中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0450-9889(2025)16-0119-05
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《2022年版化學(xué)課標(biāo)》)提出“加強(qiáng)課程綜合,注重關(guān)聯(lián)”的教學(xué)要求,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的重要價(jià)值,倡導(dǎo)通過自主探究、合作學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)[。數(shù)字化與智能化教學(xué)手段的推廣應(yīng)用,為初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)提供了資源整合與情境創(chuàng)設(shè)的支撐。然而,部分初中化學(xué)教師在進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)時(shí),存在情境創(chuàng)設(shè)脫離真實(shí)生活場(chǎng)景、學(xué)科知識(shí)融合表層化、信息技術(shù)應(yīng)用略顯生硬等問題,導(dǎo)致課堂教學(xué)出現(xiàn)了情境創(chuàng)設(shè)碎片化、核心素養(yǎng)培育低效化等弊端。在教育信息化背景下,如何構(gòu)建跨學(xué)科主題情境框架,如何設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng),如何評(píng)價(jià)學(xué)生跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展等,成為初中化學(xué)教師的研究課題。筆者將林雪榮、李品儀老師團(tuán)隊(duì)研創(chuàng)的主題探究式情境教學(xué)模式遷移運(yùn)用到初中化學(xué)學(xué)科,以“做環(huán)保小衛(wèi)士,護(hù)中國(guó)‘鹽'值\"教學(xué)為例,借助信息技術(shù)整合多學(xué)科知識(shí),構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)情境,以與主題相關(guān)聯(lián)的系列開放性學(xué)習(xí)探究活動(dòng)為主線,搭建遞進(jìn)式情境鏈[2,促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解能力和跨學(xué)科思維能力的協(xié)同發(fā)展。
一、初中化學(xué)跨學(xué)科主題情境教學(xué)的整體設(shè)計(jì)
(一)結(jié)合初中化學(xué)課程內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)具有跨學(xué)科融合潛力的主題
跨學(xué)科教學(xué)是指依托多學(xué)科知識(shí)和方法的相互作用,圍繞特定主題所開展的綜合性教學(xué)活動(dòng)??鐚W(xué)科教學(xué)有助于學(xué)生在系統(tǒng)認(rèn)知中深化知識(shí)理解,拓展教學(xué)資源維度,達(dá)成學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)化整合[3]?!?022年版化學(xué)課標(biāo)》提出,教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、積極探究,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)主題需以化學(xué)學(xué)科核心概念為基點(diǎn),體現(xiàn)“學(xué)科邏輯—問題邏輯—認(rèn)知邏輯”:一是與化學(xué)核心概念存在實(shí)質(zhì)性關(guān)聯(lián);二是具備真實(shí)情境下的問題解決空間;三是能夠激活學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu),通過認(rèn)知沖突推動(dòng)知識(shí)建構(gòu)。教師應(yīng)深入挖掘初中化學(xué)與其他學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,設(shè)計(jì)出具有跨學(xué)科融合特質(zhì)的主題,在真實(shí)問題解決過程中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力與跨學(xué)科實(shí)踐能力。
人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元課題3“常見的鹽”,以氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣等典型鹽類為認(rèn)知載體,重點(diǎn)介紹了常見鹽的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途以及粗鹽提純的方法。學(xué)生需掌握鹽的溶解性、鹽與酸堿的反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì),理解鹽在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用,通過實(shí)驗(yàn)探究復(fù)分解反應(yīng)的條件,構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本認(rèn)知框架。該課題包含鹽類物質(zhì)鑒別、粗鹽提純等實(shí)踐操作,蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)探究要素,與地理、生物學(xué)、物理等學(xué)科存在諸多關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中,教師可以整合多學(xué)科知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生開展跨學(xué)科探究:從地理學(xué)科視角分析不同地區(qū)鹽資源的分布與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,了解不合理開采對(duì)生態(tài)的影響;結(jié)合生物學(xué)知識(shí),討論鹽攝入過量或不足對(duì)人體健康的危害,倡導(dǎo)合理飲食;基于物理學(xué)科原理,探究鹽的提純與凈化方法,思考如何減少工業(yè)制鹽對(duì)環(huán)境的污染?;诖耍處熆梢詣?chuàng)設(shè)“做環(huán)保小衛(wèi)士、護(hù)中國(guó)‘鹽'值”主題,將化學(xué)知識(shí)與環(huán)境保護(hù)、地理資源開發(fā)等多學(xué)科內(nèi)容有機(jī)融合。通過這一主題的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能掌握常見鹽的知識(shí),而且能樹立環(huán)保意識(shí),理解化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,提升綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,促進(jìn)跨學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。
(二)基于跨學(xué)科主題情境設(shè)計(jì)教學(xué)流程
在實(shí)施跨學(xué)科主題情境教學(xué)時(shí),教師需以系統(tǒng)性思維科學(xué)規(guī)劃教學(xué)流程。依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與新課標(biāo)核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求,教師可以構(gòu)建“主題選擇—教學(xué)分析—板塊劃分—評(píng)價(jià)反思”的跨學(xué)科主題情境教學(xué)流程(如圖1)。該教學(xué)流程以學(xué)科核心概念、原理和方法為邏輯主線,結(jié)合具體情境融入多學(xué)科的相關(guān)知識(shí),為學(xué)生搭建起功能完備的跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用的橋梁,通過“五跨”融合實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新:一是跨中有支持(技術(shù)賦能),為教學(xué)提供豐富資源與多元手段,打破傳統(tǒng)教學(xué)局限;二是跨中有根基(學(xué)科主線),以學(xué)科核心概念為主線,保證教學(xué)內(nèi)容的專業(yè)性與知識(shí)連貫性;三是跨中有尺度(微主題驅(qū)動(dòng)),使教學(xué)內(nèi)容聚焦,便于學(xué)生深入探究;四是跨中有合作(多元學(xué)習(xí)方式),促進(jìn)學(xué)生合作交流,碰撞思維火花與知識(shí)共建;五是跨中有評(píng)價(jià)(動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)機(jī)制),及時(shí)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果,助力教學(xué)調(diào)整與優(yōu)化。通過該流程的實(shí)施,學(xué)生能有效突破學(xué)科壁壘,在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通,提升綜合運(yùn)用能力,促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展。
“做環(huán)保小衛(wèi)士,護(hù)中國(guó)‘鹽'值”跨學(xué)科主題情境教學(xué)的整體設(shè)計(jì)聚焦化學(xué)與地理學(xué)科的交叉與融合(如下頁(yè)圖2)。在教學(xué)實(shí)踐中,教師引導(dǎo)學(xué)生分析鹽的化學(xué)性質(zhì)與地理環(huán)境的相互作用,以及鹽業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)的影響,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)推動(dòng)核心素養(yǎng)落地。學(xué)生在小組合作中完成鹽的性質(zhì)探究與用途調(diào)研,認(rèn)識(shí)到鹽業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的重要性,增強(qiáng)對(duì)自然資源的保護(hù)意識(shí),提升實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí),教師將現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)深度融合,創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)情境,設(shè)計(jì)梯度化學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生深度參與跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)。
二、初中化學(xué)與地理跨學(xué)科主題情境教學(xué)的實(shí)施
《2022年版化學(xué)課標(biāo)》提出,教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、積極探究,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在教學(xué)實(shí)踐中,教師以化學(xué)知識(shí)為核心,整合多學(xué)科的知識(shí)和方法,利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境,設(shè)計(jì)多層次的學(xué)習(xí)任務(wù),促使學(xué)生深度參與主題探究活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和遷移運(yùn)用,提升學(xué)生從不同角度分析和解決問題的綜合能力[4]。
在“做環(huán)保小衛(wèi)士,護(hù)中國(guó)‘鹽'值”主題教學(xué)中,教師巧妙運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,激情導(dǎo)入新課。課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師借助多媒體播放一段精彩視頻,視頻內(nèi)容豐富,既展現(xiàn)了鹽與酸堿的反應(yīng)、鹽的溶解性
(一)創(chuàng)設(shè)情境,激情導(dǎo)入新課
等化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),又呈現(xiàn)了鹽的地理分布,如不同地區(qū)的鹽湖、鹽礦景象。視頻結(jié)束,畫面定格在“護(hù)中國(guó)‘鹽'值”幾個(gè)大字,教師適時(shí)提問:“視頻中提到的鹽是從化學(xué)角度還是地理角度進(jìn)行介紹的?”這一問題瞬間點(diǎn)燃了學(xué)生的思考熱情,引發(fā)了學(xué)生關(guān)注鹽的多學(xué)科屬性。接著,教師聚焦視頻中出現(xiàn)的青海察爾汗鹽湖,引導(dǎo)學(xué)生從高海拔干旱地區(qū)的蒸發(fā)量、日照時(shí)長(zhǎng)等地理?xiàng)l件,思考這些條件對(duì)鹽類結(jié)晶效率的影響,并簡(jiǎn)要介紹本課將圍繞化學(xué)和地理兩個(gè)學(xué)科展開融合教學(xué)。隨后,教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式拋出“誰是中國(guó)‘鹽’值最佳
主題情境 教學(xué)環(huán)節(jié) 涉及學(xué)科 教學(xué)內(nèi)容地理知識(shí)(地理):學(xué)生復(fù)習(xí)中國(guó)四大鹽場(chǎng)相關(guān)知識(shí);分組搶答四大鹽場(chǎng)相關(guān)知識(shí)并識(shí)別位置。鹽的種類探究(化學(xué)):學(xué)生搶答除海洋產(chǎn)鹽外的其他環(huán)節(jié)1:有“鹽”在先 化學(xué) 鹽種類,了解不同地理環(huán)境下的鹽,判斷其化學(xué)成分是否相地理同,復(fù)習(xí)鹽的定義并判斷物質(zhì)是否為鹽。
做環(huán)保小衛(wèi)士’ 常見鹽的探究(化學(xué)):分四大組探究氯化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉四種鹽,各小組展示實(shí)驗(yàn)并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,環(huán)節(jié)2:“鹽”之有理 化學(xué) 包括化學(xué)式、性狀、俗稱、主要用途等。德育滲透:介紹侯德榜與純堿的故事,了解純堿的性質(zhì)
護(hù)中國(guó)【鹽值 和用途,體會(huì)化學(xué)家對(duì)國(guó)家工業(yè)的貢獻(xiàn)。熱點(diǎn)討論:觀看網(wǎng)上視頻,思考核廢水排放對(duì)鹽的影響;化學(xué) 討論韓國(guó)搶鹽和中國(guó)搶鹽是否必要,分析原因;討論日本核環(huán)節(jié)3:有口難“鹽” 地理 廢水排放對(duì)中國(guó)海域的影響。應(yīng)對(duì)措施探討:各組發(fā)表面對(duì)核廢水危機(jī)的看法,提出保護(hù)海洋環(huán)境、合理利用鹽資源的措施。環(huán)節(jié)4:一“鹽”為定 化學(xué) 承諾環(huán)節(jié):學(xué)生承諾保護(hù)環(huán)境,做節(jié)能減排的好少年,地理 勇敢發(fā)聲反對(duì)破壞環(huán)境的行為。終極PK(化學(xué)、地理):組織兩組學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行知識(shí)競(jìng)賽,題目包括化學(xué)、地理知識(shí)。
守護(hù)者”的挑戰(zhàn)任務(wù),將全班學(xué)生分成以氯化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉四種鹽命名的四個(gè)大組,開展搶答我國(guó)四大鹽場(chǎng)相關(guān)知識(shí)的活動(dòng)。接下來的課堂活動(dòng),學(xué)生都將在小組中進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。這種導(dǎo)入方式借助信息技術(shù)手段,將化學(xué)與地理知識(shí)進(jìn)行了巧妙融合,以生動(dòng)有趣的情境和富有挑戰(zhàn)的任務(wù),迅速吸引了學(xué)生的注意力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
(二)情境導(dǎo)學(xué),構(gòu)建跨學(xué)科知識(shí)框架
信息技術(shù)為教學(xué)注入了強(qiáng)大動(dòng)力。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)能營(yíng)造沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn),地理信息系統(tǒng)(GIS)可輔助化學(xué)研究,化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件能解釋地理現(xiàn)象背后的化學(xué)原理。數(shù)智化背景下的初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)打破學(xué)科壁壘,注重化學(xué)教學(xué)從知識(shí)灌輸?shù)秸J(rèn)知建構(gòu)的范式轉(zhuǎn)型。
課堂上,教師利用多媒體呈現(xiàn)以“常見的鹽”為核心的思維導(dǎo)圖,從化學(xué)性質(zhì)、地理分布、實(shí)際應(yīng)用三方面展開,搭建起跨學(xué)科知識(shí)框架。首先,在回顧地理知識(shí)一一四大鹽場(chǎng)時(shí),教師利用信息技術(shù)構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生仿佛置身于鹽田,目睹海水引入、蒸發(fā)結(jié)晶、鹽的采集等生產(chǎn)過程。此時(shí),學(xué)生結(jié)合化學(xué)知識(shí),分析鹽的形成原理和化學(xué)反應(yīng),對(duì)鹽業(yè)生產(chǎn)有了深刻認(rèn)識(shí)。教師還設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié),讓學(xué)生觀察不同鹽場(chǎng)的地理環(huán)境差異,思考其對(duì)鹽業(yè)生產(chǎn)的影響。例如,學(xué)生對(duì)比青島鹽場(chǎng)的季風(fēng)氣候與青海鹽湖的高原氣候,分析蒸發(fā)速率與鹽類組成的關(guān)聯(lián),這種具身認(rèn)知有效突破了傳統(tǒng)課堂的時(shí)空局限,增強(qiáng)了對(duì)地理環(huán)境差異的感性認(rèn)識(shí)與理解。其次,在講解氯化鈉的化學(xué)性質(zhì)時(shí),教師利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)展示鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型。同時(shí),教師借助互動(dòng)式學(xué)習(xí)平臺(tái)展示氯化鈉在地殼中的分布地圖、鹽礦樣本等地理信息,讓學(xué)生直觀感受化學(xué)與地理的聯(lián)系。學(xué)生結(jié)合化學(xué)中鹽的定義以及所學(xué)地理知識(shí),討論不同地理環(huán)境下鹽的種類與形成原因,如海洋鹽場(chǎng)、鹽湖、鹽礦等,構(gòu)建起跨學(xué)科知識(shí)框架。最后,教師創(chuàng)設(shè)復(fù)合型問題鏈“為何四川井鹽富含微量元素?\"“鹽湖礦產(chǎn)分布與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有何關(guān)聯(lián)?”,引導(dǎo)學(xué)生在課后通過查閱資料自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),對(duì)鹽的電解性質(zhì)與鹽場(chǎng)區(qū)位選擇、鹽類用途與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等跨學(xué)科知識(shí)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。在整個(gè)教學(xué)過程中,教師主導(dǎo)與數(shù)智化信息技術(shù)相輔相成、相得益彰,幫助學(xué)生在情境中構(gòu)建起化學(xué)與地理緊密相連的知識(shí)框架。當(dāng)學(xué)生能夠用化學(xué)原理解釋鹽場(chǎng)分布規(guī)律,用地形成因推導(dǎo)鹽類組分特征時(shí),學(xué)科間的認(rèn)知藩籬自然消解。
(三)合作探究,達(dá)成情境導(dǎo)練
主題探究式情境教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生“動(dòng)起來”,采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、問題式學(xué)習(xí)等多樣學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。在“做環(huán)保小衛(wèi)士,護(hù)中國(guó)‘鹽’值”的合作探究環(huán)節(jié),教師依托智能分組系統(tǒng)組建異質(zhì)化學(xué)習(xí)共同體,每個(gè)小組通過數(shù)字資源庫(kù)獲取常見鹽的探究任務(wù)包:氯化鈉組聚焦海鹽生態(tài),碳酸鈣組探索巖鹽礦脈,碳酸鈉組溯源鹽湖開發(fā),碳酸氫鈉組追蹤鹽堿地治理。這種精準(zhǔn)的任務(wù)分工,既凸顯化學(xué)物質(zhì)特性差異,又映射其地理空間分布規(guī)律。
在探究過程中,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查閱鹽的化學(xué)性質(zhì)及其與地理環(huán)境等相關(guān)資料;借助虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬鹽類溶解度實(shí)驗(yàn),同步調(diào)用地理信息系統(tǒng)(GIS)分析對(duì)應(yīng)鹽礦的地理坐標(biāo);利用知識(shí)圖譜工具建立“化學(xué)性質(zhì)一地理成因一環(huán)境效應(yīng)”的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò);最后,小組合作完成“設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的鹽田旅游方案”項(xiàng)目。例如,氯化鈉組在論證海鹽生產(chǎn)條件時(shí),需整合海水成分?jǐn)?shù)據(jù)、季風(fēng)氣候模型與灘涂地形剖面圖,借助動(dòng)態(tài)熱力圖可視化蒸發(fā)結(jié)晶效率,并精心制作成PPT進(jìn)行學(xué)習(xí)成果匯報(bào)。在小組匯報(bào)過程中,教師要求學(xué)生從化學(xué)和地理兩個(gè)角度進(jìn)行分析。以匯報(bào)氯化鈉為例,學(xué)生詳細(xì)介紹了氯化鈉的化學(xué)性質(zhì)和廣泛用途,結(jié)合渤海海域獨(dú)特的地理特征,深入剖析海鹽生產(chǎn)的有利條件,如適宜的氣候、廣闊的灘涂等,同時(shí)客觀分析了可能面臨的環(huán)境問題,如海水污染對(duì)鹽質(zhì)的影響等。對(duì)于小組合作項(xiàng)目“設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的鹽田旅游方案”,教師從方案的科學(xué)性、創(chuàng)新性、可行性,以及小組成員的協(xié)作完成情況等方面提出改進(jìn)建議,鼓勵(lì)學(xué)生課后借助AI輔助修改創(chuàng)新方案,并提交至班級(jí)微信群進(jìn)行展示。這種信息技術(shù)支持的合作探究模式,打破了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室與地理現(xiàn)場(chǎng)的物理邊界,重構(gòu)了問題解決的認(rèn)知路徑。學(xué)生借助信息技術(shù)將化學(xué)與地理知識(shí)進(jìn)行整合優(yōu)化,創(chuàng)造出具有實(shí)際價(jià)值的解決方案,提升了綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。
(四)遷移運(yùn)用,解決實(shí)際問題
跨學(xué)科主題情境教學(xué)以情境認(rèn)知理論為基礎(chǔ),通過知識(shí)遷移運(yùn)用實(shí)現(xiàn)真實(shí)問題的創(chuàng)造性解決。在知識(shí)遷移運(yùn)用環(huán)節(jié),教師可以創(chuàng)設(shè)“鹽的用途與環(huán)境保護(hù)”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問題,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的深度融合。教師利用信息技術(shù)構(gòu)建虛實(shí)融合的教學(xué)情境,提供豐富資源與多元工具,促使學(xué)生通過整合化學(xué)與地理知識(shí),分析和解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題:從化學(xué)角度,引導(dǎo)學(xué)生探討鹽在食品加工中作為防腐劑、調(diào)味劑的作用,在化工生產(chǎn)中用于制造玻璃、肥皂等的作用,以及在醫(yī)藥領(lǐng)域作為生理鹽水成分的用途;從地理角度,引導(dǎo)學(xué)生分析鹽場(chǎng)分布與海洋環(huán)境、氣候條件的緊密關(guān)聯(lián),如沿海地區(qū)因海水資源豐富、蒸發(fā)量大而利于曬鹽,同時(shí)思考鹽業(yè)生產(chǎn)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響,如過度開采可能導(dǎo)致海水入侵、土地鹽堿化等問題。借助數(shù)字資源和工具,教師將化學(xué)微觀原理與地理宏觀規(guī)律轉(zhuǎn)化為可視化模型,為學(xué)生提供了多維度的分析框架。
例如,在探討“日本核廢水排放會(huì)對(duì)我國(guó)鹽業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生哪些影響?\"這一問題時(shí),學(xué)生借助信息技術(shù)查閱資料、開展小組討論,分析核廢水中的放射性物質(zhì)對(duì)海水鹽度、鹽場(chǎng)生態(tài)環(huán)境和鹽產(chǎn)品安全性的潛在影響,提出加強(qiáng)海水監(jiān)測(cè)、優(yōu)化鹽業(yè)生產(chǎn)流程等應(yīng)對(duì)措施。在問題探討過程中,教師利用多媒體展示核廢水排放路徑圖、海水鹽度變化數(shù)據(jù)和相關(guān)科學(xué)研究成果,幫助學(xué)生更全面、深入地理解問題,有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和解決實(shí)際問題的能力。這種虛實(shí)融合的探究模式,使學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象觀察到科學(xué)決策的完整過程,最終實(shí)現(xiàn)將學(xué)科知識(shí)內(nèi)化為解決復(fù)雜環(huán)境問題的素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識(shí)和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。
(五)多元評(píng)價(jià),升華主題情境
信息技術(shù)賦能的初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)依托智能學(xué)習(xí)平臺(tái)建立多元化的教學(xué)評(píng)價(jià),通過階段性的匯報(bào)、小組作品互評(píng)、學(xué)習(xí)過程記錄等方式,及時(shí)反饋學(xué)生在不同階段的學(xué)習(xí)成效。同時(shí),教師利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),為教師調(diào)整教學(xué)策略和學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法提供依據(jù)。信息技術(shù)支持的評(píng)價(jià)方式與教學(xué)的閉環(huán)聯(lián)動(dòng),使跨學(xué)科學(xué)習(xí)成為持續(xù)生長(zhǎng)的認(rèn)知系統(tǒng)。
一是關(guān)注多元化評(píng)價(jià),多維度反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師利用在線測(cè)試平臺(tái),精心設(shè)計(jì)包含化學(xué)與地理知識(shí)的測(cè)試題,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行即時(shí)評(píng)價(jià)。測(cè)試題包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題等多種題型,全面考查學(xué)生對(duì)常見鹽的化學(xué)性質(zhì)、地理分布、用途等知識(shí)的掌握程度。對(duì)于小組合作項(xiàng)目“設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展的鹽田旅游方案”,教師可以采用項(xiàng)目作品評(píng)價(jià)方式,從方案的科學(xué)性、創(chuàng)新性、可行性以及小組成員協(xié)作能力等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。同時(shí),教師利用學(xué)習(xí)過程記錄平臺(tái),詳細(xì)記錄學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中的表現(xiàn),如資料收集的全面性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、討論交流的積極性等,為學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)提供有力依據(jù)。這種多元化評(píng)價(jià)方式,讓學(xué)生清晰地感知到自身在不同階段的學(xué)習(xí)成果與不足,在動(dòng)態(tài)調(diào)整中不斷提升跨學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
二是突出表現(xiàn)性評(píng)價(jià),為教學(xué)提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。教師利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過希沃課堂表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、在線測(cè)試成績(jī)、項(xiàng)目作品評(píng)價(jià)結(jié)果和學(xué)習(xí)過程記錄數(shù)據(jù)等進(jìn)行深入剖析:在知識(shí)掌握方面,可判斷其對(duì)化學(xué)與地理知識(shí)的理解深度;在跨學(xué)科思維方面,可洞察學(xué)生整合多學(xué)科的知識(shí)和方法解決問題的實(shí)際能力;在團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面,可了解學(xué)生在小組中的角色與實(shí)際貢獻(xiàn)。依據(jù)這些數(shù)據(jù),教師能精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的進(jìn)步與不足,并隨時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)建議。例如,針對(duì)化學(xué)知識(shí)掌握困難的學(xué)生,教師可以推薦相關(guān)在線學(xué)習(xí)資源和輔導(dǎo)課程;對(duì)于跨學(xué)科思維能力較弱的學(xué)生,教師可以設(shè)計(jì)針對(duì)性訓(xùn)練題自和活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科思維能力。
三、初中化學(xué)跨學(xué)科主題情境教學(xué)的成效與反思
以“做環(huán)保小衛(wèi)士,護(hù)中國(guó)‘鹽’值”為主題的初中化學(xué)跨學(xué)科主題情境教學(xué)實(shí)踐表明,信息技術(shù)與學(xué)科融合的創(chuàng)新模式在教育教學(xué)中展現(xiàn)出多維育人價(jià)值。在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣方面,調(diào)查結(jié)果顯示, 91.2% 的學(xué)生樂于參與此類教學(xué)活動(dòng)。這種將化學(xué)與地理知識(shí)融合、借助豐富情境開展教學(xué)活動(dòng)的方式,擺脫了傳統(tǒng)課堂的枯燥乏味,讓學(xué)生在充滿新奇與趣味的氛圍中主動(dòng)探索知識(shí),極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在知識(shí)整合與素養(yǎng)培養(yǎng)方面, 87.6% 的學(xué)生在知識(shí)應(yīng)用能力、跨學(xué)科思維水平和環(huán)保意識(shí)方面有了明顯提升。信息技術(shù)的深度融入更是錦上添花,VR/AR技術(shù)讓抽象的化學(xué)原理與具象的地理現(xiàn)象緊密結(jié)合,使課堂互動(dòng)性提升了 42% ,學(xué)生仿佛置身于真實(shí)情境當(dāng)中,學(xué)習(xí)沉浸感顯著增強(qiáng),更容易理解和掌握所學(xué)知識(shí)。
然而,實(shí)踐中也暴露出一些值得關(guān)注的問題。例如, 18.0% 的學(xué)生在協(xié)作過程中出現(xiàn)任務(wù)推矮現(xiàn)象, 15.0% 的學(xué)生因設(shè)備操作不熟練影響探究進(jìn)程。針對(duì)這些問題,教師可采取以下改進(jìn)措施:通過角色分工卡明確學(xué)習(xí)任務(wù),運(yùn)用遞進(jìn)式問題鏈引導(dǎo)學(xué)生深度合作;開發(fā)分層培訓(xùn)課程,幫助學(xué)生掌握技術(shù)工具;編制《數(shù)字技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)》,為學(xué)生技術(shù)應(yīng)用提供即時(shí)指導(dǎo)。優(yōu)化后的教學(xué)成效斐然,對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生跨學(xué)科問題解決能力較對(duì)照班提高了34.0% ,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)參與度提升了 28.0% ,環(huán)保實(shí)踐行為頻次增加了 35.0% 。
綜上所述,信息技術(shù)支持的跨學(xué)科教學(xué),能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建起充滿活力與挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師通過巧妙融合信息技術(shù)與跨學(xué)科理念,精心設(shè)計(jì)教學(xué)主題與情境,創(chuàng)新教學(xué)方式和方法,切實(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究精神,促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了知識(shí)建構(gòu)從碎片化走向系統(tǒng)化、思維發(fā)展從單一性轉(zhuǎn)向復(fù)合性、素養(yǎng)培育從認(rèn)知層面升華為實(shí)踐層面的三重突破,提升了學(xué)生的跨學(xué)科思維能力。
參考文獻(xiàn)
[1]黃美霞.基于跨學(xué)科融合的初中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐探究:以滬教版九年級(jí)(上冊(cè))“水的凈化\"為例[J].名師在線,2024(30):43-45.
[2]林雪榮,李品儀.指向核心素養(yǎng)的主題探究式情境教學(xué)探索:以電功率專題復(fù)習(xí)教學(xué)為例[J].廣西教育,2020(13):67-69.
[3]王慧.新課標(biāo)理念下化學(xué)跨學(xué)科融合教學(xué)[J].文理導(dǎo)航(中旬),2023(10):16-18.
[4吳飛飛.跨學(xué)科學(xué)習(xí)在初中化學(xué)課程中的實(shí)施[J].教育與裝備研究,2023,39(10):36-40.
注:本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2025年度規(guī)劃課題“數(shù)智化背景下化學(xué)跨學(xué)科主題情境教學(xué)實(shí)踐研究”(2025C715)的階段研究成果。
(責(zé)編韋榕峰)