跨界學(xué)習(xí)：高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新場域構(gòu)筑

【摘 要】跨界學(xué)習(xí)不僅指教學(xué)內(nèi)容的跨界，更是學(xué)習(xí)場所、學(xué)習(xí)方式的顛覆性變革。伴隨著評價體系的變化，高考化學(xué)命題不斷趨向綜合化、情境化、生活化，這需要高中化學(xué)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)場所、學(xué)習(xí)方式上進(jìn)行“跨界”，并通過務(wù)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、整合社團(tuán)資源、加強(qiáng)課外體驗(yàn)及開展前瞻性實(shí)驗(yàn)等方式，為“跨界學(xué)習(xí)”搭建廣闊的舞臺。

【關(guān)鍵詞】跨界學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);場域;新高考

【中圖分類號】G633.8? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2022）51-0058-04

【作者簡介】高麗，江蘇省泗洪中學(xué)（江蘇泗洪，223999）教師，一級教師。

“跨界學(xué)習(xí)”是世界五大學(xué)習(xí)法之一。現(xiàn)代教學(xué)意義上的“跨界”，不僅指教學(xué)內(nèi)容跨界，更指學(xué)習(xí)場所、方式、方法等的跨界。[1]43跨界學(xué)習(xí)可以更好地提高課堂教學(xué)的績效、助推課堂教學(xué)的改革、應(yīng)對新高考的變革、推進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

一、跨界學(xué)習(xí)的路徑：打破化學(xué)教學(xué)固有的邊界

高考評價體系指向核心素養(yǎng)，新高考模式下的課堂教學(xué)也需要進(jìn)行改革。“教知識”要向“教思考”轉(zhuǎn)變，“學(xué)得多”要向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變，教育場所要多元化、體驗(yàn)化、趣味化、思辨化。基于此，跨界學(xué)習(xí)也要多方位、多角度開展，力求在學(xué)科的交叉地帶尋找教育教學(xué)的創(chuàng)新之道。換言之，教育者要創(chuàng)新教學(xué)策略，從知識灌輸式教學(xué)向高階思維式教學(xué)轉(zhuǎn)變，構(gòu)筑高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新場域。

1.學(xué)習(xí)場所上的“跨界”——打破教室固有的“邊界”

學(xué)習(xí)不能局限于課堂，還應(yīng)向課外拓展延伸。例如，在教授“酸堿中和滴定指示劑”的時候，除了介紹書本上的甲基橙、酚酞、石蕊，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的指示劑。

情境設(shè)計(jì)：最近在用黑枸杞泡茶喝的時候，老師發(fā)現(xiàn)，它泡出水的顏色會與水溫及水質(zhì)有很大的關(guān)系，用高溫純凈水泡出來是藍(lán)色的，溫度降低后又變成了紫色。熱的純凈水泡出來的黑枸杞水呈藍(lán)色，而加了不同的家用“試劑”后，黑枸杞水分別呈紫色、藍(lán)色、黃色和紅色。同學(xué)們，你們知道要分別向黑枸杞水中加的什么“試劑”才會呈現(xiàn)出這么多不同的顏色嗎？請大家在家利用家用“試劑”進(jìn)行探究。

在學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)后，教師可引出“花青素”這一物質(zhì)的概念——花青素是一種廣泛存在于植物中的水溶性多酚類色素[2]，其穩(wěn)定性和顏色易受水溫、氧氣、光、酸堿性的影響。最后引導(dǎo)學(xué)生討論如何泡茶、如何保存黑枸杞等一系列問題。

這樣的課外家庭小實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)場所的跨界，打破常規(guī)教學(xué)的“邊界”，增強(qiáng)了學(xué)生研究和分析問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容上的“跨界”——打破教材固有的“邊界”

以往的課堂教學(xué)往往以淺層知識的積累為主，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。在學(xué)科教學(xué)中，跨界學(xué)習(xí)能突破學(xué)科壁壘，形成培育學(xué)生化學(xué)綜合素養(yǎng)的通道。實(shí)施跨界學(xué)習(xí)，關(guān)鍵是要打破定式、主動應(yīng)變，從而激活學(xué)生的跨界思維[1]43，滿足學(xué)生多元發(fā)展的需求，適應(yīng)學(xué)生未來發(fā)展的多樣化需求。[3]

（1）化學(xué)與數(shù)學(xué)的跨界。“化學(xué)平衡常數(shù)”的計(jì)算需要用到數(shù)學(xué)知識。2017年新課標(biāo)高考化學(xué)第13題就體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，體現(xiàn)了“內(nèi)容”上的跨界。

常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是（? ）

（2）化學(xué)與物理的跨界。學(xué)習(xí)電化學(xué)模塊的知識需要用到物理學(xué)上的電流以及正負(fù)極的判斷。例如，帶負(fù)電荷電子的流向與電流的方向相反，電流是從電源的正極流向電源的負(fù)極。根據(jù)這些物理學(xué)知識可以引導(dǎo)學(xué)生推測電子流出的一極是負(fù)極，電子流入的一極為正極。這樣的跨界讓學(xué)生體會到了不同學(xué)科之間知識的融會貫通，各學(xué)科之間不是孤立的線性的，而是有關(guān)聯(lián)的網(wǎng)狀關(guān)系。

3.學(xué)習(xí)方式上的“跨界”——打破傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的“邊界”

跨界學(xué)習(xí)提倡課堂教學(xué)要“輕結(jié)果重過程”，教師的“教”要服務(wù)于學(xué)生的“學(xué)”，要以學(xué)生為主體，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況，主要包括學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備、認(rèn)知水平、對新知識的興趣等內(nèi)容去確定教學(xué)的起點(diǎn)和策略。[4]教師要“讓出課堂”，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，組織學(xué)生討論并解決問題，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作精神。筆者的某一例題教學(xué)片段如下。

已知某二元酸H2A溶液中只含有下列微粒：H+、HA-、A2-、OH-、H2O。室溫下，取10mL0.1mol·L-1的某二元酸H2A，向其中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，下列說法不正確的是（? ）

A.H2A溶液中存在HA- ? A2-

B.0.1mol·L-1的H2A溶液中有c（H+）+c（OH-）-c（A2-）=c（A2-）+c（HA-）

C.當(dāng)?shù)渭又林行詴r，溶液中c（Na+）=c（HA-）+2c（A2-），滴加NaOH的體積大于10mL

D.當(dāng)?shù)渭?.1mol·L-1NaOH溶液為20mL時，溶液中的溶質(zhì)為Na2A

（1）“對”出矛盾。在學(xué)生完成題目后，教師可組織小組內(nèi)部交流討論，結(jié)果不一樣的地方就是矛盾的原點(diǎn)和思維碰撞的交叉點(diǎn)。本題是溶液中離子反應(yīng)一節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生的答案有B、C、BC、BD等多種組合，這就產(chǎn)生了矛盾。

（2）“爭”出激情。此時，教師可以安排選擇不同選項(xiàng)的學(xué)生在課堂上進(jìn)行討論，說明各自的解題思路。關(guān)鍵問題集中在C選項(xiàng)，學(xué)生各自整理思路，準(zhǔn)備說服對方。

（3）“辯”出高度。語言是思維的外殼，表達(dá)是思維的外在體現(xiàn)，表達(dá)能力直接影響思維能力的發(fā)展。[5]學(xué)生在陳述自己觀點(diǎn)的時候，需要組織好語言，并在辯論的過程中，發(fā)現(xiàn)自己或是對方在思維方式上的漏洞，最終實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)的統(tǒng)一。

（4）“長”出素養(yǎng)。新高考模式下，開放式“語言描述類問題”逐漸增多，此類題大多涉及歸因類問題，對學(xué)生的思維能力和綜合能力要求較高，更能體現(xiàn)深層學(xué)習(xí)的需要，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的訴求，體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)特點(diǎn)。

“對”“爭”“辯”“長”系列教學(xué)活動使教學(xué)探究走向“深度”，整個過程聚焦證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)，使學(xué)生在潛移默化中增長知識、發(fā)展能力、培養(yǎng)情感，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

二、跨界學(xué)習(xí)的愿景：化學(xué)教學(xué)改革的路徑取向

隨著“核心素養(yǎng)時代”的到來，我們的課堂應(yīng)如何更好地適應(yīng)時代的發(fā)展？筆者認(rèn)為，可以從以下四個方面對跨界學(xué)習(xí)進(jìn)行補(bǔ)充，構(gòu)筑高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新場域。

1.在實(shí)驗(yàn)中“跨界”，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)地位

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以往的教學(xué)模式中，為了快速推進(jìn)教學(xué)進(jìn)度，化學(xué)實(shí)驗(yàn)多數(shù)時候是教師在黑板上“講”出來的，而不是在實(shí)驗(yàn)室“做”出來的，這樣就錯失了很多培養(yǎng)學(xué)生動手能力、觀察能力、分析解決問題能力的機(jī)會。化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要真正開展起來，可以跨界物理的電學(xué)、生物的細(xì)胞學(xué)和滲透壓等，提升學(xué)生跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)的素養(yǎng)和能力。

例如，在教授蘇教版化學(xué)必修二專題6第三單元“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”時，筆者設(shè)計(jì)了如下教學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師可安排學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：利用灼燒后的碳棒做電極，用直流電源電解硫酸溶液，電解一段時間后取下電源接上電流表，觀察電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（見表1）

[實(shí)驗(yàn)操作 跨學(xué)科概念 跨學(xué)科知識 電解硫酸溶液 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電流是電子與電荷的定向移動產(chǎn)生的，電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的本質(zhì) 取下電源接上電流表 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致了電子的轉(zhuǎn)移，電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生電流 畫出電路圖寫出電極反應(yīng) 電子與電流的流向 電流、電子、電荷流向之間的聯(lián)系與區(qū)別 ][表1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)跨界物理原理]

學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)前，教師設(shè)置如下問題：為什么要灼燒碳棒？電流流向如何？電子流向呢？你看到了什么現(xiàn)象？推測可能發(fā)生了怎樣的反應(yīng)？產(chǎn)物是什么？你判斷的依據(jù)是什么？讓學(xué)生帶著問題實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中記錄、總結(jié)、探究、歸納，運(yùn)用物理的知識來解決化學(xué)的問題。

此教學(xué)實(shí)驗(yàn)通過化學(xué)跨界物理的實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)探究活動，培養(yǎng)學(xué)生動手操作實(shí)驗(yàn)的能力，啟迪學(xué)生從物理的角度理解電流產(chǎn)生的本質(zhì)原因，明白電池電極名稱的由來，辨析電子、電流、電荷的流向，進(jìn)一步理解氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)的密切關(guān)聯(lián)。

2.在活動中“跨界”，多開展化學(xué)社團(tuán)實(shí)踐活動

教師可以組織學(xué)生開展與化學(xué)有關(guān)的社團(tuán)研究活動，進(jìn)行多方面跨界學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識的融合。例如，我校開展了下列社團(tuán)活動。（見表2）社團(tuán)活動的開展實(shí)現(xiàn)了化學(xué)與歷史、化學(xué)與表演等“跨界”融合，全方位提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

[表2 學(xué)校開展的化學(xué)社團(tuán)活動][社團(tuán)名稱 研究過程 研究方法 素養(yǎng)方向 化學(xué)家與化學(xué)史 從史實(shí)的角度學(xué)習(xí)對化學(xué)做出卓越貢獻(xiàn)的人及其事跡 利用文獻(xiàn)查找名人軼事并賞析 科學(xué)精神與社會責(zé)任 “魔術(shù)”解密 小組間利用化學(xué)知識設(shè)計(jì)魔術(shù)表演，并讓觀眾解密其中的原理 學(xué)生提出方案，教師輔助做實(shí)驗(yàn) 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識 化學(xué)思維與能力 情境式思維題的訓(xùn)練 小組合作

討論 學(xué)科綜合素養(yǎng) ]

3.在體驗(yàn)中“跨界”，組織校外觀摩學(xué)習(xí)活動

教師可以利用社團(tuán)實(shí)踐活動帶領(lǐng)學(xué)生開展校外觀摩活動，如去自來水廠參觀，了解自來水廠的凈水程序和原理;還可以帶學(xué)生參觀食品加工廠，了解食品在加工、包裝過程中的防腐劑、抗氧化劑的選擇以及相關(guān)的原理等，開闊學(xué)生的視野，增加教育的廣度和寬度。

4.在前瞻中“跨界”，融入現(xiàn)代化教學(xué)儀器設(shè)備

隨著科技時代的發(fā)展，教學(xué)設(shè)備和儀器也在不斷更新，現(xiàn)代化教學(xué)儀器的應(yīng)用適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要。如數(shù)字傳感器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，傳感器繪制出的曲線有利于幫助學(xué)生分析化學(xué)反應(yīng)背后的原理。以此引導(dǎo)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)新的知識和方法，跟上時代的步伐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

綜上所述，跨界學(xué)習(xí)延伸了學(xué)生運(yùn)用和遷移知識的空間，打破了教育場所的局限，融通了不同學(xué)科之間的交叉地帶，尋求適應(yīng)新高考模式下的教育教學(xué)的方法。當(dāng)然，跨界學(xué)習(xí)只是教學(xué)的一條途徑，我們還要對其進(jìn)行不斷的嘗試和探索，以尋求更多更好的教育教學(xué)方式，使核心素養(yǎng)落地。

【參考文獻(xiàn)】

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（注：本文系第33屆江蘇省“教海探航”征文競賽一等獎文章，有刪改）