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

高 麗

“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(chǎng)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(jī)效、助推課堂教學(xué)的改革、應(yīng)對(duì)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(píng)價(jià)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(shí)”要向“教思考”轉(zhuǎn)變，“學(xué)得多”要向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變，教育場(chǎng)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?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)策略，從知識(shí)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(chǎng)域。

1.學(xué)習(xí)場(chǎng)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(shí)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(shí)候，老師發(fā)現(xiàn)，它泡出水的顏色會(huì)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(huì)呈現(xiàn)出這么多不同的顏色嗎？請(qǐng)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(chǎng)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(shí)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(shí)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(dòng)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(shí)。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(duì)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（ ）

C.NaHX溶液中c（H+）＞c（OH-）

D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí)：c（Na+）＞c（HX-）＞c（X2-）＞c（OH-）=c（H+）

（2）化學(xué)與物理的跨界。學(xué)習(xí)電化學(xué)模塊的知識(shí)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(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生推測(cè)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(huì)到了不同學(xué)科之間知識(shí)的融會(huì)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(shí)儲(chǔ)備、認(rèn)知水平、對(duì)新知識(shí)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(shí)，溶液中c（Na+）=c（HA-）+2c（A2-），滴加NaOH的體積大于10mL

D. 當(dāng) 滴 加0.1mol·L-1NaOH 溶 液 為20mL時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為Na2A

（1）“對(duì)”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(zhēng)”出激情。此時(shí)，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(duì)方。

（3）“辯”出高度。語(yǔ)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(shí)候，需要組織好語(yǔ)言，并在辯論的過程中，發(fā)現(xiàn)自己或是對(duì)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(zhǎng)”出素養(yǎng)。新高考模式下，開放式“語(yǔ)言描述類問題”逐漸增多，此類題大多涉及歸因類問題，對(duì)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(duì)”“爭(zhēng)”“辯”“長(zhǎng)”系列教學(xué)活動(dòng)使教學(xué)探究走向“深度”，整個(gè)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(zhǎng)知識(shí)、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(shí)代”的到來，我們的課堂應(yīng)如何更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展？筆者認(rèn)為，可以從以下四個(gè)方面對(duì)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(chǎng)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(shí)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(cuò)失了很多培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、觀察能力、分析解決問題能力的機(jī)會(huì)。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(shí)，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(shí)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）

表1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)跨界物理原理

學(xué)生動(dòng)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(cè)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(shí)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(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)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(dòng)中“跨界”，多開展化學(xué)社團(tuán)實(shí)踐活動(dòng)

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(dòng)，進(jìn)行多方面跨界學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的融合。例如，我校開展了下列社團(tuán)活動(dòng)。（見表2）社團(tuán)活動(dòng)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(dòng)

3.在體驗(yàn)中“跨界”，組織校外觀摩學(xué)習(xí)活動(dòng)

教師可以利用社團(tuán)實(shí)踐活動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生開展校外觀摩活動(dòng)，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(shí)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(shí)和方法，跟上時(shí)代的步伐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

綜上所述，跨界學(xué)習(xí)延伸了學(xué)生運(yùn)用和遷移知識(shí)的空間，打破了教育場(chǎng)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(duì)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。

［1］宋衛(wèi)群.跨界學(xué)習(xí)：突破非連續(xù)性文本教學(xué)壁壘的嘗試［J］.語(yǔ)文教學(xué)通訊·D 刊（學(xué)術(shù)刊），2019（6）：43-45.

［2］劉敏，徐彩霞，吳興懷，等.黑枸杞酸堿指示劑的制作和應(yīng)用［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2020（11）：58-60.

［3］教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［S］.北京：人民教育出版社，2020：5.

［4］毛玉萍.新課標(biāo)下高中數(shù)學(xué)教師教學(xué)思想轉(zhuǎn)變探究［J］.新課程：教師版，2019（5）：59.

［5］施惠芳.小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“數(shù)學(xué)化”探尋［J］.江蘇教育，2019（9）：11-14.