)展理念與可持續(xù)發(fā)展理念。
初中化學(xué)教學(xué)中常涉及壓強、密度等物理知識,如利用在密閉的容器中紅磷燃燒消耗氧氣,使容器內(nèi)壓強明顯減小,通過進入的水量來測定空氣中氧氣的含量;在“有關(guān)溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算”中,常會運用到物理公式“質(zhì)量=密度×體積”。這要求教師將相關(guān)物理知識及時滲透于化學(xué)教學(xué)中,給予學(xué)生適當點撥。教師也可以利用生活中相互關(guān)聯(lián)的物理和化學(xué)現(xiàn)象,結(jié)合生活實例引導(dǎo)學(xué)生理解物理知識在初中化學(xué)教學(xué)中的跨學(xué)科應(yīng)用。例如,在講解二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)時,教師在演示“瓶吞雞蛋”實驗時設(shè)計以下問題:“瓶口小于雞蛋的錐形瓶為什么能將置于瓶口的雞蛋吞進瓶內(nèi)?”之后,教師指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)(化學(xué)知識)以及壓強(物理知識)知識解決問題,從而體現(xiàn)跨學(xué)科知識在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。素養(yǎng)發(fā)展線是初中化學(xué)跨學(xué)科實踐活動的“生命線”。初中化學(xué)跨學(xué)科實踐活動設(shè)計緊緊圍繞化學(xué)核心素養(yǎng),并融合其他學(xué)科的核心素養(yǎng),發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科科學(xué)實踐與探究能力,培養(yǎng)學(xué)生運用綜合素養(yǎng)解決生活實際問題的能力, 促進學(xué)生變化觀等化學(xué)觀念的形成。
四、補充教學(xué)資源,滿足融合教學(xué)需求
在初中化學(xué)教學(xué)中,一些復(fù)雜的理論知識與實驗操作常使學(xué)生感到困惑,僅憑教材難以讓學(xué)生深刻理解,制約了學(xué)生的思維發(fā)展,實施初中化學(xué)跨學(xué)科項目式教學(xué)時,教師必須適時融入跨學(xué)科教學(xué)素材,展現(xiàn)與化學(xué)緊密相連的多元知識,滿足融合性項目教學(xué)的實際需求。
新課標下,初中各門課程都有其獨特的思維方式。語文學(xué)科的重點在于語言與表達,多用語言思維;數(shù)學(xué)注重形式與邏輯,多用推理思維與逆向思維;物理、化學(xué)注重在實驗中探究物理和化學(xué)原理,多用實驗思維;音樂多運用藝術(shù)思維,注重調(diào)動人的審美感受。以化學(xué)與音樂學(xué)科的結(jié)合為例,教師可以利用音樂中悠揚的旋律緩解學(xué)生的身心疲勞,利用藝術(shù)思維看待化學(xué)學(xué)科,發(fā)現(xiàn)化學(xué)的美,培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)的興趣。在總復(fù)習(xí)時,教師可以將元素周期表、元素化合價知識及常見的金屬活動性順序配上動感音樂進行串燒,如“氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁硅磷,硫氯氬鉀鈣;一價氫氯鉀鈉銀,二價氧鈣鋇鎂鋅,二三鐵, 二四碳,硫有負二正四六,銅汞二價最常見,單質(zhì)零價永不變;鉀鈣鈉鎂鋁,鋅鐵錫鉛氫,銅汞銀鉑金”。教師要注重教材解讀和教學(xué)資源的檢索補充,并做好課堂教學(xué)設(shè)計,緊密聯(lián)系生活實際,運用學(xué)生感興趣的歌曲,適時延續(xù)學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對化學(xué)知識的記憶,從而促使學(xué)生利用藝術(shù)思維更好地感知化學(xué)與藝術(shù)的聯(lián)系,提高了學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。
信息化的初中化學(xué)高效課堂可以引入豐富的多媒體資源,來增強學(xué)生對化學(xué)知識的感知?,F(xiàn)代多媒體技術(shù),如動畫、模擬軟件、實驗視頻等,能夠直觀地展示復(fù)雜的化學(xué)過程和實驗操作,幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)概念。通過多媒體資源的應(yīng)用,學(xué)生能夠深入了解化學(xué)原理的具體細節(jié),提高學(xué)習(xí)效果。例如,在教學(xué)化學(xué)反應(yīng)時,教師可以播放一段生動的動畫視頻,展示不同類型的反應(yīng)動態(tài),讓學(xué)生通過觀察反應(yīng)速率、產(chǎn)物生成等過程,更深入地理解化學(xué)反應(yīng)的基本原理。此外,教師可以利用虛擬實驗室軟件,讓學(xué)生在電子設(shè)備上進行化學(xué)實驗?zāi)M,通過自主操作、觀察反應(yīng)結(jié)果和進行數(shù)據(jù)分析提高實驗技能和科學(xué)思維。利用跨學(xué)科的豐富教學(xué)資源填補單一學(xué)科的教學(xué)空白,有利于學(xué)生全面、深刻地理解課程內(nèi)容,這樣的設(shè)計旨在提升學(xué)生的專注度,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)探究興趣。這種跨學(xué)科的教學(xué)方式拓寬了學(xué)生的知識視野,有效提升了其綜合素養(yǎng)和解決實際問題的能力。
五、開展攜手備課活動,構(gòu)建高效的化學(xué)教學(xué)
《義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2022年版)》明確提出重視化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和加強學(xué)科間相互聯(lián)系的要求。在初中化學(xué)教學(xué)中落實學(xué)科融合,要求教師具備多學(xué)科知識儲備,對教師自身專業(yè)素養(yǎng)的要求較高,但是就當下教師的備課情況來看,化學(xué)教師以獨立備課為主,對其他學(xué)科的知識儲備具有較大的局限性,難以真正將其他學(xué)科知識融入化學(xué)教學(xué)中?;诖?,學(xué)校要重視這一現(xiàn)象,組織教師開展跨學(xué)科培訓(xùn)活動,使教師明確跨學(xué)科教學(xué)的重要性,開展多學(xué)科教師共同備課活動,強化不同學(xué)科教師之間的交流,提高化學(xué)教師對其他學(xué)科的認知程度,拓展學(xué)科知識儲備,為跨學(xué)科融合奠定堅實的理論基礎(chǔ),從而構(gòu)建高效的化學(xué)教學(xué)活動。
例如,學(xué)??梢岳媒處熣n余時間,聘請相關(guān)教育專家開展跨學(xué)科融合教學(xué)培訓(xùn),以跨學(xué)科對學(xué)生、對教學(xué)、對教育改革的作用為切入點,使教師明確跨學(xué)科融合的優(yōu)勢,幫助教師正確認知跨學(xué)科融合教學(xué)策略。而后,學(xué)校有針對性地組織教師成立跨學(xué)科融合備課小組,并根據(jù)個人能力和知識儲備選擇備課組長,由組長組織教師開展備課活動,加強教師之間的交流,增加教師的知識儲備,為教師設(shè)計跨學(xué)科融合教案提供靈感和理論支持,從而構(gòu)建高效的化學(xué)課堂。同時,身為一名新時期的初中化學(xué)教師,應(yīng)該與時俱進,不斷更新教學(xué)觀念,以新課標為理念,深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識與技能,積極參與各級各類教研活動,在課堂教學(xué)中注重項目式學(xué)習(xí)的初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)策略的滲透,有效培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,讓初中化學(xué)課堂教學(xué)更高效、更具魅力。
六、結(jié)語
綜上所述,跨學(xué)科項目式教學(xué)對學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義,初中化學(xué)跨學(xué)科實踐活動以項目式學(xué)習(xí)的形式開展,體現(xiàn)出化學(xué)課程的實踐性與綜合性。在這一教學(xué)模式下,學(xué)生能夠深入地理解以及應(yīng)用化學(xué)知識,并從多學(xué)科角度審視問題,提升知識整合能力與創(chuàng)新思維。教師需要精心策劃教學(xué)方案,提煉學(xué)科精華,幫助學(xué)生在合作中探究知識,培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。同時,教師應(yīng)準確把握教學(xué)的交叉點,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,為學(xué)生的全面成長打下堅實的基礎(chǔ)。這種教學(xué)方式為學(xué)生的未來發(fā)展與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)提供了有力支持,促進了初中化學(xué)課程全面育人目標的實現(xiàn)。
(宋行軍)