跨學(xué)科“主題教學(xué)”的初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)高效設(shè)計(jì)的探索

陳敏

摘要：針對復(fù)習(xí)中的一些低效現(xiàn)象，提出了跨學(xué)科“主題教學(xué)”的科學(xué)復(fù)習(xí)模式，通過梳理核心概念選擇主題；聯(lián)系實(shí)際生活創(chuàng)設(shè)情境；自主合作探究建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)；拓展延伸主題，實(shí)現(xiàn)持續(xù)學(xué)習(xí)這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，以達(dá)成復(fù)習(xí)的高效。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科；主題教學(xué)；復(fù)習(xí)；高效

中圖分類號：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）12-0115

復(fù)習(xí)課是初中科學(xué)課堂教學(xué)中的一種重要的的課型，它承載著“回顧與整理，溝通與生長”的獨(dú)特功能，上好復(fù)習(xí)課既鞏固、深化所學(xué)的知識，也是提高學(xué)習(xí)成績的重要環(huán)節(jié)。但在教學(xué)實(shí)踐中，很多教師覺得復(fù)習(xí)課很難上出新意。如何才能讓復(fù)習(xí)課真正發(fā)揮教學(xué)功效，讓學(xué)生在生動(dòng)、富有生機(jī)的復(fù)習(xí)課堂中愉快地建構(gòu)系統(tǒng)的知識體系？筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，嘗試用跨學(xué)科“主題教學(xué)”的模式，探索初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)的高效設(shè)計(jì)。

一、“主題教學(xué)”與科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)

1. “主題教學(xué)”簡介

美國學(xué)者Susan Kvoalik及其團(tuán)隊(duì)于1982年提出 “整合性主題教學(xué)模式”（簡稱ITI）他們認(rèn)為：“主題”是學(xué)科的中心組織者，能將學(xué)科內(nèi)片斷化的零散知識組織起來，恰當(dāng)?shù)闹黝}能創(chuàng)設(shè)知識間的網(wǎng)絡(luò)連接、刺激學(xué)習(xí)者的多種感官，從而調(diào)動(dòng)他們的興趣，促進(jìn)他們的參與，提高他們的認(rèn)知水平，開拓他們的想象、思維和創(chuàng)新能力，能使學(xué)習(xí)者從多重的視野角度和多維的層面接觸知識、理解知識，使大腦中的“知識地圖”更趨于豐富和牢固。

2. “主題教學(xué)”與科學(xué)復(fù)習(xí)

“主題教學(xué)”的核心是“課程整合”。初中科學(xué)是一門綜合性的課程?！读x務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，“科學(xué)課程通過對內(nèi)容的整合使學(xué)生從整體上認(rèn)識自然和理解科學(xué)”。將復(fù)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)及已有知識基礎(chǔ)相聯(lián)系，通過主題整合的形式將不同的復(fù)習(xí)內(nèi)容有機(jī)地組合成新的整體，通過主題，把分散的知識點(diǎn)聚集成新的單元，這樣就超越了原來分散的知識點(diǎn)，達(dá)到了新的高度。

二、“主題教學(xué)”式科學(xué)復(fù)習(xí)模式

“主題式”科學(xué)復(fù)習(xí)模式是一種通過學(xué)生圍繞復(fù)習(xí)的主題展開自主探究、進(jìn)行知識建構(gòu)的過程，以達(dá)到高效的、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

1. 圍繞核心概念，選擇合適主題

科學(xué)課程的目標(biāo)是希望同學(xué)通過本課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解或者理解基本的科學(xué)知識，學(xué)會(huì)或掌握一些基本的技能和方法，能解釋一些常見的自然現(xiàn)象，解決有關(guān)的實(shí)際問題。因此，自然科學(xué)中一些統(tǒng)一的概念與原理成為本課程學(xué)習(xí)的核心概念。例如：物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)及其相互作用，能量，信息，系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與功能，演化，平衡，守恒等。我們在確定“主題教學(xué)”的主題內(nèi)容時(shí)，就應(yīng)該將這些核心概念進(jìn)行分類和綜合，梳理概念間的聯(lián)系，從學(xué)生實(shí)際的認(rèn)知水平出發(fā)，并體現(xiàn)科學(xué)課程的特點(diǎn)，關(guān)注科學(xué)、社會(huì)、技術(shù)以及工程之間的聯(lián)系，關(guān)注當(dāng)前科技的前沿知識和社會(huì)熱點(diǎn)問題。例如：圍繞能量轉(zhuǎn)化與守恒、能耗、限重限速制動(dòng)等核心概念可確立“電動(dòng)自行車的科學(xué)”主題；圍繞液體壓強(qiáng)、水的比熱、氣候影響因素等核心概念可確立“修建水庫中的科學(xué)”主題；還有跨化學(xué)生物學(xué)科的“生活中飲食”主題、“泳池中的科學(xué)”主題等，充分體現(xiàn)了跨學(xué)科知識的整合。

2. 聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)主題情境

“科學(xué)即生活，生活即科學(xué)”。學(xué)習(xí)科學(xué)是為能解釋自然現(xiàn)象，解決生活中的實(shí)際問題。聯(lián)系生活實(shí)際，或是科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)觀察的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)復(fù)習(xí)的主題，讓復(fù)習(xí)的科學(xué)知識融入到情境中，使復(fù)習(xí)的知識更加具有價(jià)值，也使得復(fù)習(xí)更加有趣味性。

3. 自主合作探究，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)

在創(chuàng)設(shè)的主題情境中，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、小組合作以及探究等多種形式，激活原有知識，并在原有知識的基礎(chǔ)上，通過分類、綜合等多種方法，將知識串聯(lián)成完整的知識體系。在主題式的復(fù)習(xí)之下，既鞏固了已學(xué)知識，并在對所學(xué)知識的分析、比較中學(xué)會(huì)了研究問題解決問題的方法，而且也在復(fù)習(xí)的過程中體驗(yàn)到不斷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的快樂，讓學(xué)生在靈動(dòng)、鮮活的課堂中將知識從“無序”變?yōu)椤坝行颉?，由“零碎”成為“整體”。

4. 拓展延伸主題，實(shí)現(xiàn)持續(xù)學(xué)習(xí)

學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)不能僅局限于課堂，應(yīng)注重學(xué)生的可持續(xù)性發(fā)展，在復(fù)習(xí)中更應(yīng)該注重學(xué)生的可持續(xù)性學(xué)習(xí)。通過課后任務(wù)的設(shè)置、拓展實(shí)驗(yàn)的開發(fā)等多種手段，將課堂復(fù)習(xí)的主題內(nèi)容拓展延伸，讓課堂上所復(fù)習(xí)的主題內(nèi)容持續(xù)到課后，讓學(xué)生在課后也能體會(huì)科學(xué)探究的樂趣。

三、教學(xué)案例——“汽車與人類生活”

1. 主題選擇

能量的轉(zhuǎn)化與守恒，物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化與反應(yīng)、機(jī)械效率等是核心的科學(xué)概念，也是九年級科學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)涉及的內(nèi)容，將這些核心科學(xué)概念有機(jī)結(jié)合作為“主題式”復(fù)習(xí)的內(nèi)容，既把握了科學(xué)的核心概念，幫助學(xué)生通過復(fù)習(xí)再次鞏固重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。

汽車已經(jīng)是現(xiàn)在人生活中的一個(gè)必不可少的交通工具，現(xiàn)在幾乎每個(gè)家庭都有汽車，甚至不止一輛，汽車上又有許多的科學(xué)知識，涉及到能量的轉(zhuǎn)化和守恒、機(jī)械效率、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化與反應(yīng)、壓力壓強(qiáng)、摩擦等諸多科學(xué)的核心概念，同時(shí)，汽車大量使用也引起了包括大氣污染在內(nèi)的住過環(huán)境問題。將“汽車與人類生活”之情境作為復(fù)習(xí)能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)間反應(yīng)等知識復(fù)習(xí)的主題背景，既能迸發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，讓學(xué)生感受到科學(xué)知識就在我們身邊，就能來解決我們生活中的問題，很好地詮釋科學(xué)服務(wù)生活的理念，也建構(gòu)了系統(tǒng)的科學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

基于以上情境設(shè)置，以及主題的選擇，本節(jié)課制定以下學(xué)生需掌握的學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）通過了解汽車的發(fā)展史，能夠從中找出汽車的動(dòng)力、機(jī)械效率、節(jié)能、環(huán)保、安全、美觀、舒適等方面是汽車發(fā)展的主要方向，體會(huì)科學(xué)發(fā)展的偉大之處；（2）通過對電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化的分析，動(dòng)手做了電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)，能用實(shí)驗(yàn)測定電動(dòng)機(jī)機(jī)械效率，通過分析、推理，能建立電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化模型，并能解決實(shí)際生活問題；（3）通過課前對尾氣處理方式的整理和歸納，能設(shè)計(jì)簡單的處理尾氣的方法，并能畫出裝置圖，體會(huì)環(huán)保的重要性，形成節(jié)能、環(huán)保的意識；（4）通過對汽車安全氣囊內(nèi)氣體工作情況的分析，能推測氣囊內(nèi)物質(zhì)的性質(zhì)，形成物質(zhì)的性質(zhì)與用途相適應(yīng)的思想；（5）通過對整堂課對汽車各方面的探究，將汽車發(fā)展歷程中不斷完善各方面的分析和探究，建構(gòu)起完整的知識體系，使所學(xué)知識系統(tǒng)化、整體化。

本主題的重點(diǎn)是對電動(dòng)機(jī)機(jī)械效率的復(fù)習(xí)、多種氣體混合時(shí)尾氣處理裝置的專選擇和設(shè)計(jì)，難點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)效率測量以及模型的建立和尾氣處理裝置的設(shè)計(jì)。

2. 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（1）主題情境創(chuàng)設(shè)，引發(fā)學(xué)習(xí)興趣

【調(diào)查引入】：家里有一輛汽車的同學(xué)請舉手！家里有兩輛及以上汽車的同學(xué)有哪些？

汽車已經(jīng)深入我們的日常生活，成為我們生活中的一個(gè)重要部分，今天我們就來看看“汽車與人類的生活”有著怎樣的密切關(guān)系。

（設(shè)計(jì)意圖：提出復(fù)習(xí)主題，創(chuàng)設(shè)主題情境。將與學(xué)生的生活密切相關(guān)的事物作為學(xué)習(xí)的主題情境，既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)激情，又讓學(xué)生感覺科學(xué)就在我們身邊，學(xué)習(xí)科學(xué)就能解決實(shí)際問題，凸顯科學(xué)的實(shí)用性。）

（2）跨學(xué)科主題復(fù)習(xí)，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)

【介紹汽車的發(fā)展史】：縱觀汽車發(fā)展史，你認(rèn)為設(shè)計(jì)者在哪些方面尋求著突破？

學(xué)生討論、回答；教師小結(jié)：主要在以下三方面尋求突破①車的動(dòng)力以及機(jī)械效率；②能節(jié)約能源又環(huán)保；③駕乘者能舒適、安全，車型能更美觀。

（設(shè)計(jì)意圖：教師回顧汽車的發(fā)展史，介紹不同時(shí)期汽車的特點(diǎn)以及優(yōu)越性，讓學(xué)生能分析出汽車發(fā)展的方向，這也即是本節(jié)主題復(fù)習(xí)課主題內(nèi)容的具體化，為構(gòu)建整堂課的知識網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)框架。）

【問題一】：車的動(dòng)力和機(jī)械效率如何發(fā)展？

介紹紐卡倫蒸汽機(jī)、瓦特蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)的機(jī)械效率，發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷改進(jìn)，機(jī)械效率不斷提高。學(xué)生猜想電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率會(huì)達(dá)到什么程度？

教師明確任務(wù)：測一個(gè)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。

教師以系列化問題作為鋪墊：電動(dòng)機(jī)的能量怎樣轉(zhuǎn)化？電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率指什么？要測電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，需要哪些物理量？怎樣來測這些物理量？

通過師生共同分析得出如圖所示的有關(guān)電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化圖。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，測定電動(dòng)機(jī)機(jī)械效率。

小結(jié)：測定電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，關(guān)鍵要能建立電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化的模型。

鞏固練習(xí)：（題略）。

（設(shè)計(jì)意圖：通過系列化的問題、學(xué)生的自主探究、實(shí)驗(yàn)、鞏固練習(xí)等手段，既對所學(xué)知識的鞏固與復(fù)習(xí)，同時(shí)對所學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)化的串聯(lián)和提升，將本節(jié)課主題下的物理學(xué)知識——機(jī)械效率分主題進(jìn)行知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)。）

【問題二】：汽車如何做到節(jié)能環(huán)保？

汽車尾氣成為PM2.5的主要來源之一，尾氣中含有CO，氮氧化合物，SO2，CO2等有毒有害物質(zhì)。

教師明確任務(wù)：為汽車模擬設(shè)計(jì)一套簡易的尾氣處理裝置，除去尾氣中的CO、SO2（有能力的同學(xué)可以設(shè)計(jì)能處理CO、SO2CO、SO2，CO2，氮氧化合物等多種有害成分的尾氣處理裝置。）

學(xué)生在課前任務(wù)（尾氣處理方法的歸納整理）的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出以下方案：

【資料鏈接】：催化式排氣凈化器介紹。純電動(dòng)（上接第116頁）大巴的“0排放”。

（設(shè)計(jì)意圖：該分主題知識為化學(xué)知識——尾氣處理。學(xué)生綜合運(yùn)用多種知識解決一個(gè)綜合性實(shí)際問題，融合了尾氣處理的多種特征從而認(rèn)識了尾氣處理的整體事實(shí)，從學(xué)生所設(shè)計(jì)的裝置圖可以看出，對尾氣處理的整體認(rèn)識已較為完整，學(xué)生不僅考慮到多種尾氣的處理，有部分同學(xué)還考慮到將尾氣中的有用部分回收再利用。）

【問題三】：汽車如何更好地保障駕乘者的安全？

【資料鏈接】：了解汽車的安全氣囊以及安全氣囊內(nèi)的物質(zhì)。

根據(jù)安全氣囊的工作狀況，請你推測氣囊內(nèi)的物質(zhì)有哪些化學(xué)性質(zhì)？

說一說兒童安全座椅為什么能保護(hù)兒童坐車安全？

（設(shè)計(jì)意圖：該分主題融合了生物學(xué)知識和化學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)的用途來推測性質(zhì)，鞏固物質(zhì)的用途與性質(zhì)是相適應(yīng)的等，也將主題的知識網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)得更加完整、豐滿。）

（3）主題拓展延伸，實(shí)現(xiàn)持續(xù)學(xué)習(xí)

【課外任務(wù)】：查找資料，試從車輛外觀、駕乘的舒適度、保護(hù)系統(tǒng)等角度，設(shè)計(jì)讓汽車更美觀、更舒適、更安全的方法。發(fā)揮想象，預(yù)測下階段汽車發(fā)展的方向會(huì)如何？

（設(shè)計(jì)意圖：此部分為拓展延伸內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)想象能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識合理地、大膽地進(jìn)行科學(xué)的猜想，以刺激學(xué)生的思維的飛躍發(fā)展。）

3. 教學(xué)反思

“主題教學(xué)”復(fù)習(xí)立足于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，以主題整合資源為載體，通過主動(dòng)探究，積極建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識之間、學(xué)習(xí)與社會(huì)、學(xué)習(xí)與學(xué)生自身的整合，培養(yǎng)了學(xué)生問題解決能力，促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移。

（1）創(chuàng)設(shè)生動(dòng)課堂，使復(fù)習(xí)不再枯燥

“主題教學(xué)”復(fù)習(xí)情境來源于生活，貼近學(xué)生實(shí)際，生動(dòng)形象，能快速將學(xué)生融入學(xué)習(xí)活動(dòng)，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更激活學(xué)生學(xué)習(xí)的思維。本節(jié)課以汽車為主題，將機(jī)械效率、尾氣處理、物質(zhì)的性質(zhì)等知識的鞏固放在學(xué)生熟悉的情境中，并以實(shí)驗(yàn)、探究等多種方式，真正調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的內(nèi)在欲望，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，達(dá)到了十分理想的復(fù)習(xí)效果。

（2）凸顯學(xué)生主體，使復(fù)習(xí)不再灌輸

“主題教學(xué)”復(fù)習(xí)，一改“知識點(diǎn)反復(fù)再現(xiàn)”、“題海戰(zhàn)術(shù)”等低效的復(fù)習(xí)方式，而是在學(xué)生的運(yùn)用所學(xué)知識，自主、合作地通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、觀察現(xiàn)象等手段建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，解決科學(xué)問題，發(fā)展了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。本節(jié)課中，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中，親手做，親自看，獨(dú)立想，形成了科學(xué)意識，提升了科學(xué)素養(yǎng)。

（3）關(guān)注學(xué)習(xí)方法，使復(fù)習(xí)不再無序

本節(jié)課，學(xué)生在建構(gòu)不同知識網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用不同的學(xué)習(xí)方法，有實(shí)驗(yàn)探究，有方案設(shè)計(jì)，有分析觀察等等。復(fù)習(xí)的重要性不僅僅在于讓學(xué)生記住一些已學(xué)的知識點(diǎn)，而是能用合適學(xué)習(xí)的方法對知識進(jìn)行梳理、歸納、分類，進(jìn)而得到思維的發(fā)展，以至于即使碰到不熟悉的知識也能用合適的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。本節(jié)課有意讓學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí)方法，為后續(xù)復(fù)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

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（作者單位：浙江省杭州市安吉路實(shí)驗(yàn)學(xué)校 310000）