新課程標準強調(diào)學生應從化學的視角認識社會與自然。跨學科教學打破了分科教學的壁壘,通過真實情境與現(xiàn)實問題串聯(lián)學生所學知識,這種教學模式契合了新時代背景下學生的學習需求。當今時代,能源開發(fā)利用、材料研究、環(huán)境保護等熱點議題亟待解決,這些問題需要學生運用化學知識,立足化學視角,但卻并不能只囿于此,只有利用多學科知識與綜合能力,才能夠解決現(xiàn)實問題。由此可見,跨學科教學模式符合人才培養(yǎng)需求,這一教學模式能夠讓學生將零散的知識構(gòu)建為完整的知識體系,從而深入把握知識的本質(zhì)與內(nèi)涵,使核心素養(yǎng)教育目標在學生的學習過程中落地生根、開花結(jié)果。
一、初中化學跨學科教學設(shè)計的構(gòu)建原則
(一)關(guān)聯(lián)性原則
在跨學科教學設(shè)計中,教師應遵循關(guān)聯(lián)性原則,打破學科之間的壁壘,挖掘初中化學知識與其他學科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,引導學生運用所學知識解決實際問題。關(guān)聯(lián)性原則主要體現(xiàn)在知識之間的關(guān)聯(lián)性,以及知識與實際生活的關(guān)聯(lián)性。以“化學中的物質(zhì)溶解”教學為例,教師可以關(guān)聯(lián)物理學中物質(zhì)的擴散現(xiàn)象,以及生物學中細胞的滲透作用,這充分體現(xiàn)了跨學科知識之間的關(guān)聯(lián)性。再如,教師以“廚房中的化學”為主題,設(shè)計跨學科教學活動,從學生熟悉的生活場景出發(fā),不僅能激發(fā)學生的學習興趣,還能涉及化學中物質(zhì)的變化(如食物烹飪過程中的化學反應)、物理學中熱傳遞原理(如烹飪時熱量的傳遞)、生物學中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收等知識,這充分體現(xiàn)了跨學科知識與現(xiàn)實生活之間的關(guān)聯(lián)。
(二)實踐性原則
新課標強調(diào)教師應重視培養(yǎng)學生的實踐能力,而多學科知識也只有在現(xiàn)實生活中才能夠得到充分應用。因此,在化學跨學科教學設(shè)計中,教師應遵循實踐性原則,增加實驗探究環(huán)節(jié)。以“探究酸雨對環(huán)境的影響”教學為例,這一實驗融合了化學、地理、生物三大學科知識。學生通過化學實驗檢測模擬酸雨的成分和酸堿度,并從地理角度觀察酸雨對土壤、水體的影響,從生物角度研究酸雨對植物生長、動物生存的影響。在實驗過程中,學生親身體驗知識的融合與應用,不僅可以提高動手能力,還可以培養(yǎng)科學探究精神。
二、初中化學跨學科教學設(shè)計的構(gòu)建路徑
(一)把握知識交叉點,聯(lián)系社會與生活,確立跨學科主題
在化學跨學科教學設(shè)計中,教師應以化學學科為基礎(chǔ),靈活跨越學科邊界,明確不同學科知識的交叉融合點,統(tǒng)籌融合兩門乃至多門學科知識。由此可見,跨學科教學具有較強的綜合性和統(tǒng)整性,聚焦于現(xiàn)實世界的實際問題,同時對教師的教學素養(yǎng)、教育眼界提出了更高要求。在跨學科視域下,一些教師容易陷入誤區(qū),將課堂構(gòu)建簡化為“學科拼盤”,這種形式主義與跨學科教學的本質(zhì)背道而馳。因此,教師應確立能夠統(tǒng)領(lǐng)教學內(nèi)容的跨學科主題,使其成為多學科知識內(nèi)容連接的“粘合劑”。同時,跨學科主題應立足于學科之間的知識交叉點,并在一定程度上反映現(xiàn)實世界、社會生活的全局視角。
以人教版初中化學九年級上冊第四單元“自然界的水”教學為例,教師將本單元中“水資源及其利用”“水的組成”“物質(zhì)組成的表示”三個課題的知識要點進行整合,深挖其與其他學科、社會生活之間的聯(lián)系點。如,水是我們賴以生存的生命之源,在生物課程中,學生學習了“自然界的水循環(huán)”“水中細菌如何去除”;在物理課程中,學生學習了“直流電電解水”;在思想政治課程中,學生學習了“綠色環(huán)保理念”“保護水資源的意義”。同時,教師從學生的現(xiàn)實生活出發(fā),引入“用水安全”這一熱點話題,并聚焦于學生日常生活中不可或缺的自來水?;诖?,教師以“解密自來水:從源頭到生活的‘凈化之旅’”作為跨學科探究主題,引導學生循序漸進地了解自來水的來源、凈化與使用。教師通過融合跨學科知識,帶領(lǐng)學生直面現(xiàn)實問題,從宏觀與微觀相結(jié)合的視角出發(fā),引導學生進一步認識物質(zhì)發(fā)生的化學變化及其分類,使其初步形成物質(zhì)分類思想,為后續(xù)所學的質(zhì)量守恒定律奠定堅實基礎(chǔ)。該跨學科主題下的教學結(jié)構(gòu)如表1所示。
(二)基于全面綜合分析,知識與能力雙考量,明確跨學科目標
在教學實踐中,如果將跨學科主題的確立視為整合多學科知識與技能的“融合劑”,那么跨學科教育目標的設(shè)計則是引領(lǐng)整個教學活動的“風向標”。跨學科教學目標的設(shè)計應從兩方面入手,即知識融合目標和能力培養(yǎng)目標。知識融合目標強調(diào),教師在創(chuàng)設(shè)教學活動時不能只局限于單一學科知識,而應該將跨學科學習中的多元知識內(nèi)容進行有機整合。能力培養(yǎng)目標則強調(diào),教師應關(guān)注學生在跨學科學習活動中問題解決能力的發(fā)展。以人教版初中化學跨學科實踐活動“水質(zhì)檢測進校園”教學為例,從知識融合目標與能力發(fā)展目標進行舉例論述(如表2所示)。
(三)分解學習內(nèi)容,設(shè)置學習階梯,堅持任務驅(qū)動
跨學科教學內(nèi)容具有較強的統(tǒng)整性和綜合性,反映了現(xiàn)實世界中真實問題的復雜性,對學生的知識遷移運用能力、分析問題能力提出了較高要求。如果教師直接呈現(xiàn)跨學科教學活動內(nèi)容,那么學生可能會因?qū)W習目標與任務難度過高、綜合性過強而感到無從下手。因此,教師可以發(fā)揮任務的驅(qū)動作用,將綜合性的跨學科教學內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的學習任務,引導學生循序漸進、層層遞進地展開學習。
以人教版初中化學九年級下冊第十一單元“化學與社會”教學為例。學生雖然了解了化學與能源利用、化學與材料開發(fā)等方面的具體內(nèi)容,但是他們對這些知識的理解尚停留于表面,無法靈活地進行綜合運用。新課程標準對這部分的教學提出了具體要求,即學生能列舉生活中常見的能源、材料,并了解其運用,并能深入分析資源的綜合利用、各種材料的選取與使用等問題。基于此,教師以這一教學目標為導向,結(jié)合相關(guān)知識點設(shè)計跨學科教學活動。當前,新能源汽車的發(fā)展與變革體現(xiàn)了時代的進步,在這一領(lǐng)域的研究中包含了化學、物理、歷史、技術(shù)與工程等多學科知識。基于此,教師以“汽車發(fā)展的前世今生”作為主題創(chuàng)設(shè)跨學科活動,并布置了“汽車動力裝置的發(fā)展與變革研究”這一總?cè)蝿眨源藶閷W生明確實踐研究方向。在總?cè)蝿盏囊I(lǐng)下,教師根據(jù)學生的學習能力與實際情況,設(shè)計了一系列具有聯(lián)系性與漸進性的子任務,以此驅(qū)動學生的學習。這一總?cè)蝿找髮W生解決三大問題:“汽車動力裝置經(jīng)歷了哪些變化?這些變化背后的原因是什么?未來汽車動力裝置將會如何變化?”同時,這三個問題也是子任務設(shè)計的立足點(如表3所示)。
(四)基于教學需求,運用多元策略,打造精彩課堂
跨學科學習的設(shè)計與實踐不是一蹴而就的,而是一個循序漸進的過程,對教師的教學素養(yǎng)提出了更高要求。因此,教師應及時更新教學理念,采用新穎的教學策略,有針對性地設(shè)計跨學科教學活動,讓課堂教學更為精彩,以此滿足學生個性化的學習需求。
首先,在跨學科教學中,教學主題往往源自現(xiàn)實問題,指向了學生的實踐生活。為了激發(fā)學生的學習興趣,教師可以在跨學科教學的導入環(huán)節(jié)采用情景教學法,通過構(gòu)建真實的跨學科情境,引導學生從綜合角度分析與思考現(xiàn)實問題,促進知識的靈活應用。以“汽車發(fā)展的前世今生”跨學科活動為例,教師利用多媒體設(shè)備展示了小米SU7自上市以來備受矚目的現(xiàn)狀,同時結(jié)合近年來較為突出的電動汽車品牌的發(fā)展案例,組織學生進行分析與討論,以此培養(yǎng)他們的自主學習能力。
其次,在跨學科教學中,教師也可以采用實驗探究法,讓學生通過親自操作,感受知識的融會貫通。以“大氣污染與酸雨”跨學科實踐活動為例,教師組織學生開展“酸雨對建筑物和植物的影響”實驗,在實驗過程中,學生運用化學知識分析酸雨成分和酸堿性,并從地理角度觀察其對環(huán)境的破壞性影響。這種身臨其境的體驗有助于提高學生分析問題、解決問題的能力,幫助他們構(gòu)建多元化的知識網(wǎng)絡。
最后,在跨學科教學中,小組合作學習法備受教師關(guān)注。教師可以布置跨學科綜合任務,讓學生分組合作完成。如上文提到的“解密自來水:從源頭到生活的‘凈化之旅’”“汽車發(fā)展的前世今生”等主題活動,都需要學生以小組為單位進行探究,通過小組成員的集思廣益、相互配合,才能取得最為理想的實踐成果。
三、結(jié)語
綜上所述,隨著跨學科教育的蓬勃發(fā)展,構(gòu)建初中化學課堂新樣態(tài)意義重大。展望未來,廣大教育工作者應積極踐行跨學科教學理念,勇于創(chuàng)新教學方法,不斷優(yōu)化教學設(shè)計,持續(xù)深挖化學與各學科的內(nèi)在聯(lián)系,創(chuàng)設(shè)更具深度和廣度的學習活動,助力學生在知識的海洋中自由遨游,實現(xiàn)從知識的被動接受者向主動探索者轉(zhuǎn)變,逐步成長為適應未來社會需求的復合型人才。在跨學科教學理念的指引下,初中化學課堂必將綻放新的光彩。