跨學科綜合實踐活動設計
——以“油畫顏料制作及油畫創作”為例

和玄嬌 孫曉春

（云南師范大學化學化工學院 云南 昆明 650500）

“跨學科學習”是整合兩種或兩種以上學科的觀念、方法與思維方式以解決真實問題、產生跨學科理解的課程與教學取向［1］。2017 年，教育部印發了《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》在“課程性質”中描述了綜合實踐活動要從學生的真實生活和發展需要出發，是培養學生綜合素質的跨學科實踐性課程。近來，《義務教育化學課程標準（2022年版）》［2］中各部分反復提到跨學科實踐活動，強調了“跨學科實踐活動所用課時不少于本學科總課時的10%”，進一步加強了課程改革對跨學科主題學習活動實踐性的要求，倡導“做中學”“用中學”“創中學”?？鐚W科實踐活動能轉變學生的學習方式，培養面向未來的4C（Critical thinking and problem solving，Communication，Creativity and innovation，Collaboration）核心素養。

一、問題的提出

在新時代背景下，教育現代化面臨諸多挑戰，《中國教育現代化2035》部署了發展中國特色世界先進水平的優質教育的戰略任務，提出要強化實踐動手能力、合作能力、創新能力的培養。而化學作為一種基礎的自然科學，源自生產生活實際，并隨著人類社會不斷發展，因此與真實情境存在著千絲萬縷的關系，又與其他學科有知識關聯，給開展跨學科學習提供了良好的契機。基于以上，開展化學實驗下的跨學科綜合實踐活動具有廣泛的應用與發展前景，可為跨學科實踐課程提供應用的基礎。根據學習遷移理論，學生在解決問題時需要積極的影響也就是正遷移，教師可以創設情境調動學生積極遷移不同學科、不同學段的知識。根據建構主義理論，學生可以通過同化或順應掌握新知識，皮亞杰強調新舊知識之間的聯系，認為要將所要學習的新知識與已有知識聯系起來。同時，教師要引導、幫助學生達到他們的“最近發展區”。

傳世名畫《千里江山圖》一經面世，眾人皆為之震撼，其色彩讓人賞心悅目，王希孟用不同礦物制成的天然顏料使大宋的綠水青山栩栩如生，歷經千年還熠熠生輝。以此引入，可以創設與顏料有關的情境，且顏料因媒介劑不同，可以分為油畫顏料、水彩顏料等，考慮到油畫顏料使用的油這種媒介比牛膽汁、阿拉伯樹膠等水彩顏料的媒介更貼近學生生活，因此，筆者創設油畫顏料制作的真實問題情境，有機整合跨學科內容，以解決“如何制作油畫顏料及創作油畫作品”這一真實問題為主任務，設計跨學科綜合實踐活動，通過動手制作，讓學生提升解決真實問題的能力。

二、跨學科知識與方法

本活動需要學生主要運用化學、美術、生物三學科來解決問題，能深化、拓展學科知識與方法，具體體現如下:

（1）美術:①顏料按照化學組成可以分為無機、有機兩大類，無機顏料又包括礦物顏料和化學顏料，有機顏料則提取于動植物；②油畫顏料、水彩顏料、丙烯顏料的區別在于媒介劑不同，分別是亞麻油等植物油、牛膽汁或阿拉伯樹膠、丙烯酸乳膠；③色彩三原色（紅、黃、藍）通過不同比例的調和可獲得大部分顏色，白色顏料可用來調深淺。

（2）化學:①有色物質可以通過活潑金屬與酸發生的置換反應以及高中階段的氧化還原反應等來合成；②配制一定質量分數的溶液、常見化學儀器的使用、分離混合物的方法；③金屬材料的性質。

（3）生物:①植物的細胞結構和功能；②植物色素存在于液泡這一細胞器中；③破壞細胞結構的方法。

三、活動目標

本活動旨在使學生鞏固已有的化學知識，訓練化學實驗基本技能，遷移應用獲得新的知識和能力，促進學段銜接。同時整合生物、美術學科知識，發展學生生物學的結構與功能觀和藝術領域的審美、創作能力，激發學生的學習興趣。本案例具體目標主要有以下三點:

（1）通過制作，熟練一定質量分數溶液的配制和物質分離操作技能，鞏固金屬與金屬礦物及酸、堿、鹽的性質，通過提取植物色素，體會植物細胞結構中細胞器的功能，提高跨學科知識的綜合運用能力。

（2）通過查閱相關資料，了解顏料，知道顏料中蘊含的學科知識，在教師的引導下初步完成油畫顏料制作方案并實施，在活動過程中總結油畫顏料制作的要點，建構模型，最終能夠舉一反三設計出新的方案并實施。

（3）使用本活動制作的顏料，創作出一定主題的油畫作品，用美術語言傳遞自己的思想和情感，提高學生的創新精神和實踐能力。

四、活動任務及教學流程

化學產品在人類生活中應用廣泛，顏料是其中之一，尤其是在美術專業上重要性凸顯。該項目以顏料的制作為核心，考慮作品創作的色彩多樣化和深淺差異需求，自主查閱資料設計顏料制作步驟，學生在制作過程中建構出顏料制作的模型，通過類比遷移設計出白色顏料的制作方案并實施，與三原色顏料等產品調和出更豐富的色彩用以藝術創作。整個活動流程（見圖1）將化學、生物、美術三個不同學科取向的知識和技能有機整合在一起。

圖1 “油畫顏料制作及油畫創作”活動的流程

本活動以核心素養為宗旨，以真實情境為載體，以實際問題為任務，以學科知識為解決問題的工具。同時將問題解決線、知識邏輯線、素養發展線緊密結合（見圖2），從“如何制作油畫顏料”的真實問題出發，提升學生解決問題的能力，促進學生核心素養發展。

圖2 “油畫顏料制作及油畫創作”活動的問題、知識、素養線

活動以任務驅動法來推進，學生圍繞任務展開學習，一個子項目包含若干小任務，學生在教師的引導下進行自主探索和互助協作。將“如何制作油畫顏料及創作油畫作品”這個主任務劃分出以下幾個子任務:

1.任務一 資料檢索與匯報

將全班學生分為5 至6 人一個小組，從教師準備的資料庫或提供的書籍、網絡等途徑檢索相關信息，填寫任務問題清單（見表1）。

表1 “資料檢索與匯報”的任務安排

表2 學生填寫的任務清單預期結果

2.任務二 方案設計與實施

為了使學生更全面地體會不同類型顏料的制作方法，可將三原色與三種顏料類型一一對應，例如教師引導學生分別設計方案制作藍色的化學顏料、紅色的礦物顏料、黃色的有機顏料，在獲得三原色的同時體會三種類型顏料制作的區別與聯系。在此過程中提示學生體會過程，總結方法，讓學生認識到在解決實際問題時需要運用到各學科的知識，充分體現跨學科綜合實踐活動的價值。

3.任務三 模型建構與應用

通過項目二的油畫顏料設計與制作，需要學生總結出油畫顏料制作的一般模型。同時隨著問題解決過程到了“有了三種顏色能調出更豐富的色彩了，但是如何改變顏色深淺呢？”階段，引導學生應用建構的模型，設計出白色油畫顏料制作的方案并實施。

4.任務四 美術創作與鑒賞

初中美術教學是素質教育中美學教學的主要表現形式，也是學生學習美術知識、提升美術素養和審美品位的主要途徑［3］。該階段由美術教師主導，可以在進行油畫創作技能教學的同時使學生了解油畫藝術的特點，提高油畫鑒賞水平，發展學生美術學科核心素養。

5.任務五 活動交流與評價

學生分小組進行成果展示、交流，可使用師生共同制定的評價量表來進行自我評價、組間評價或者教師評價，實現以評促學，以評促教。

五、活動實施過程

1.任務一 資料檢索與匯報

學生檢索資料后填寫教師下發的任務問題清單，并分組匯報，匯報環節可互相交流完善問題答案。

2.任務二 方案設計與實施

（1）藍色化學顏料

18世紀初，偶然發現了亞鐵氰化鐵（Fe［4Fe（CN）6］3），后稱作普魯士藍［4］，因其具有較強的著色力，被廣泛用于畫作、雕塑及染色。其作為一種化學顏料，可通過以下步驟制作:

①取鐵釘或鐵片于試管中，加入稀鹽酸；②過濾；③向濾液中加入過氧化氫溶液；④配制亞鐵氰化鉀溶液，滴入③所得溶液；⑤過濾；⑥風干濾渣，粉碎研磨后過篩，裝瓶備用；⑦在色粉中加入亞麻油［5］混合研磨，灌裝顏料。

（2）紅色礦物顏料

紫金砂是朱砂的一種，主要成分為HgS，以其制作的礦物顏料性質穩定，顏色經久不褪，為獲得極細粉末，可采用水飛法（將礦物與水共置研缽中研磨，使細粉漂浮于水面或混懸于水中，然后將此懸濁液傾出，余下粗料再加水反復操作至礦物研磨干凈）。紅色礦物顏料制作步驟如下:①將紫金砂用研缽碾碎；②加水進行水飛研磨；③倒出上層懸濁液，再次水飛研磨后倒出懸濁液；④靜置沉淀，抽濾；⑤風干濾渣，粉碎研磨后過篩，裝瓶備用；⑦在色粉中加入亞麻油混合研磨，灌裝顏料。

（3）黃色有機顏料

紅花中含有紅花紅素和紅花黃素兩種色素［6］，加堿呈現黃色，加酸呈現紅色，亦可用于自制酸堿指示劑。黃色有機顏料制作步驟如下:①取紅花于燒杯中，加水熬煮；②過濾，取濾液；③加入石灰乳；④靜置沉淀，過濾；⑤風干濾渣，粉碎研磨后過篩，裝瓶備用；⑥在色粉中加入亞麻油混合研磨，灌裝顏料。

本活動蘊含著豐富的跨學科知識（見表3、4、5），能讓學生在實施過程中提升各學科的學科核心素養。作品制作實施過程（見圖3）能培養學生的綜合素質，尊重個性發展，培養創新能力，開闊學生視野，培養出應變能力和創新能力強的多面性人才。

表3 藍色顏料制作過程的跨學科分析

表4 紅色顏料制作過程的跨學科分析

圖3 油畫顏料制作過程

3.任務三 模型建構與應用

通過油畫三原色制作方法的設計和實施，學生建構出了制作油畫顏料的一般模型（見圖4）。根據老師的問題意識到調色還需要白色，應用模型設計白色顏料的制作方法并實施。

圖4 油畫顏料制作的一般模型

4.任務四 美術創作與鑒賞

運用形象思維，大膽想象，自主創作油畫作品（見圖5），表達自己的意圖、思想和情感，自覺運用美術表現能力。同時還要能對自己和他人的作品進行鑒賞。

圖5 油畫作品

5.任務五 活動交流與評價

師生共同制定評價量表（見表6），有利于教師優化活動方案、提高跨學科綜合實踐活動指導能力。評價內容包括過程和成果兩部分，通過充分的實踐活動和針對性的評價反饋，促進不同水平學生的核心素養都有所發展［7］。

六、總結

本文案例“油畫顏料制作及油畫創作”屬于作品制作類綜合實踐活動，它將不同層次的化學知識、化學實驗、化學應用和其他學科的知識、應用緊密結合，實現了知識的系統化和應用的實踐化。在實踐活動中，教師轉變學生的學習方式，引導學生以小組協作的方式開展學習活動，進行科學探究、頭腦風暴，探尋問題解決方案，完成小組作品。同時，教師引導學生在解決實際問題或完成“作品”的過程中體驗知識獲取過程，并在完成任務的過程中鍛煉學生面向未來的4C素養，通過學習、探究、合作、實踐等環節和跨學科項目問題解決的實踐，循序漸進地培養學生的跨學科綜合素養。