高中化學(xué)課堂中跨學(xué)科教學(xué)整合的路徑探索

化學(xué)與語文學(xué)科整合能引導(dǎo)學(xué)生深入理解化學(xué)所蘊(yùn)含的人文特質(zhì)與深厚的文化底蘊(yùn)；化學(xué)與物理學(xué)相融能有效提升學(xué)生運(yùn)用物理思維解決化學(xué)問題的能力；化學(xué)與藝術(shù)、思政學(xué)科相互滲透，有助于學(xué)生領(lǐng)悟化學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)于社會(huì)進(jìn)步的價(jià)值以及學(xué)習(xí)化學(xué)肩負(fù)的社會(huì)責(zé)任。通過高中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)整合，學(xué)生能夠汲取不同學(xué)科已有的成熟理論與實(shí)踐知識(shí)，體驗(yàn)跨學(xué)科知識(shí)在實(shí)際情境中的應(yīng)用價(jià)值。

一、設(shè)計(jì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容

高中化學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)需要選擇合適的跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一方面涉及跨學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)整合，即依據(jù)教學(xué)邏輯將不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，構(gòu)建相互關(guān)聯(lián)、邏輯連貫的跨學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。另一方面跨學(xué)科學(xué)習(xí)還涉及內(nèi)容主題的選擇，即選取某個(gè)核心概念作為教學(xué)主線，圍繞主題展開跨學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)。

在跨學(xué)科知識(shí)融合過程中，教師面臨的首要挑戰(zhàn)是如何在一堂課中合理融合不同學(xué)科的知識(shí)。各學(xué)科知識(shí)在各自的學(xué)科體系中相對(duì)獨(dú)立，而在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，需要構(gòu)建它們之間的關(guān)聯(lián)。目前，跨學(xué)科教學(xué)融合方式主要有內(nèi)容包含、內(nèi)容融合以及實(shí)踐融合等形式。內(nèi)容包含是由一位學(xué)科教師主導(dǎo)，授課時(shí)將其他學(xué)科知識(shí)融入主學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)方式。內(nèi)容融合是不同學(xué)科教師分別進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的交叉融合。內(nèi)容與實(shí)踐融合則是多學(xué)科教師共同參與教學(xué)，課堂上直接實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)的整合。

跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容的整合應(yīng)具有明確的目標(biāo)與意義，避免簡(jiǎn)單的學(xué)科拼湊。教師需要找到一個(gè)能夠承載多種學(xué)科知識(shí)的主題載體，如問題、項(xiàng)目或?qū)W生的生活經(jīng)驗(yàn)，通過完成與主題相關(guān)的一系列活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)的有機(jī)融合。選擇恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容主題需考慮以下三個(gè)方面：

首先，主題應(yīng)突出主要學(xué)科特點(diǎn)。在高中化學(xué)學(xué)科課程教學(xué)中，跨學(xué)科學(xué)習(xí)以化學(xué)學(xué)科為依托。如選擇“原子結(jié)構(gòu)模型”和“生物柴油”作為主題，既包含了化學(xué)學(xué)科的核心知識(shí)，如物質(zhì)結(jié)構(gòu)、酯基反應(yīng)等，又展示了化學(xué)學(xué)科中諸如宏觀理解與微觀分析等素養(yǎng)，以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)物質(zhì)性質(zhì)原理。其次，主題應(yīng)體現(xiàn)其他學(xué)科特色。在強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科核心地位的同時(shí)，明確其他學(xué)科內(nèi)容在教學(xué)中的角色與價(jià)值，如通過技術(shù)工具的使用、工程思維的運(yùn)用、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用以及人文藝術(shù)的滲透，使學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題。最后，主題應(yīng)符合跨學(xué)科學(xué)習(xí)特性，即具有探索性、實(shí)踐性，并與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)緊密相連，以利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際問題解決能力與創(chuàng)新思維。

二、構(gòu)建跨學(xué)科教學(xué)情境

構(gòu)建跨學(xué)科教學(xué)情境是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的有效路徑。在合宜的跨學(xué)科教學(xué)情境中，學(xué)生能更好地適應(yīng)學(xué)科融合的環(huán)境，突破傳統(tǒng)的學(xué)科界限，提升對(duì)化學(xué)知識(shí)的深度探究能力，促進(jìn)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提升。教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)當(dāng)緊扣教材內(nèi)容，精準(zhǔn)挖掘其中蘊(yùn)含的跨學(xué)科知識(shí)資源，并以此為依托，獨(dú)具匠心地設(shè)計(jì)出既貼合學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)又緊密關(guān)聯(lián)生活的情境。

以“鐵及其化合物”這一高中化學(xué)內(nèi)容為例，本課要求運(yùn)用“價(jià)類二維”模型這一工具，引導(dǎo)學(xué)生深度探究鐵及其化合物的性質(zhì)特性。教學(xué)活動(dòng)要求學(xué)生牢固建立并熟練運(yùn)用“價(jià)類觀”與“元素觀”這兩種化學(xué)理念，為其后續(xù)系統(tǒng)學(xué)習(xí)各類化合物打下堅(jiān)固基石。在這一章節(jié)的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)中，教師可秉持跨學(xué)科的廣闊視角，敏銳識(shí)別并恰當(dāng)?shù)厝谌肱c“鐵”主題緊密相連的多學(xué)科知識(shí)元素。

以歷史融入為示例，教師可運(yùn)用多媒體技術(shù)展示豐富的歷史資料——考古學(xué)家成功挖掘出一件珍貴的商代鐵刃文物。教師通過對(duì)這件古器物制造工藝的細(xì)致解讀，揭示商朝人對(duì)于鐵材質(zhì)特性的深刻認(rèn)識(shí)及其所掌握的精湛鍛打嵌鑄技藝。步入戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，鑄鐵的柔化處理技術(shù)歷經(jīng)持續(xù)創(chuàng)新與改良，彰顯了我國(guó)古代工匠卓越的冶金技藝。在講述我國(guó)悠久冶鐵歷史的過程中，教師巧妙地引入東西方鑄鐵技術(shù)發(fā)展的對(duì)比分析，強(qiáng)調(diào)我國(guó)在生鐵鑄造領(lǐng)域的成就領(lǐng)先西方兩千年之久，激發(fā)學(xué)生的民族自信與自豪感，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)我國(guó)文化遺產(chǎn)的認(rèn)知與認(rèn)同，從而培養(yǎng)其堅(jiān)實(shí)的文化自信。通過歷史事實(shí)的導(dǎo)入，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入探究鐵元素的性質(zhì)特征、多樣化的存在狀態(tài)以及冶煉的科學(xué)原理，助力學(xué)生在理解古老冶鐵方法的同時(shí)，系統(tǒng)構(gòu)建起扎實(shí)的化學(xué)學(xué)科知識(shí)。

以語文融入為例，教師借助多媒體平臺(tái)呈現(xiàn)蘊(yùn)含“鐵”主題的古典詩詞選篇，策劃一場(chǎng)圍繞“鐵”字詩句的互動(dòng)搶答活動(dòng)，諸如“金戈鐵馬，氣吞萬里如虎”“折戟沉沙鐵未銷”等名句。教師引領(lǐng)學(xué)生探析詩詞刻畫的鐵制器具的功能及其所反映的特性，諸如硬度、韌性、是否生銹等，從而深化對(duì)“物質(zhì)屬性決定其應(yīng)用領(lǐng)域”這一學(xué)科理念的認(rèn)知。

三、開展跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)

實(shí)踐項(xiàng)目被視為跨學(xué)科教學(xué)理念有效實(shí)施的載體?？鐚W(xué)科實(shí)踐活動(dòng)通過團(tuán)隊(duì)合作與深度探究的方式，促使學(xué)生整合不同學(xué)科的知識(shí)體系，進(jìn)而完成知識(shí)的運(yùn)用與思維的發(fā)展。課程活動(dòng)過程中，教師需要緊貼教學(xué)目標(biāo)，精心設(shè)計(jì)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)且科學(xué)合理的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目。

以高中化學(xué)“海水里面的鈉與氯元素”課程內(nèi)容為實(shí)例，學(xué)生對(duì)海水中的元素及其提煉技術(shù)形成深刻認(rèn)知后，教師可以借助跨學(xué)科學(xué)習(xí)，進(jìn)一步拓展學(xué)生的知識(shí)疆界。具體而言，教師可設(shè)定“海水里面的碘元素”研究專題，以此為契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生在已掌握的化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上，有機(jī)融合生物學(xué)科中有關(guān)激素調(diào)節(jié)機(jī)制以及地理學(xué)科海水特性的相關(guān)內(nèi)容，展開一次貫通多學(xué)科知識(shí)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐。

第一步，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用日常生活中積累的經(jīng)驗(yàn)以及已掌握的生物知識(shí)，深入探究碘作為微量元素在人體生理功能中所扮演的角色及其重要性。以“剖析甲狀腺疾病患者的病理特性及表現(xiàn)”為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生探究甲狀腺腫大的根源、人體獲取碘的不同途徑，以及過量攝入碘可能引發(fā)的健康問題。第二步，教師為學(xué)生提供有關(guān)“甲狀腺激素生物效應(yīng)”的資料，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合資料內(nèi)容，運(yùn)用所學(xué)生物知識(shí)，深入剖析碘元素對(duì)于甲狀腺激素合成與釋放過程的調(diào)控機(jī)制。第三步，設(shè)定“探析加碘食鹽中碘元素的比例”研究任務(wù)，組織學(xué)生以小組形式自行設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，探索加碘食鹽中碘元素含量情況。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用識(shí)別物質(zhì)物理特性和化學(xué)特性差異的方法，精準(zhǔn)地區(qū)分加碘鹽與工業(yè)鹽。第四步，教師激發(fā)學(xué)生對(duì)日常生活中選鹽問題的關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生思考如何科學(xué)地挑選食用鹽。在前期探究的積累下，學(xué)生應(yīng)能認(rèn)識(shí)到碘鹽在飲食中的重要地位。課程將學(xué)科所學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景緊密結(jié)合，充分實(shí)現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)在生活實(shí)際中的有效應(yīng)用。

四、強(qiáng)化跨學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)作為教學(xué)不可或缺的組成部分，在跨學(xué)科教學(xué)模式下尤顯重要?？鐚W(xué)科教學(xué)將關(guān)聯(lián)學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)性融合，形成深度互動(dòng)與多元化的教學(xué)實(shí)踐。評(píng)價(jià)同樣需要注意適應(yīng)性和全面性，要精準(zhǔn)反映學(xué)生在各個(gè)層面的能力提升與素養(yǎng)發(fā)展?fàn)顩r。教師需細(xì)致入微地考查學(xué)生跨學(xué)科觀念的孕育過程、多學(xué)科知識(shí)與技能的構(gòu)建歷程，運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)、覆蓋廣泛的評(píng)價(jià)媒介，精準(zhǔn)地衡量跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)際教學(xué)效果。實(shí)施高中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)需要師生共同確定評(píng)價(jià)目標(biāo)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋與調(diào)整。

例如：在“化學(xué)與生物多樣性保護(hù)”活動(dòng)中，教師與學(xué)生共同設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)與成功標(biāo)準(zhǔn)，如理解水質(zhì)參數(shù)與生物多樣性關(guān)系、掌握水質(zhì)檢測(cè)方法、能提出生態(tài)保護(hù)建議等，并在項(xiàng)目進(jìn)程中給予及時(shí)反饋與指導(dǎo)。項(xiàng)目結(jié)束后，師生共同反思，調(diào)整后續(xù)教學(xué)內(nèi)容與評(píng)價(jià)重點(diǎn)。評(píng)價(jià)過程中鼓勵(lì)多元評(píng)價(jià)主體參與。教師、同組學(xué)生、學(xué)生自己、家長(zhǎng)等多方均可參與評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)過程中，不同主體可以提供水質(zhì)檢測(cè)原始數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論記錄、解決方案、自我反思日志、家長(zhǎng)觀察反饋表等不同方式的學(xué)習(xí)記錄。

化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)需要以學(xué)科核心素養(yǎng)為紐帶，聯(lián)通跨學(xué)科評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)過程發(fā)揮學(xué)生主體性的同時(shí)，教師要適當(dāng)給予指導(dǎo)和總結(jié)，提煉高中化學(xué)關(guān)鍵素養(yǎng)，如水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用、化學(xué)數(shù)據(jù)解讀、基于化學(xué)原理的生態(tài)保護(hù)建議等。在評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)，不同學(xué)科教師可共同評(píng)價(jià)學(xué)生的跨學(xué)科理解和應(yīng)用能力，以及學(xué)生在不同學(xué)科間知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力，有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)與學(xué)習(xí)過程的深度融合。

（李 輝）