跨学科知识整合视角下初中化学教学探索与实践

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胡雪梅

邻水县高滩镇初级中学 (四川省广安市 638508)

摘要

跨学科知识整合是以打破单一学科边界的教学模式,把不同学科的知识、思维和方法相互渗透融合。核心素养是指学生适应终身发展和社会需求的关键能力和必备品质。在初中化学教学里,跨学科知识整合能使得抽象的化学知识点不脱离孤立状态、形成本学科知识的网络。可以引导学生以多维度的角度解析化学的现象、用解决实际问题的过程激活学生的综合思考。可以将化学知识与生活联系起来、使学生主动探究的兴趣得到调动,使化学学习向能力素养发展。


关键词

跨学科知识整合;初中化学;教学实践

正文


化学是研究物质本质和变化的自然科学,它与生物、物理、地理等学科存在着天然的内在联系。传统初中化学教学大多只注重学科内部知识的传授,学生在处理复杂现实问题时,很难灵活地调用多学科知识构建解决方案,这与核心素养培养所强调的“综合能力”“实践应用”的要求不符。跨学科知识整合不是简单的学科知识叠加,而是通过发现学科间的逻辑联系,创建开放的教学体系,使学生在综合使用知识的过程中加深对化学本质的认识。同时养成多角度思考问题、创造性解决问题的习惯,促使初中化学教学由“知识本位”转向“素养本位”。

一、跨学科知识整合视角下初中化学教学的价值

(一)完善认知结构,构建系统知识网络

单一学科教学容易造成学生零碎的知识认知,不容易掌握知识之间的内在联系。跨学科知识整合遵循认知发展规律,将化学知识与其它学科内容进行有机的结合,给学生搭建起立体的知识框架。物质组成与变化,可以与生命代谢、能量转化相对照,元素循环可以为生态平衡提供支撑。通过整合化学知识,使学生不再把化学知识看成孤立的、单独的“知识点”。而是将其放在一个更广阔的、连贯的、整体性的认知结构里面,让学生明白它的知识性、关联性,形成系统的认知结构,为之后的学习奠定基础[1]

(二)培育综合能力,契合核心素养导向

核心素养的核心在于“综合能力”、“必备品格”,跨学科知识整合,也是培育这些素质的最佳途径。在整合教学中,学生需要去解决融合多门学科要素的问题,这要求学生主动利用化学、生物、物理等多种学科知识,并使用不同学科的思维方式展开分析,用化学实验检验假说、用物理学解释现象、用生物学分析影响。在这个过程中,学生的信息提取、逻辑推理、创新思维等能力得以锻炼,在小组协作探究、成果交流展示等环节,团队协作、表达沟通能力也会随之提高。这样的教学模式跳出了单一技能训练的限制,直达核心素养中“解决复杂问题”、“适应未来挑战”的核心目标[2]

二、跨学科知识整合视角下初中化学教学的实践策略

(一)立足学科核心,挖掘跨学科衔接点

建构主义学习理论认为学习就是学生主动建构知识意义的过程,新的知识要以学生的原有知识经验为基础才能被理解。在初中化学教学中,立足化学学科核心知识,挖掘与其它学科之间的“衔接点”。使学生以已有的学科知识为“锚点”,顺利将化学知识纳入到自己的认知体系之中,并能理解不同的学科在解释同样的现象、解决同样的问题时各自的优点以及二者之间的互补性,从而实现知识的深度融合[3]

例如,人教版初中化学《我们周围的空气》中“氧气”的教学中,本节内容核心就是让学生掌握氧气的物理性质、化学性质及用途。教学中可以“氧气”为中心挖掘化学和物理等学科的衔接点。讲到氧气的物理性质(密度略大于空气,不易溶于水)时,利用物理学科的“密度和物质的收集方法”,“分子的运动和溶解性”的知识。通过空气和氧气密度差的比较,解释“向上排空气法收集氧气”的原理。结合分子运动理论,分析氧气在水中的溶解过程。讲解氧气的化学性质(支持燃烧、供给呼吸)时,联系生物学科“光合作用产生氧气”“呼吸作用消耗氧气”的知识,设计“氧气循环”探究活动。让学生画出“植物光合作用释放氧气→动物呼吸消耗氧气→燃料燃烧消耗氧气→植物光合作用补充氧气”的循环示意图。通过化学实验(铁丝、硫在氧气中燃烧)和生物实验(金鱼藻光合作用产生氧气,分析氧气在自然界的产生与消耗关系,理解化学变化与生物活动的相依性。这样可以将学生的化学知识扎实地掌握,建立起化学、生物、物理知识之间的联系,形成对“氧气”的系统认识。

(二)依托生活情境,设计跨学科项目

情境学习理论认为只有在实际应用的情境中才能使所学的知识得到深层次的理解并能灵活应用。跨学科项目式学习用现实生活中的问题为驱动,学生围绕项目任务综合运用多学科知识进行探究。依托生活情境设计跨学科项目来开展初中化学教学,使化学知识回归生活,学生在解决实际问题的过程中,体会化学和其他学科的联系,培养学生应用知识、创新的能力。

例如,在人教版初中化学《酸和碱》“常见的酸和碱”的教学中,借助生活中的“酸雨危害”情境,设计“酸雨的成因、危害与防治”的跨学科项目。本项目把“如何减少酸雨对校园周围环境的影响”作为出发点,集合化学、地理、生物科目的知识。从化学角度讲,要引导学生探究硫酸、硝酸的性质(如腐蚀性,与金属/碱反应,结合教材中“酸的化学性质”分析出酸雨主要成分(硫酸、硝酸)和产生原理(二氧化硫、氮氧化物与水反应;从地理的角度。结合“大气污染与区域环境”这一知识点,要让学生去搜集本地的空气数据,研究出酸雨的形成与工业排放、尾气等相关关系并画出本地酸雨的可能影响区范围。从生物方面讲,要联系到“植物生长与环境因素”这一知识点,通过观察校园里月季、松针等植物叶是否有酸斑、焦黑等特征来设计一个“模拟酸雨不同pH值对于植物生长的影响”的对照试验。在项目的执行过程中,学生以小组为单位分工合作完成“酸雨成分检测”、“污染源调查”、“植物的影响观察”等任务。最后整合各门学科探究的结果,得出相应的防治措施(推广新能源汽车、工业废气处理、种植抗酸雨植物等,用报告或者展板的方式展示成果。该项目学生不仅学习了酸的化学性质,还综合应用各学科的知识解决了实际问题,实现知识的“学以致用”。

结语

初中化学作为一门注重实践与探究的课程,在跨学科知识整合视角下,为学生提供了多学科交叉的学习平台。跨学科知识把初中化学教学注入了新的活力,其价值不仅完善了学生的知识体系、提升了教学成效,也契合了核心素养培养的要求,助推学生成长为既有综合能力又有创新思维的个体。在未来教学中要进一步挖掘学科内在的联系,优化跨学科学习策略,既强调化学教学扎根学科本色,又强调化学教学面向多元综合,为学生终生发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]石伟俊.跨学科知识整合视角下初中化学教学实践探索[J].甘肃教育,2025,(04):116-119.

[2]罗春芳.跨学科知识整合视角下初中化学教学探索与实践[J].天津教育,2023,(22):63-64.

[3]暴春莉.新课标理念下初中化学跨学科融合教学实践[J].中学课程辅导,2025,(25):39-41.

 


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