跨越學(xué)科距離，漫步科學(xué)空間
——核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐探索

山東省淄博市淄川實(shí)驗(yàn)中學(xué) 宋麗婷

當(dāng)前的初中化學(xué)教學(xué)存在著過(guò)分重視化學(xué)學(xué)科知識(shí)的問(wèn)題，教師忽視了化學(xué)和其他學(xué)科之間的密切聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在解決化學(xué)問(wèn)題時(shí)容易陷入固定的思維模式，思維變得單一化，最后化學(xué)學(xué)習(xí)淪落為知識(shí)點(diǎn)的機(jī)械背誦學(xué)習(xí)，給學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展帶來(lái)了不利的影響。因此教師有必要開(kāi)展跨學(xué)科形式的教學(xué)，使學(xué)生獲得綜合、全面認(rèn)識(shí)科學(xué)事實(shí)的能力，進(jìn)而推動(dòng)核心素養(yǎng)教育目標(biāo)的落實(shí)。

一、化學(xué)和物理聯(lián)系，完善科學(xué)認(rèn)識(shí)

物理和化學(xué)之間存在著十分密切的聯(lián)系，兩者都是自然科學(xué)的一部分，都研究世界上最基本的原理，而物理具體來(lái)講是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科，化學(xué)則可以稱(chēng)之為物理在微觀層次上的簡(jiǎn)化。因此通過(guò)在初中化學(xué)教學(xué)中滲透物理學(xué)科知識(shí)，能讓學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象建立起更加完善的認(rèn)識(shí)，有助于提高學(xué)生的科學(xué)現(xiàn)象理解水平。

例如，在教學(xué)“原子的構(gòu)成”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以使用原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史來(lái)進(jìn)行教學(xué)，這部分內(nèi)容在化學(xué)教材上并沒(méi)有涉及，但是在物理學(xué)科中則花費(fèi)了較大篇幅進(jìn)行了說(shuō)明，通過(guò)讓學(xué)生以科學(xué)史為基礎(chǔ)來(lái)了解知識(shí)，有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)原子構(gòu)成的認(rèn)識(shí)。在課堂教學(xué)中，教師可以首先讓學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)一說(shuō)原子是怎樣的，從而暴露出學(xué)生的學(xué)前經(jīng)驗(yàn)。接下來(lái)，教師再舉出一些實(shí)例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，讓學(xué)生結(jié)合“穿脫毛衣的時(shí)候會(huì)聽(tīng)到響聲”等例子來(lái)了解原子中包含電子這一科學(xué)知識(shí)，并且引起學(xué)生對(duì)其中科學(xué)原理的好奇心。之后，教師使用多媒體向?qū)W生介紹人類(lèi)認(rèn)識(shí)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的過(guò)程，并且讓學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中跟隨著媒體資料進(jìn)行分析和猜想，從而讓學(xué)生在不斷思考和傾聽(tīng)中產(chǎn)生豁然開(kāi)朗的感受。隨后，教師再使用動(dòng)畫(huà)向?qū)W生動(dòng)態(tài)展示出原子的內(nèi)部構(gòu)成，讓學(xué)生從直觀角度了解電子是如何運(yùn)動(dòng)的。在課堂教學(xué)完成之后，教師給學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生以合作的方式來(lái)制作一份小報(bào)，介紹原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)歷史。這樣，通過(guò)物理和化學(xué)之間的有效結(jié)合，能讓學(xué)生對(duì)科學(xué)事實(shí)有更加完善的理解，有助于提升課堂教學(xué)的質(zhì)量。

二、化學(xué)和生物學(xué)聯(lián)系，增強(qiáng)探索樂(lè)趣

生物的各種生命過(guò)程依賴于組成生物組織和環(huán)境的原子、分子和化合物的相互作用，因此生物學(xué)和化學(xué)之間也存在著十分密切的聯(lián)系，可以說(shuō)，化學(xué)本身就是研究生物的重要基礎(chǔ)。而通過(guò)在初中化學(xué)教學(xué)中滲透生物學(xué)學(xué)科的知識(shí)，有助于進(jìn)一步延伸學(xué)生的科學(xué)視角，讓學(xué)生從生命活動(dòng)的角度上進(jìn)一步了解化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)價(jià)值，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生積極的科學(xué)探索習(xí)慣。

例如，在教學(xué)“大自然中的二氧化碳”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以將化學(xué)和生物學(xué)密切聯(lián)系在一起，激活學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的探索興趣。教師可以“人吸入的氣體和呼出的氣體”為主題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)探究，首先向?qū)W生提出問(wèn)題：“我們都知道綠色植物是可以凈化我們的空氣的，那么我們是不是可以在臥室里面多放一些綠色植物？”從而引起學(xué)生對(duì)這一問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)的好奇心，接下來(lái)，教師再使用信息技術(shù)向?qū)W生展示人呼出氣體、吸入氣體的相關(guān)表格，并且讓學(xué)生從上面的問(wèn)題出發(fā)，思考如何探索臥室里面是否適合放置過(guò)多的植物。學(xué)生可以結(jié)合自己掌握的科學(xué)知識(shí)，意識(shí)到這是一個(gè)涉及二氧化碳含量變化的問(wèn)題，因此就需要思考如何檢測(cè)二氧化碳的存在以及變化，從而激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究動(dòng)機(jī)。在學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中，教師可以順勢(shì)向?qū)W生介紹這節(jié)課中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室一般是怎么制取二氧化碳的、二氧化碳的驗(yàn)證方法是什么等內(nèi)容，從而幫助學(xué)生設(shè)計(jì)出更加合理的實(shí)驗(yàn)。這樣，通過(guò)將生物學(xué)和化學(xué)聯(lián)系在一起，能讓學(xué)生看待科學(xué)現(xiàn)象的視角變得更加全面，使學(xué)生能真正立足于現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)生科學(xué)探究的興趣。

三、化學(xué)和數(shù)學(xué)聯(lián)系，增強(qiáng)探究技能

數(shù)學(xué)有著很強(qiáng)的工具性，可以成為學(xué)生化學(xué)探究的重要工具，使學(xué)生的探究水平得到提升。因此在初中化學(xué)教學(xué)中，教師要結(jié)合學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)需要，引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地使用從數(shù)學(xué)中獲得的知識(shí)來(lái)分析化學(xué)現(xiàn)象，以提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和知識(shí)理解水平，讓學(xué)生更好地參與到科學(xué)探究中來(lái)。

比如，在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師可以有意識(shí)地鍛煉學(xué)生的圖像分析能力，讓學(xué)生使用自己從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中得到的技能來(lái)分析化學(xué)問(wèn)題。在學(xué)習(xí)了溶解度的相關(guān)知識(shí)之后，教師可以使用表格的方式來(lái)向?qū)W生展示硝酸鉀、氯化鈉等物質(zhì)在不同溫度下的溶解度，讓學(xué)生根據(jù)表格中的內(nèi)容繪制相關(guān)的圖像，并結(jié)合圖像探索問(wèn)題：“在35℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度是多少？什么溫度時(shí)，硝酸鉀和氯化鈉的溶解度是相同的？如果我們要想從硝酸鉀的飽和溶液當(dāng)中提取出硝酸鉀，可以使用什么方法？”在學(xué)生解決這些問(wèn)題的過(guò)程中，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地借助圖像上的信息來(lái)說(shuō)出自己得到答案的依據(jù)，讓學(xué)生去分析圖像上每一個(gè)交點(diǎn)的意義以及趨勢(shì)的含義，從而使學(xué)生的圖像分析能力得以提高。

四、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)反思

（一）借助相似概念，抓住學(xué)科融合契機(jī)

化學(xué)中的很多概念在其他學(xué)科中也會(huì)經(jīng)常涉及，尤其在生物學(xué)、物理等課程中，更是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)和化學(xué)概念相近的概念，只是在不同學(xué)科中教學(xué)側(cè)重點(diǎn)有所不同。因此在初中化學(xué)教學(xué)中，教師可以借助這些相似的概念實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)，讓學(xué)生可以結(jié)合自己熟悉的知識(shí)結(jié)構(gòu)掌握化學(xué)知識(shí)，使學(xué)生建立起對(duì)相關(guān)概念更加完善的理解。例如，在教學(xué)物質(zhì)的構(gòu)成以及組成相關(guān)知識(shí)時(shí)，實(shí)際上不論是在生物學(xué)還是物理教學(xué)中，都會(huì)涉及和分子、原子、微粒相關(guān)的知識(shí)，給學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)幫助，教師可以在教學(xué)過(guò)程中首先引導(dǎo)學(xué)生去回憶物理學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生借助物理學(xué)習(xí)意識(shí)到物質(zhì)是由分子組成的；還可以帶著學(xué)生了解生物學(xué)中蔗糖會(huì)溶解的現(xiàn)象，從而讓學(xué)生再次從生物學(xué)角度意識(shí)到物質(zhì)是由分子組成的。

（二）結(jié)合其他知識(shí)，創(chuàng)設(shè)化學(xué)課堂教學(xué)情境

情境創(chuàng)設(shè)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的一種重要手段，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)的方式，可以讓學(xué)生思考問(wèn)題的方式變得更加靈活，并且激發(fā)學(xué)生的探索興趣，讓學(xué)生在探索中獲得核心素養(yǎng)的提升。而在初中化學(xué)課堂教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)過(guò)程中，教師可以結(jié)合跨學(xué)科教學(xué)思想，將更多學(xué)科知識(shí)融合在一起來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，從而讓情境更好地反映現(xiàn)實(shí)生活中的景象，讓學(xué)生能聯(lián)系自己的實(shí)際生活體驗(yàn)去產(chǎn)生更多的思考，取得更好的教學(xué)效果。例如，在教學(xué)“化石燃料的形成”時(shí)，教師可以在課堂教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)使用信息技術(shù)向?qū)W生展示化石燃料形成的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生結(jié)合其中的生物學(xué)現(xiàn)象，動(dòng)態(tài)理解化學(xué)燃料的形成過(guò)程，接下來(lái)教師再?gòu)倪@一情境出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度研究化石燃料。

（三）利用其他內(nèi)容，突破化學(xué)學(xué)習(xí)難點(diǎn)

初中學(xué)生在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)時(shí)會(huì)遇到比較多的認(rèn)知障礙，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏難情緒，因此在實(shí)際教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，并且?guī)椭鷮W(xué)生找到有效學(xué)習(xí)化學(xué)的方法，讓學(xué)生可以順利地構(gòu)建起完善的化學(xué)知識(shí)體系，從而提升初中化學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。此外教師還需要對(duì)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的阻礙進(jìn)行分析，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需求來(lái)引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地借助其他學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題，達(dá)到突破化學(xué)學(xué)習(xí)難點(diǎn)的目的。例如，在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)金屬和酸之間的反應(yīng)時(shí)，其中涉及的知識(shí)和數(shù)學(xué)中的函數(shù)有著比較密切的聯(lián)系，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生去使用函數(shù)的相關(guān)知識(shí)，分析反應(yīng)圖像中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、拐點(diǎn)的含義等，從而讓學(xué)生可以在數(shù)學(xué)的幫助下理清楚金屬和酸的反應(yīng)過(guò)程。

五、結(jié)語(yǔ)

在新課程標(biāo)準(zhǔn)的背景下，初中化學(xué)教師要建立起正確的教育觀念，認(rèn)識(shí)到跨學(xué)科教學(xué)在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)方面的重要價(jià)值，積極探索化學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科教學(xué)之間的有效滲透路徑，改善學(xué)生探索化學(xué)知識(shí)的體驗(yàn)，讓學(xué)生具備全面學(xué)習(xí)科學(xué)的能力，從而使學(xué)生的核心素養(yǎng)獲得更加全面的發(fā)展，提升初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。教師要積極展開(kāi)實(shí)踐探索，關(guān)注學(xué)生對(duì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)際需求，注重對(duì)化學(xué)和其他學(xué)科之間的關(guān)系進(jìn)行挖掘，從而更好地借助跨學(xué)科教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。