融合不同學(xué)科知識(shí)促進(jìn)關(guān)鍵能力培育

摘要：在“雙減”背景下，精心設(shè)計(jì)跨學(xué)科的作業(yè)，從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，借助其他學(xué)科的知識(shí)，融會(huì)貫通，深度學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生強(qiáng)化學(xué)科知識(shí)的理解，促進(jìn)學(xué)生的關(guān)鍵能力培育和核心素養(yǎng)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)；真實(shí)問(wèn)題情境；深度學(xué)習(xí)；學(xué)科核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1008-0546（2023）11-0025-03" 中圖分類號(hào)：G632.41" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.11.005

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》指出，要“依據(jù)學(xué)生終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要，明確育人主線，加強(qiáng)正確價(jià)值觀引導(dǎo)，重視必備品格和關(guān)鍵能力培育”［1］。在“雙減”政策穩(wěn)步推進(jìn)的今天，教師用心設(shè)計(jì)好精準(zhǔn)高效的作業(yè)，才能讓學(xué)生減負(fù)不減智，知識(shí)能力雙豐收。因此，筆者進(jìn)行了跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的嘗試與探索，相較單一的學(xué)科知識(shí)作業(yè)，跨學(xué)科作業(yè)首先更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)任何一門(mén)學(xué)科來(lái)說(shuō)，都沒(méi)有辦法做到讓每個(gè)學(xué)生都很擅長(zhǎng)，學(xué)生對(duì)陌生領(lǐng)域天然會(huì)存在一些畏懼，而跨學(xué)科的作業(yè)能融合學(xué)生其他擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)深入研究的興趣；其次，單一學(xué)科作業(yè)往往為了突出本學(xué)科知識(shí)會(huì)傾向于對(duì)真實(shí)情境進(jìn)行簡(jiǎn)化，而跨學(xué)科的作業(yè)通常都源自更真實(shí)的情境，因?yàn)檎鎸?shí)的問(wèn)題很少只需要單一學(xué)科知識(shí)解決，這樣的作業(yè)學(xué)生會(huì)有身臨其境的感覺(jué)，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到自己所學(xué)知識(shí)是真真切切能解決實(shí)際問(wèn)題的，是學(xué)有所用且學(xué)有所成的；同時(shí)，跨學(xué)科的作業(yè)需要學(xué)生運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)，在解決問(wèn)題的同時(shí)，他們會(huì)體會(huì)到系統(tǒng)規(guī)劃，協(xié)同解決問(wèn)題的重要性；另外，化學(xué)的真實(shí)問(wèn)題離不開(kāi)技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境，在探索解決這些實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候能培養(yǎng)學(xué)生注重實(shí)證、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，提升他們的科學(xué)思維。

一、還原真實(shí)問(wèn)題情境，立足生活認(rèn)識(shí)化學(xué)跨學(xué)科的作業(yè)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較新奇的，為了讓學(xué)生更快地從覺(jué)得這個(gè)作業(yè)好玩進(jìn)入到這個(gè)作業(yè)有用，可以從生活場(chǎng)景尋找作業(yè)素材。在單一學(xué)科角度認(rèn)知時(shí)，我們常常會(huì)省略與本學(xué)科知識(shí)無(wú)關(guān)的一些內(nèi)容，對(duì)真實(shí)的情境進(jìn)行簡(jiǎn)化，而跨學(xué)科的作業(yè)設(shè)計(jì)有利于全面真實(shí)地展現(xiàn)問(wèn)題情境，提供給學(xué)生真實(shí)的問(wèn)題情境。真正的學(xué)習(xí)是學(xué)生自發(fā)地主動(dòng)地學(xué)習(xí)，真實(shí)的問(wèn)題情境能讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，引發(fā)認(rèn)知沖突，產(chǎn)生困惑懷疑和挑戰(zhàn)，帶來(lái)學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，有了思考的動(dòng)力和欲望，讓學(xué)生從識(shí)記走向思維，形成有意義的學(xué)習(xí)。［2］

學(xué)校有一次組織去恐龍園綜合實(shí)踐活動(dòng)，在景區(qū)入口，學(xué)生隨身攜帶的自熱火鍋、自熱米飯等方便食品被攔截，統(tǒng)一收繳，在出園返回時(shí)才被交還回來(lái)。借這個(gè)事情，我設(shè)計(jì)了如下作業(yè)。

自熱米飯、自熱火鍋等方便食品中都有一個(gè)發(fā)熱包，包內(nèi)通常裝有鐵粉、鋁粉、炭粉、生石灰等物質(zhì)，使用時(shí)，只需將發(fā)熱包放到水中，就會(huì)放出大量的熱。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）發(fā)熱的主要原因是生石灰與水反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)的方程式。平時(shí)保存生石灰應(yīng)注意什么？

（2）請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上獲取生石灰的方程式。

（3）在加熱過(guò)程中，必須將盒子上方的透氣孔打開(kāi)，原因是什么？

（4）在加熱過(guò)程中，盒內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量蒸汽，請(qǐng)說(shuō)明形成過(guò)程。

（5）你認(rèn)為游樂(lè)場(chǎng)所為什么不允許攜帶這類自熱米飯方便食品？

設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)這道題是由于聽(tīng)到了一些同學(xué)的抱怨，不太理解園方不允許攜帶這類方便食品進(jìn)入的規(guī)定。在題目中除了涉及到化學(xué)、物理相關(guān)的知識(shí)，也希望由最后一個(gè)問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行公共安全的教育，激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，化學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，即通過(guò)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐步形成的對(duì)化學(xué)促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的正確認(rèn)識(shí)，以及所表現(xiàn)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。［1］由于一些負(fù)面新聞（如化工廠爆炸）的影響，以及長(zhǎng)期以來(lái)相當(dāng)一部分人對(duì)化學(xué)科學(xué)的偏見(jiàn)，造成很多學(xué)生心目中的化學(xué)就是危險(xiǎn)和污染的代名詞，作為化學(xué)教育工作者，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科，了解化學(xué)在滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展方面做出的重大貢獻(xiàn)責(zé)無(wú)旁貸。同時(shí)，學(xué)生只有形成了崇尚科學(xué)，追求真理的科學(xué)精神，才會(huì)把科技自立自強(qiáng)信念融入自己的人生追求中，從而樹(shù)立人與自然和諧共生的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀，樹(shù)立為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而學(xué)習(xí)化學(xué)的志向和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)的學(xué)習(xí)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，展開(kāi)討論，在解決化學(xué)問(wèn)題的同時(shí)，形成和發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)的思路與方法，以及科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。［1］比如出現(xiàn)一些化工企業(yè)安全問(wèn)題的事件（如燃燒、爆炸或者污染等等）時(shí)，教師不應(yīng)單純回避這些事件，可以結(jié)合所學(xué)學(xué)科內(nèi)容、企業(yè)安全管理制度、事故原因的追蹤報(bào)道等共同探討，學(xué)生真正深入探索下去就會(huì)發(fā)現(xiàn)這些對(duì)社會(huì)、環(huán)境造成不良影響的事件本質(zhì)上都是人為因素，在學(xué)會(huì)理性分析的同時(shí)增強(qiáng)遵守規(guī)則、自我保護(hù)和維護(hù)社會(huì)安全的意識(shí)。

二、追根溯源深度學(xué)習(xí)，他山之石可以攻玉

周汝昌先生在《讀書(shū)與治學(xué)》中說(shuō)，我們應(yīng)該學(xué)著用“廣角度、大視野來(lái)觀照事物”，因?yàn)椤疤煜氯魏问挛锒疾皇枪铝⒍宰恪?，任何事物都有它的?lái)龍去脈與‘三親六故’”。我們當(dāng)然并不一定要對(duì)所有問(wèn)題都這樣追根溯源地探尋，但是觸類旁通，更需要鉆研進(jìn)去才容易看出事物之間的各種關(guān)聯(lián)鉤互。王梓坤先生在《精讀與博覽》一文中也說(shuō)：“別的學(xué)科的新思想有時(shí)會(huì)對(duì)專業(yè)工作帶來(lái)很大的啟發(fā)和幫助?！缈找机Q排云上，便引詩(shī)情到碧霄’，科學(xué)研究也常有這種境界”。我們的學(xué)習(xí)當(dāng)然算不上科學(xué)研究，但是觸類旁通，可以幫助我們更好地進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。事實(shí)上，物理、化學(xué)和生物這三門(mén)經(jīng)典的理科學(xué)科，其課程的核心素養(yǎng)中除了各自的學(xué)科觀念有較大差異外，科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)責(zé)任都是相通的，借助學(xué)生在生物、物理學(xué)科上先接觸到的一些思想，或者經(jīng)驗(yàn)，可以幫助他們更快地適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí)，并在學(xué)科的相通與差異學(xué)習(xí)中加深對(duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)與理解。

比如對(duì)于微粒一些性質(zhì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候真不覺(jué)得太難，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的幾點(diǎn)，聽(tīng)課的時(shí)候都覺(jué)得很好懂，但是到應(yīng)用的時(shí)候往往會(huì)忽略掉很多信息，很容易出錯(cuò)?？紤]到物理學(xué)科在八年級(jí)的時(shí)候也對(duì)這部分知識(shí)有講解，我設(shè)計(jì)了如下作業(yè)題。

通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）構(gòu)成物質(zhì)的微粒有、和。這三種微粒具有哪些共同的性質(zhì)？

（2）“遙知不是雪，為有暗香來(lái)”和“花氣襲人知驟暖”這兩句詩(shī)，從微觀角度分析，都是因?yàn)槲⒘５氖裁葱再|(zhì)？而“花氣襲人知驟暖”同時(shí)還進(jìn)一步說(shuō)明了什么？生活中有很多現(xiàn)象也體現(xiàn)了微粒的這個(gè)性質(zhì)，如水的蒸發(fā)。

（3）影響水蒸發(fā)的因素除了水的表面積大小和空氣流速大小，還有什么？請(qǐng)運(yùn)用微粒的性質(zhì)解釋這個(gè)影響因素。

（4）物理書(shū)上有這樣兩句話“分子是由原子構(gòu)成的（化學(xué)書(shū)上的類似表述是）”，“分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微?！?。請(qǐng)問(wèn)這兩句話是否存在矛盾？請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。

設(shè)計(jì)意圖：這道題主要是為了幫助學(xué)生能夠?qū)ξ⒘ＶR(shí)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，老師在課堂上的全面講解有時(shí)效果可能反而不及學(xué)生自己的解疑。教師的講解雖然條理清晰，但也許并不符合學(xué)生的認(rèn)知腳步。學(xué)生對(duì)題目最初的解釋有可能不是很到位，但是拋出的認(rèn)知沖突能引導(dǎo)學(xué)生努力去探尋事物的本質(zhì)。

蘇霍姆林斯基認(rèn)為：教師在教學(xué)中應(yīng)把獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的道路讓學(xué)生自己去走，要把獨(dú)立解決問(wèn)題作為學(xué)生腦力勞動(dòng)的基本形式，教給學(xué)生能借助已有的知識(shí)去獲取新知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生在知識(shí)的“交集點(diǎn)”上去尋找“可疑點(diǎn)”，通過(guò)自己的努力去獲取知識(shí)，讓智力的積極性“起飛”。當(dāng)學(xué)生從回顧八年級(jí)所學(xué)的物理相關(guān)知識(shí)開(kāi)始，逐步建立與化學(xué)新學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，會(huì)在這些概念之間不斷發(fā)現(xiàn)它們的相似與不同之處，從而深入理解概念的本質(zhì)。這樣的學(xué)習(xí)既符合人類的認(rèn)識(shí)時(shí)序，也符合學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律，這樣獲取的知識(shí)才是真正屬于學(xué)生自己的。

三、強(qiáng)化學(xué)科本身理解，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)

跨學(xué)科的作業(yè)設(shè)計(jì)有利于學(xué)生關(guān)鍵能力的培育。關(guān)鍵能力是一種在特定的情境中，調(diào)動(dòng)多種資源，以滿足復(fù)雜需要的能力，是個(gè)體在解決現(xiàn)實(shí)復(fù)雜問(wèn)題過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的綜合品質(zhì)。［3］要真正讓學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中提升關(guān)鍵能力，并不是將不同學(xué)科的知識(shí)簡(jiǎn)單羅列在一起，更不可本末倒置，為了跨學(xué)科而跨。要在題中真正落實(shí)本學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

比如在學(xué)習(xí)燃燒與滅火的相關(guān)知識(shí)時(shí)，最初我在跨學(xué)科作業(yè)中設(shè)計(jì)了這么一道小題目，“寫(xiě)出與火相關(guān)的詞語(yǔ)”，本意是想借這些詞語(yǔ)來(lái)復(fù)習(xí)燃燒的條件，結(jié)果，收獲了諸如“火燒赤壁”這樣的一堆詞語(yǔ)。由此我進(jìn)行了反思，自己最初出這道題的確有些漫不經(jīng)心，以為學(xué)習(xí)了燃燒的條件，作業(yè)中再附加一點(diǎn)語(yǔ)文學(xué)科知識(shí)就可以全部放手了，這是命題的不用心才有了作業(yè)答案的不省心。因此我改進(jìn)了題目如下。

我們都知道，燃燒是常見(jiàn)的一種化學(xué)變化，我們對(duì)燃燒的認(rèn)識(shí)通常是從“火”開(kāi)始的。

（1）在古代，人類就掌握了鉆木取火的方法。鉆木之所以能取火，可以用下面三句話來(lái)解釋：①鉆木過(guò)程中木頭的內(nèi)能增大，溫度升高；②達(dá)到木頭的著火點(diǎn)，使木頭燃燒起來(lái)；③鉆木頭時(shí)克服摩擦力做功。這三句話的正確順序是；請(qǐng)完整寫(xiě)出燃燒的條件。

（2）火的發(fā)明對(duì)遠(yuǎn)古人類有什么意義？

（3）寫(xiě)出與燃燒條件或滅火原理相關(guān)的詞語(yǔ)，并指明是哪個(gè)條件或者原理。仿照示例，填寫(xiě)表1。

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開(kāi)人類對(duì)物質(zhì)世界不斷認(rèn)識(shí)，同樣，了解歷史進(jìn)程中化學(xué)的作用對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)會(huì)有更好的促進(jìn)作用。

其實(shí)，生活中很少有只用單一知識(shí)解決的實(shí)際問(wèn)題。因此在作業(yè)中更多進(jìn)行跨學(xué)科的知識(shí)融合，有助于學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中感受化學(xué)的學(xué)科價(jià)值，同時(shí)也能促進(jìn)學(xué)生更深入理解學(xué)科本質(zhì)。

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在課程內(nèi)容中設(shè)置了五個(gè)學(xué)習(xí)主題，其中之一即為“化學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”，內(nèi)容要求包括“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”“化學(xué)與資源、能源、材料、環(huán)境、健康”“化學(xué)、技術(shù)、工程融合解決跨學(xué)科問(wèn)題的思路與方法”以及“應(yīng)對(duì)未來(lái)不確定性挑戰(zhàn)”。這些內(nèi)容的落實(shí)都需要教師在教學(xué)中注重綜合應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的重要價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的合作、實(shí)踐、創(chuàng)新等素養(yǎng)。跨學(xué)科的作業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是其中邁出的一小步。當(dāng)然要進(jìn)一步深入推進(jìn)化學(xué)的跨學(xué)科實(shí)踐，我們還需要更多關(guān)注跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)的主題化、生活化，將問(wèn)題解決線、知識(shí)邏輯線、素養(yǎng)發(fā)展線緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決過(guò)程與核心知識(shí)的獲得、能力與素養(yǎng)的發(fā)展自然融合，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的融合發(fā)展。［1］

參考文獻(xiàn)

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

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［3］葉建偉，洪茲田.基于“HPS”和“問(wèn)題解決”教學(xué)思想培育學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究——以高中化學(xué)“化學(xué)電源”教學(xué)為例［J］.中小學(xué)教學(xué)研究，2019（6）：51-54.