初中化學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐探索

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，燃料的變遷與合理利用已成為一個(gè)重要的跨學(xué)科研究課題。本文旨在探討跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，以燃料的變遷與合理利用為例，分析化學(xué)、物理、歷史等學(xué)科的融合如何促進(jìn)學(xué)生對燃料變遷的深入理解，并提出相應(yīng)的教學(xué)策略和實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)。通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在實(shí)踐中掌握科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。

一、“調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用”項(xiàng)目整體規(guī)劃

1.教學(xué)主題分析

本研究聚焦家庭能源使用的歷史演變和其合理化問題。其核心目的在于利用現(xiàn)實(shí)社會(huì)背景，激發(fā)學(xué)生在調(diào)研過程中形成科學(xué)選擇和使用能源的策略。研究過程中，引導(dǎo)學(xué)生觀察和理解能源使用的變化模式，促進(jìn)他們理解化學(xué)反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)換和可持續(xù)發(fā)展等重要概念。同時(shí)，該項(xiàng)目也旨在培養(yǎng)學(xué)生的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

本項(xiàng)目化課題需3個(gè)課時(shí)完成，作為新課標(biāo)提出的十大跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)范例之一。教材上看，本課題涵蓋了人教版教材九年級《化學(xué)（上冊）》第七單元能源的合理開發(fā)與利用的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合了人教版八年級物理的熱量傳遞、壓力變化、材料的熱膨脹等物理知識(shí)，能源的變遷等歷史知識(shí)，做到了跨學(xué)科融合。初中化學(xué)新課標(biāo)中在課程內(nèi)容中主題1科學(xué)探究與化學(xué)實(shí)驗(yàn)、主題2物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用、主題4物質(zhì)的化學(xué)變化以及主題5化學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐都有對本項(xiàng)目內(nèi)容的要求，可見調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，能促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)

“調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用”中學(xué)習(xí)分析木柴、煤、石油氣、天然氣、煤氣和植物油氣的使用時(shí)代及變遷原因。項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要了解家用燃料變遷史，了解生活中常見的能源及其優(yōu)點(diǎn)和消耗能源對環(huán)境的影響，樹立環(huán)保意識(shí)，能根據(jù)不同燃料特點(diǎn)和燃燒條件選擇不同的燃具，推測未來燃料發(fā)展，最終設(shè)計(jì)出適配未來能源的燃具圖紙。本項(xiàng)目可作為對第七單元的復(fù)習(xí)課，三個(gè)課時(shí)采取導(dǎo)引課、探究課、展示課的形式。（詳見下頁表）

二、項(xiàng)目分析

1.項(xiàng)目定位

本項(xiàng)目的實(shí)施需要回答三個(gè)問題：需要解決的問題——家用燃料的變遷原因，家用燃料的選擇依據(jù)；研究價(jià)值——通過化學(xué)、物理、歷史跨學(xué)科融合，使學(xué)生調(diào)動(dòng)已有知識(shí)，解決實(shí)際問題；研究思路——站在化學(xué)反應(yīng)角度重識(shí)燃燒反應(yīng)→從物質(zhì)的性質(zhì)角度重識(shí)燃料→推測未來燃料的一般思路與方法→應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)設(shè)計(jì)未來燃具。

2.學(xué)情分析

第七單元作為化學(xué)上冊的最后一單元，學(xué)生學(xué)習(xí)的燃燒的條件及能源的相關(guān)知識(shí)，知道化學(xué)變化包含物質(zhì)變化和能量變化，可以從反應(yīng)物生成物，反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)類型來認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)，具有元素觀和守恒觀。知道物理層面的熱量傳遞、壓力變化、材料的熱膨脹。但是缺乏收集和解析資料，規(guī)劃項(xiàng)目，解決實(shí)際問題的能力，知識(shí)零散單薄，缺乏知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)化。

3.教學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)燃料的變遷，甲烷燃燒等活動(dòng)，從物質(zhì)的變化、燃燒條件、燃燒的現(xiàn)象等角度系統(tǒng)建立對燃燒反應(yīng)的認(rèn)識(shí)，建立燃燒反應(yīng)的思維模型并應(yīng)用模型。

通過認(rèn)識(shí)燃具及分析燃具中各部分的功能，認(rèn)識(shí)燃燒的條件及調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的方法，并逐步形成化學(xué)反應(yīng)可調(diào)控的意識(shí)，發(fā)展變化觀。

通過分未來燃具的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以更深入地理解能源使用對環(huán)境的影響，以及如何通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的能源利用。從理論到實(shí)際操作的轉(zhuǎn)化過程中，提升學(xué)生的實(shí)踐技能和解決實(shí)際問題的能力。

三、項(xiàng)目實(shí)施過程

1.項(xiàng)目準(zhǔn)備

前置任務(wù)：課前查閱燃料的變遷歷史與新能源等相關(guān)資料。

問題提綱：（1）對燃料燃燒這種化學(xué)變化你有哪些認(rèn)識(shí)？（２）如何利用化學(xué)變化認(rèn)識(shí)酒精燈的燃燒？ （３）燃料變遷的過程及目的是什么？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生真實(shí)的調(diào)研和分享，分析燃料被替換的原因，形成家用燃料選擇的思路和方法。通過燃料燃燒復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的變化觀、能量觀。形成愛護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

2.項(xiàng)目開展

任務(wù)一：家庭燃料的變遷。

前置性學(xué)習(xí)真實(shí)情景，組織學(xué)生觀看小組拍攝視頻《家庭燃料變遷史》，引入并展示燃料的變遷歷史，引出項(xiàng)目主題，使學(xué)生的感受化學(xué)變化在人類發(fā)展過程中的意義和價(jià)值和意義。引導(dǎo)學(xué)生思考家庭燃料都經(jīng)過了哪些換代？換代的原因是什么？通過木柴、煤、石油氣、天然氣、植物油氣的狀態(tài)，著火點(diǎn)，熱值，能源的介紹，交流討論上述燃料更迭并歸納總結(jié)燃料更迭的。診斷和評價(jià)學(xué)生對化學(xué)變化的系統(tǒng)思維的遷移應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

任務(wù)二：未來家庭燃料預(yù)測。

引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀《植物油燃料介紹》材料，學(xué)會(huì)從多方位視角考慮問題，通過質(zhì)疑和批判，辯證地看待問題。了解社會(huì)發(fā)展，用化學(xué)的眼光看待生活。

任務(wù)三：未來燃料的燃具設(shè)計(jì)。

通過設(shè)計(jì)未來燃具，學(xué)生需要跳出現(xiàn)有技術(shù)的限制，激發(fā)他們的想象力和創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新性的燃具。設(shè)計(jì)燃具涉及到化學(xué)、物理、歷史、科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，這要求學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識(shí)綜合運(yùn)用，進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)。通過設(shè)計(jì)燃具，學(xué)生可以更深入地理解能源使用對環(huán)境的影響，以及如何通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的能源利用。

3.項(xiàng)目評價(jià)

任務(wù)四：項(xiàng)目成果展示與評價(jià)

通過未來燃具的設(shè)計(jì)活動(dòng)你有什么感受和收獲？請學(xué)生從科學(xué)性、創(chuàng)新性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、小組合作等維度對產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)。學(xué)生根據(jù)評分表自評和互評，選出最佳設(shè)計(jì)。

四、項(xiàng)目反思

學(xué)科整合是本次項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，它不僅提高了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，還培養(yǎng)了他們的綜合能力。然而，在實(shí)施過程中也存在一些挑戰(zhàn)，如學(xué)科知識(shí)的深度整合、學(xué)生創(chuàng)新思維的激發(fā)等。為了進(jìn)一步提高學(xué)科整合的效果，建議在后續(xù)項(xiàng)目中加強(qiáng)學(xué)科間的聯(lián)系，提供更多的跨學(xué)科學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，以及鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主探究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。通過這些措施，可以更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)科整合的教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

責(zé)任編輯 韋英哲