高中化學教學中開展跨學科學習的實踐與思考

蔡明鋒

摘 要：化學學科與人類生活、生產活動、環(huán)保等密切聯(lián)系。在化學教學中開展跨學科學習，將語文表達、歷史文化、環(huán)境保護、愛國主義、地理科學等融入到化學知識的學習中，培養(yǎng)化學思維品質、科學精神和社會責任感，形成正確的價值觀。

關鍵詞：化學教學; 跨學科學習; 融合

中圖分類號：G633.8? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：1006-3315（2021）10-007-002

跨學科學習是個人和群體將兩個或兩個以上學科或已確立的領域中的觀點和思維方式整合起來的過程，旨在促進其對一個主題的基礎性和實踐性理解，該理解超越單一學科的范圍?？鐚W科學習者將信息、資料、技術、工具、觀點、概念和源自兩個或兩個以上學科的理論加以整合，以創(chuàng)造產品、解釋現(xiàn)象或解決問題，所運用的方式是單一學科的手段不可能做到的?？鐚W科學習的課程設計前提是：超越一門學科本身的邏輯體系，圍繞一個或幾個中心主題或問題，融合幾門學科的內容，引導學生對問題展開探究。通過學科教研共同體的集體協(xié)商與校外課程教學專家的理論指導，借鑒20世紀80年代誕生的STS教育（即“科學、技術與社會”教育）、如今方興未艾的STEM（科學、技術、工程與數(shù)學）課程、和我國的總和實踐課程，著眼于信息時代的特點與需求，將幾門學科的核心觀念綜合運用于各類主題或課題之中。

高中化學是一門基礎學科，其教學內容蘊含許多跨學科知識?；瘜W學科與人類生活、生產活動和科學研究密切聯(lián)系，應用到生命科學、材料科學、能源科學等領域中，解決人類所面臨的糧食生產、資源利用、環(huán)境保護等社會熱點問題?；瘜W知識的廣泛應用性，化學問題的真實情境性，能夠激發(fā)學生的興趣，為學生探究解決問題提供持久的驅動力。學生在解決這些問題過程中全面調用和運用已有的化學知識，甚至是跨學科的知識和生活經驗，構建新的認知，體驗探究性解決問題的方法和過程，發(fā)展化學思維品質，培養(yǎng)科學精神和社會責任感，形成和發(fā)展正確的價值觀。

隨著社會的進一步發(fā)展，人們在生活中面臨的問題都是多層次、多角度的綜合性問題，僅憑借某一學科單獨的知識是無法找出最佳解決方案的。就比如說化學污染的問題，就涉及到物理、地理、環(huán)境、化學等許多學科的知識點。因此，教育學生學會綜合運用所學知識是十分必要的。化學教學中開展跨學科學習具有積極的意義，跨學科學習為高中化學教學提供了更為開闊的學習平臺。

1.將語文表達融合到高中化學的教學實踐中

在實際的高中化學課堂，學生不僅能夠學習化學原理、元素周期率這一類化學方面的專業(yè)技能，在解答問題的過程中，良好的語文表達能力能夠讓你的答題脫穎而出。所以在高中化學課堂教學中，教師應該根據具體課時的教學內容開展語文表達練習，通過鍛煉學生的表達能力，從而促進在化學問題解答時做到更具有邏輯性和準確性，也能培養(yǎng)化工合成設計的理解能力。

比如在教授《化學平衡狀態(tài)》這一課時，教師可以根據授課內容來安排一個語文表達的實踐教學活動，通過論述故事的發(fā)展與結果來進行類比化學知識，進而開啟學生關于化學平衡的學習。故事的主題可以設定為羊吃草，具體的思考為草原上的羊群數(shù)量與草量的關系，指導學生們講述當少量的羊生活在草充足的時候，羊群就會快速繁殖;但是當羊群的數(shù)量超過了草原所能供給的程度時，羊群就會增快死亡速度;當羊群的繁殖和死亡與草原能夠提供草量的多少達成一致后，羊和草也就達到了平衡。進而引導出化學的平衡狀態(tài)，通過類比來進行引導化學教學的開展。

語文古詩詞賦予化學教學新意境。在講授《乙醇》時，我與學生一起回憶有關酒的詩句，“何以解憂，唯有杜康”、“舉杯邀明月，對影成三人”、“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”;又用當下流行語“喝酒不開車，開車不喝酒”來說明酒的危害，這樣的課堂學生參與熱情高漲。

2.將歷史文化融合到高中化學的教學實踐中

如果在高中化學課堂教學時只針對學科知識進行陳述式講解、板書式配比推斷，就會讓化學學習變得枯燥乏味、刻板教條，學生對于化學這門學科的學習興趣會大大降低。化學教師應該對傳統(tǒng)的課堂教學模式進行改革和更新，利用跨學科的教學模式來激活高中化學課堂，提高課堂教學效率?；瘜W老師可以設置與教學內容相關的歷史故事作為課堂引入，進而激發(fā)學生的學習興趣，啟動學生的思維過程。在講授《乙酸》時講了“杜康釀酒兒造醋”的小故事，“杜康的兒子覺得釀酒后的酒糟扔掉可惜，就存放起來，在缸里浸泡。到了二十一日的酉時，一開缸，一股從來沒有聞過的香氣撲鼻而來，它就是“酉”加“二十一日”——醋”。

比如在教授《乙烯》這一課時，教師在開始上課之前，先給學生們講述下面這樣一個歷史小故事：故事的名字叫做《楊貴妃的香蕉》，楊貴妃大家可能有所了解，她是唐明皇的寵妃，要什么有什么，非常驕奢淫逸。這一天，寵妃楊玉環(huán)想吃香蕉，由于古代水果保鮮的技術不完善，庫房中除了黑色的爛香蕉以外就只有不熟的青香蕉了。楊貴妃大發(fā)雷霆，正想對庫房奴仆進行責罰時，有一個人宣稱自己能夠讓青香蕉立刻成熟，請求貴妃息怒。楊貴妃同意了他的請求，而這個人也真的用一種氣體催熟了香蕉，獲得了獎賞。那么有誰知道這種氣體究竟是什么呢？接下來讓學生們帶著問題進行教學內容學習，不僅能夠提高學習效率，也能充分調動學生的學習興趣。

3.將環(huán)境保護融合到高中化學的教學實踐中

新課改要求將高中化學與實際生活相結合，將教學方式生活化，教學實例生活化，緊緊圍繞實際生活，做到“以學生為中心”的教學理念。理論聯(lián)系實際，在高中化學的課堂教學中，融合環(huán)境教育，能夠幫助學生結合實際生活問題進行化學知識的思考，進而培養(yǎng)學生的生活認知，提升學科的核心素養(yǎng)。

比如在教授《化學反應中的熱》這一課時，通過秸稈燃燒破壞環(huán)境的事例進行課程引導?，F(xiàn)實生活中，國家要求秸稈不得進行燃燒，將秸稈用于發(fā)電，用于填埋產生沼氣等環(huán)保的舉措，實現(xiàn)化學能與電能、太陽能轉化的知識聯(lián)系。教師引導學生進行探討，可以引入燃料的燃燒效率問題，如何通過增加燃料和氧氣的接觸面積，來提高燃料的燃燒效率，減少不必要的浪費，進而較少對環(huán)境的污染。

又如在學習化學知識時滲透：奇特的地貌地形、溶洞中美麗的石筍、鐘乳石讓我們感受大自然的神秘，培養(yǎng)學生欣賞美的情感，同時要培養(yǎng)環(huán)保意識并熱愛大自然、關注大自然。

4.將愛國教育融合到高中化學的教學實踐中

在高中化學的課堂上，不僅要教授學生以學科的專業(yè)知識，而且還要對學生的人生觀、價值觀進行正面的引導，在適合的課堂教學過程中增加愛國主義教育，起到的作用可能會事倍功半。通過講述化學家的愛國事跡，進行榜樣力量教育，不僅能夠充實課堂教學的內容，而且更容易增加學生的化學學習興趣，也讓學生和科學家的愛國思想達成共鳴。

比如在教授《硝酸》這一課時，可以巧妙應用物理學家波爾藏諾貝爾獎章的愛國故事作為引導，方便帶領學生進入講解王水的強氧化性這一教學內容之中。教師可以提前布置預習作業(yè)，讓學生自主學習波爾藏獎章這一歷史故事，然后課堂教學進行到王水配比時，請學生進行故事講解，除了能順利地引導出王水的配置比例和各自特性，也能夠從科學家的行為角度來進行學生的愛國教育，從而一舉兩得。借助侯氏制堿法實驗原理，介紹侯德榜的感人事跡，侯德榜自強不息、奮發(fā)圖強，放棄國外優(yōu)越的條件，不為國外高薪所動，為祖國爭得榮譽并把侯氏制堿法全部獻給祖國和人民。讓學生了解化學成就，鼓起學生學習熱情。如：“神州”系列航天飛船載人飛行，在近乎真空的外太空飛行，航天飛船結構需要什么樣的材料，在返回時外殼承受幾千度的高溫以及與大氣激烈的摩擦，使用什么樣的外層材料既能耐高溫、機械強度好又能保護好宇航員。又如：介紹我國水泥生產等某些化工產品產量居于世界前列，但某些設備流程還很落后等知識。這些能激起學生民族自豪感及愛國主義情懷，同時又能讓學生積極投入學習中去，為把我國建設的更加富強而努力。

其他比如將地理知識融合進化學教學過程中，通過可視可觀的地理面貌來顯示抽象的化學變化，不僅能夠使教學變得簡單易懂，也能夠讓學生對生存環(huán)境有更深刻的體會。各種巖石的展示，喀斯特地貌的演化分析，綠色植物與太陽能的利用，甚至是海洋、湖泊的富營養(yǎng)化的治理等等，都是極好的跨學科學習素材。

5.在化學學科知識為主的跨學科社團中開展跨學科學習

我校密切聯(lián)系本地域經濟文化生活，在高一高二學生中開發(fā)了許多跨學科學習的社團，其中絲綢紡織社團是以化學學科知識為主的跨學科社團。盛澤歷來被稱為“中國絲綢第一鎮(zhèn)”、“綢都”;震澤地區(qū)是有名的養(yǎng)蠶產絲基地。絲綢紡織是吳江重要的經濟來源，外貿出口的重要產品，學校的絲綢紡織社團應運而生。絲綢紡織社團參觀絲織廠，參觀絲博園，從種桑樹出桑葉、養(yǎng)蠶結繭、烘繭、煮繭、繅絲、生絲、生絲織綢、烘干、染色、印花、成品絲綢等學習，了解我國古代勞動人民的智慧，為古絲綢之路而自豪，為“一帶一路”的創(chuàng)舉而振奮。匯集化學、語文、地理、歷史、技術、藝術、經濟等多門學科。各學科教師指導學生一起進行了許多方面的調查研究和探索。如江蘇盛澤絲綢紡織業(yè)的發(fā)展歷史、盛澤絲綢的現(xiàn)狀、印染、扎染工藝的探究與應用;探究新時期海上絲綢之路的發(fā)展歷程、服裝設計制作藝術、桑蠶養(yǎng)殖與病蟲害的防護技術、水溫PH值對取繭的影響和制絲和印染過程中尾水的處理、新型紡織面料的化學工藝等等。在東方絲綢市場的研究部，老師和學生們親自動手，進行了扎染的操作，收獲了與眾不同，創(chuàng)意無限的扎染作品。學生們在服裝設計師的指導下，進行了漢服的設計制作，同學們穿著個性突出，融入中華傳統(tǒng)文化色彩艷麗的漢服在校園元旦晚會上大放異彩。享受快樂，了解知識，培養(yǎng)興趣，為未來的人生方向指路，也是跨學科學習的目的之一。

隨著新課改的推進，高中化學教學中開展跨學科學習的教學方法必將得到大力推廣，這種新型的教學手段能夠在一定程度上調動學生的學習化學的積極性，為學生開闊視野、學會綜合運用所學知識解決問題提供了必備條件;另一方面，這種跨學科式教學也能夠對化學教師的教學能力起到促進的作用，教師不再狹義地看待化學，而是通過科學系統(tǒng)的學習方法來面對高中化學的教學工作，打破學科知識壁壘，讓知識體系更為完整。

總而言之，在高中化學教學中開展跨學科學習，將跨學科的知識融入到化學知識中，能促進化學課堂的教學效率，提高學生的學習興趣，全方位提升學生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)化學思維品質、科學精神和社會責任感，為未來的人生指引方向。

參考文獻：

[1]張華.論理解本位跨學科學習 [J]基礎教育課程，2018，11期（下）：4-7

[2]房喻，徐瑞鈞主編.普通高中化學課程標準（2017年版）解讀，教育部基礎教育課程教材專家工作委員會組織編寫，北京：高等教育出版社，2018.9