以學科交叉融合為導向的化學教學改革與實踐

周碩林 朱相樟

【摘要】學科之間的相互交叉滲透是當前科學發展的重要趨勢。以學科交叉滲透為導向，積極探索非化學專業的化學教學改革，有利于學生綜合素質和綜合應用能力提升。本文從五年制學前教育專業化學教學現狀出發，結合實際教學改革經驗，提出了學科交叉融合導向下化學教學改革措施。

【關鍵詞】學前教育 化學教學 學科交叉

【基金項目】2017年長沙師范學院教學改革研究項目（P2017009）；2017年長沙師范學院大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目（201713806018）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）27-0161-02

一、引言

目前，學前教育投入和規模迅速發展，人們對學前教育的期望和要求越來越高，如何培養與之相適應的高素質、高質量學前教育專業人才是高師院校面臨的重大課題[1]。現階段幼兒教師在幼兒科學教育中的教學情況與發達國家相比還存在較大差距，積極推進學前教育專業教育教學改革研究，提高五年制學前教育專業人才培養質量尤為緊迫。

化學是研究物質的組成、結構、性質及變化規律的科學。“化學”課程是五年制學前教育專業的重要基礎課程[2]。學習化學一方面讓學生掌握基本的學科知識和實踐技能，提高學前教育專業師范生自身科學素養和綜合能力。另一方面，能回答學前兒童提出有關化學知識問題，讓學前兒童了解基本的化學基本常識，培養學前兒童創新思維，更好地服務于幼兒園科學教育領域教學[3]。學科交叉融合是當前社會發展的必然結果。近年來，各類高校加大對跨學科專業和跨學科教學的重視和投入，以更好地培養知識面廣，創新意識強和實踐能力強的人才。筆者分析當前化學教學的現狀，從學科交叉融合角度嘗試對化學教學進行改革，取得了一些成效。

二、化學教學的現狀及存在的問題

化學與其他學科之間的交叉融合已成為化學創新發展的重要途徑，并且在理論上和技術上取得了一系列突破，因此對化學教學也提出了新的要求。目前化學教學中存在以下幾個問題：化學教學過程中對化學與材料、物理、生物、信息技術等學科的聯系較少，不能有效地結合學科間知識點進行綜合教學，此外未能有效充分借鑒和吸收前沿科學知識，教學內容顯得單一、陳舊；化學教學中未能有效聯系生活實際進行教學，理論講授居多，應用實踐較少；驗證性實驗項目居多，實驗常按書本上的實驗步驟，機械地完成實驗任務，實驗內容更新慢，學生主觀能動性差，導致學習化學知識的興趣不高；化學作為學前教育專業的基礎課程，但教學中與學前教育專業缺乏有機聯系，學前教育專業課程群的交叉滲透不多，導致學生對化學課程學習不重視。因此，在化學教學過程中，引入一定比例的跨學科教學，是五年制化學教學改革中的一個重要途徑。

三、以學科交叉融合為導向的化學教學改革實施策略

（一）在理論教學中注重學科交叉融合

在化學教學中，注重挖掘化學與生物、化學與物理、化學與地理、化學與數學、化學與信息技術等學科，甚至多學科的交叉和融合。如在講授蛋白質、糖類、油脂三大有機化合物時，聯系生物學科中這三種物質是人體細胞的重要組成物質，也是重要的能源物質，同時了解對三種物質在體內的轉化機制，進一步深入認識物質在人體內的化學變化，幫助學生了解如何進行氧化供能的。在電解質的導電和電解質溶液的導電講解時，聯系物理金屬的導電機制進行對比闡述。在講授碳酸鹽時，聯系我國喀斯特地貌，分析碳酸鹽的性質，闡述喀斯特地貌形成的機制，進一步深化對碳酸鹽的認識。在飽和烷烴通式推導上及飽和烷烴所含化學鍵的求解上，通過尋找規律，建立數學模型，將化學和數學有機結合，讓學生對化學問題分析有了更理性認識。在講解能源問題時，通常涉及化學、物理、生物等多學科知識，將燃燒、熱量、發酵等知識點相聯系，從整體角度，跨學科的界限進行綜合講授，培養學生的創新精神。在教學過程中主動將化學學科知識與其他學科知識相聯系，這樣的教學方式新穎多樣，教學內容豐富飽滿，有效地吸引了學生對化學的關注。學生普遍反映這樣的課堂氛圍活潑，內容充實，有助于幫助他們開拓思路，更好地理解理論知識。

（二）在實驗教學中開設學科交叉項目

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，教師應當注重實驗教學在化學教學中的重要地位。化學分科的實驗體系容易使學生忽視各學科實驗的聯系，不利于學生形成綜合的科學實驗觀念，也不利于學生綜合能力的培養。因此，在化學實驗教學中，以化學為中心，滲透其他學科，開發學科交叉實驗項目具有重要的意義。在基本的實驗操作技能項目中，如一定物質的量濃度溶液的配制，將物理和化學學科中，有效數字、藥品的取用，質量稱取，物質的量等知識相聯系。在講授酸堿指示劑時，開設化學與生物交叉學科項目，讓學生在課外尋找植物的花、果、莖、葉，利用含有的色素制備酸堿指示劑，同時通過實驗，探究所制作的酸堿指示劑的變色范圍，通過這樣的實驗課，有效地構建植物和化學之間的關系，同時啟發學生從多個方面思考問題。如氨氣的噴泉實驗，實驗原理是物理知識，即在容器內外的產生了壓強差，讓學生根據這個知識點，設計其他氣體做噴泉實驗，除了利用物質的物理性質外，學生還通過氣體與溶液發生化學反應產生壓強差，設計出了噴泉實驗。這樣的啟發性實驗，極大地開拓了學生的思路，鍛煉了分析問題的能力。通過在實驗教學中，不斷深入改革與嘗試，很多學生都能掌握獨立思考和設計實驗的思路和方法，大大提高了學生的動手能力、學習的積極性，這樣的交叉學科實驗項目是書本上無法替代的，激發了學生更深入實驗研究的興趣，有效地鍛煉了學生的綜合能力。實踐證明，這樣的實驗教學受到了學生的廣泛歡迎，并且做實驗的興致很高，實驗教學質量也有了很大的提高。

（三）搭建化學與學前教育專業間的聯系

在化學教學中將化學基礎學科知識和技能與學前教育專業相融合，積極引導學生利用化學基礎知識和身邊的材料，創造性地設計小學科學實驗，有助于學生后續專業知識和技能的形成。如通過讓學生設計“認識水”、“認識空氣”、“找動物”等幼兒科學活動方案，讓學生將所學的化學知識充分利用到幼兒科學活動設計中；鼓勵學生制作化學趣味小實驗，培養學生的思考和設計能力，訓練動手操作能力；鼓勵學生利用化學知識，編寫幼兒科學童話故事，深化學生對科學探索和科學活動的設計。通過以上三個途徑，明顯激發了學生將化學知識與學前教育專業學習聯系的意識，學生對化學與學前教育專業間的聯系認識更為深刻。

此外，在化學教學中有意識地開拓并引導學生在課內外實踐中加強與學前教育專業課程間的聯系。如利用生活中的紙片、竹簽、橡皮泥等常用器材，制作甲烷、水、氨氣等分子結構的模型，將無形的化學知識轉化為有形模型，讓學生有了更為直觀、立體的了解，同時滲透資源節約和環境保護教育，為專業后續課程如“手工制作”等課程打下基礎；布置學生畫如燒杯、酒精燈、鐵架臺等簡單的化學實驗裝置，有效地將“簡筆畫”、“實用美術”等學前教育專業課程相融合，這樣加強了化學與學前教育專業間的聯系，提高了學生學習的興趣。

四、結語

在化學教學中以學科交叉滲透為導向，本文提出從理論教學中注重學科交叉內容，在實驗教學中設計學科交叉項目，建立化學和學前教育間的聯系等具體措施，在化學教學中融入多學科交叉內容，一方面培養了學生的科學素養，另一方面也讓學生認識到化學基礎知識的重要性，特別是有意識地加強了化學與學前教育專業的聯系，為其建立積極的學習態度提供了內驅力，同時明顯地促進了學生獨立思考和綜合應用能力。

參考文獻：

[1]楊衛安. 我國未來學前教育投入的規劃與預測[J]， 學前教育研究， 2015（8）， 21-33.

[2]陳茂林.中職學前教育專業開設化學課程的重要性[J]， 中國培訓， 2016（4）， 212.

[3]汪淙.化學[M]， 1版， 北京：高等教育出版社， 2012：144-145.

作者簡介：

周碩林（1989-），男，碩士，主要從事化學和科學實驗的教學與研究。