學科融合視角下高中化學培養(yǎng)學生高階思維的實踐與思考

摘 要：隨著教學改革活動的不斷推進，為了更好地提升學生的綜合素質，教師需要采取合適的策略推動學科融合，進而激發(fā)學生的探究欲望和跨學科思維能力。因此，在日常教學過程中，高中化學教師必須從學科融合視角出發(fā)開展教學研究工作，探究如何在學科融合視角下培養(yǎng)學生的高階思維。文章針對學科融合視角下高中化學教學中培養(yǎng)高階思維的意義以及當前高中化學教學存在的不足進行了分析，探究了學科融合視角下高中化學教學培養(yǎng)高階思維的教學策略，旨在為相關研究者提供參考和借鑒。

關鍵詞：學科融合；高中化學教學；高階思維

高中化學教學旨在培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力。因此，如何在高中化學教學的過程中實現(xiàn)培養(yǎng)學生高階思維的教學目標，成為當前教學研究的重點。而學科融合作為一種教學策略，提供了跨學科學習的機會，有望激發(fā)學生創(chuàng)新思維和高階認知能力。

一、學科融合視角下高中化學培養(yǎng)學生高階思維的意義

（一）拓展學生知識面

在學科融合視角下培養(yǎng)學生化學高階思維有助于拓展學生知識面。通過將化學與其他學科相結合，學生能夠跳出傳統(tǒng)學科邊界，形成更全面的認知結構。這不僅有助于學生更好地理解不同科學知識之間的聯(lián)系，而且可以促進其跨學科思維的培養(yǎng)，使其在面對問題時能夠更全面、更深入地進行思考。同時，學科融合注重實踐和應用，通過將化學知識應用于其他學科領域，有助于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。這種實際應用不僅能夠激發(fā)學生對知識的主動追求和深度理解，還能夠培養(yǎng)高階思維，使學生具備更強大的問題解決能力。

此外，學科融合還有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。通過建立不同學科領域的聯(lián)系，學生更容易發(fā)現(xiàn)新問題、提出新假設，并進行跨學科的綜合性研究。這種創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是高階思維不可或缺的一部分，使學生在面對未知問題時更具有探索精神和創(chuàng)造性能力。同時，學科融合要求學生具備批判性思維，在整合不同學科知識的過程中，學生需要比較和評估不同學科的理論、方法和觀點。這有助于培養(yǎng)學生對信息的辨析能力。

（二）激發(fā)學生學習興趣

學科融合視角下培養(yǎng)學生的高階思維，還可以激發(fā)學生的學習興趣。學科融合的跨學科特性為學生提供了引人入勝的學科大觀，這種多學科交融的教學方式對那些充滿好奇心的學生而言，宛如開啟了一扇通往不同領域的大門。通過將化學知識融入其他學科，學生能夠在學科的多元世界中發(fā)現(xiàn)學科學習的新魅力，進而激發(fā)他們的學科興趣。而且學科融合強調理論知識的實際應用，使學生更容易看到化學知識在日常生活和其他學科中的實用性。這種聯(lián)系實際的學習方式能夠引發(fā)學生的興趣，因為他們能夠看到所學知識不僅是抽象的概念，更是解決實際問題的強大工具。

除此之外，學科融合還提供了創(chuàng)新性學習的機會，鼓勵學生在不同學科領域建立聯(lián)系，展開創(chuàng)新性學習。對熱衷于思考和探索的學生而言，其能夠更好地在學科交融的環(huán)境中開展創(chuàng)新性的項目和研究，激發(fā)對學科的熱情，提升高階思維的能力。

（三）培養(yǎng)學生跨學科思維

培養(yǎng)學生跨學科思維是學科融合視角下高中化學教學的重要目標之一。通過引入其他學科的元素，教師可以設計任務和項目，要求學生結合不同學科的知識解決實際問題。這種綜合性的學習方式激發(fā)了學生跨學科思維的能力，使其能夠更全面地看待問題，提高解決問題的綜合素養(yǎng)。

例如，在學科融合的教學中，教師可以設計項目，要求學生通過化學知識解釋某一歷史事件或文學作品中的化學原理。這樣的任務不僅要求學生深入理解化學概念，還促使他們運用其他學科的知識，培養(yǎng)了跨學科思維的能力。同時，培養(yǎng)跨學科思維有助于學生更好地理解學科之間的相互關系，認識到知識不是孤立存在的，而是相互交融、相互影響的。這種綜合性的學習方式也為學生未來在面對復雜問題時提供了更靈活、更全面的思維方式。

（四）提升學生解決問題的能力

為了培養(yǎng)高階思維，教師可以設計具體問題和挑戰(zhàn)，要求學生運用化學知識解決實際情境中的復雜問題。這種學習方式有助于提高學生的問題解決能力，使其能夠更自信、更有效地應對各種挑戰(zhàn)。例如，通過結合物理學、生物學等學科內(nèi)容，學生可以探究生態(tài)系統(tǒng)中的化學循環(huán)，解決環(huán)境問題的實際挑戰(zhàn)。這樣的任務不僅需要學生理解化學反應的基本原理，還需要考慮與其他學科的交叉點，綜合運用知識來解決復雜的生態(tài)問題。這樣的實踐有助于培養(yǎng)學生將抽象的知識應用到具體問題中的能力。

二、當前高中化學教學存在的不足

（一）教學抽象性強

高中化學抽象性強是一個較為普遍的問題。該學科理論內(nèi)容繁多，很多概念和原理相對抽象，這使學生在學習過程中難以建立與實際生活的直接聯(lián)系。學生對許多抽象的化學概念可能缺乏直觀的認知。理論知識脫離實際應用可能導致學科的吸引力下降。同時，學生生活中涉及的化學現(xiàn)象相對有限，難以滿足學生對實際應用的好奇心。此外，課堂上偏向理論知識的傳授，缺少具體的實際案例和應用場景，也難以讓學生將抽象的理論知識與實際生活聯(lián)系起來。

（二）學生記憶負擔大

學生在高中化學學習中需要掌握大量的化學方程式、元素周期表等知識。且在高中化學教學的過程中涉及的化學方程式等概念較多，部分反應機制和化學公式記憶復雜，這無疑增加了學生的學科記憶負擔。學生可能感到在短時間內(nèi)難以掌握這些知識，影響學習的主動性和積極性。而且由于部分化學知識的綜合性較強，使學生在學習的過程中需要從多角度進行思考和分析，進一步加大了學生的學習負擔。

（三）跨學科融合不足

學生在高中化學學習中面臨跨學科融合不足的問題，傳統(tǒng)的學科劃分和教學體系可能限制了跨學科融合的發(fā)展。學科通常被劃分為獨立的領域，這使得在教學中難以將化學與其他學科有機地融為一體。這種劃分可能導致學生只能被限制在某一學科的知識框架中，難以體驗到跨學科學習的益處。而且部分化學教師并不具備足夠的不同學科領域的專業(yè)背景和專業(yè)素養(yǎng)。教師若對其他學科領域的知識了解有限，就難以在教學中創(chuàng)造出真正融合的學科體驗，也就無法實現(xiàn)跨學科融合教學的目標。

三、學科融合視角下高中化學培養(yǎng)學生高階思維的教學策略

（一）設計跨學科項目

在設計跨學科項目時，教師應當明確項目的學科目標和跨學科融合的目的。這有助于確保項目既能夠涵蓋化學知識，又能夠與其他學科形成有機的結合，使學生在項目中實現(xiàn)對學科的全面理解。明確的項目目標可以成為學生學習的指導，使其更加明確在整個項目中所追求的知識和技能。選擇實際問題作為項目主題是設計跨學科項目的關鍵一環(huán)。例如，教師在進行“從化石燃料中獲取有機化合物”的教學時，可以將地理學科的有關知識與化學教學進行結合，在教學過程中為學生講解各種化石燃料的由來，并且在此基礎上引導學生探究如何從化石燃料中獲取有機化合物，通過這樣的方式讓學生能夠直觀地感受到學科之間的關系，激發(fā)學生對問題的好奇心，提高學科參與度。

同時，豐富的資源支持也是跨學科項目設計的關鍵，教師可以為學生提供圖書、網(wǎng)絡資源、專業(yè)人員的訪談等資源，使學生能夠更深入地了解項目所涉及的不同學科知識。這些資源不僅為學生的研究提供了支持，也拓展了他們獲取知識的途徑。此外，引導學生進行跨學科思考是學科融合視角下高中化學教學培養(yǎng)高階思維的關鍵。教師需要在教學的過程中引導學生既運用化學知識解決問題，又能夠考慮從其他學科的角度出發(fā)進行多元化思考，鼓勵學生在學習過程中形成綜合性思考，提升學科思維的深度和廣度。

（二）引入實際案例教學

引入實際案例教學能夠激發(fā)學生的學科興趣，培養(yǎng)他們的應用能力和創(chuàng)造性思維。在高中化學教學中，教師通過引入實際案例，可以將抽象的理論知識與實際問題相結合，使學生更深刻地理解化學的應用場景。通過實際案例，學生可以直觀地感受到學科之間的關系，同時理解化學知識在解決實際問題中的作用。例如，在進行“醛和酮 糖類和核酸”的教學時，教師可以以房屋裝修為例，為學生講解在房屋裝修過程中常見的甲醛等物質，并引入生物學的有關知識讓學生思考這些物質對人體的影響。開展這樣的案例教學能夠使學生在解決問題的過程中形成綜合性思考，提升他們的創(chuàng)造性思維水平。

做好實際案例教學還能夠激發(fā)學生的主動學習興趣。通過探討實際案例，學生能夠感受到學科知識在解決真實問題中的實際應用，這有助于提高他們的學科學習動機。例如，讓學生研究新型材料的開發(fā)，通過化學知識解釋其在可再生能源中的應用，既能夠培養(yǎng)學生的實際動手操作能力，又能夠引發(fā)其對可持續(xù)發(fā)展等問題的思考。在實際案例教學中，教師需要引導學生深入挖掘案例，關注其中涉及的多個學科領域。通過團隊合作，學生可以結合各自學科的專業(yè)知識，形成全面的分析和解決方案。這有助于培養(yǎng)學生的跨學科思維，使他們更好地理解不同學科之間的關聯(lián)性。

（三）組織學生進行實驗和探究活動

在高中化學教學中，教師通過設計一些探究性實驗，可以激發(fā)學生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)他們的實驗設計和數(shù)據(jù)分析能力。組織學生進行實驗活動可以使學生親身經(jīng)歷化學現(xiàn)象，通過動手操作、觀察實驗結果，學生可以深化對理論知識的理解。例如，通過酸堿中和實驗，學生可以直觀地觀察到酸堿中和反應的現(xiàn)象，了解反應過程中物質的性質變化。這種實踐性的學習方式有助于將抽象的理論知識與實際情境相結合，促使學生形成更為全面的認識。在實驗和探究活動中，教師可以引導學生提出問題、設計實驗方案、收集數(shù)據(jù)并進行分析。這一過程可以培養(yǎng)學生的科學探究能力，促使他們在解決問題的過程中形成高階思維。

（四）開展小組合作學習

安排學生開展小組合作學習是培養(yǎng)高階思維的有力手段。在小組合作學習中，學生通過討論、合作解決問題，能夠更好地理解和運用化學知識。小組合作學習提供了一個開放的學習環(huán)境，學生在小組內(nèi)可以相互交流、分享觀點，從而獲取不同的思考方式和見解。這有助于拓展學生的思維廣度，促使他們在學科學習中形成更為全面的認知。在小組合作學習中，學生面對問題時需要共同思考、協(xié)同解決。在這個過程中，學生不僅能夠學會從不同角度去理解問題，還能夠學會有效地表達自己的觀點，增強了他們的交際能力。同時，教師在小組合作學習中可以引導學生合理分工，激發(fā)每個學生的主動性和創(chuàng)造性。通過共同合作完成一系列任務，學生將更好地理解學科知識，提升解決實際問題的能力。

（五）使用新興技術進行教學

使用新興技術進行教學是一種有效的教學策略，可以為高中化學教學提供更多可能性，有助于培養(yǎng)學生的高階思維。虛擬實驗軟件和模擬軟件為學生提供了在虛擬環(huán)境中進行實驗和模擬化學反應的機會。通過這些技術，學生可以在沒有實際實驗室的條件下進行實驗、觀察反應過程、分析實驗結果。這不僅拓展了學生的實驗經(jīng)驗，還提供了更廣泛的實踐機會，培養(yǎng)了他們的實驗設計和數(shù)據(jù)分析的能力。在新興技術的支持下，教師可以設計生動、具體、具有挑戰(zhàn)性的模擬實驗場景，激發(fā)學生的學科興趣。學生在這樣的學習環(huán)境中更容易調動積極性，發(fā)展自主學習和獨立思考的能力。同時，利用新興技術開展教學活動，還有助于培養(yǎng)學生的數(shù)字化思維。學生在使用虛擬實驗軟件和模擬軟件時，需要理解并運用數(shù)字化工具，從而提高在信息時代的適應能力。

學科融合為高中化學教學注入了新的活力，有助于拓寬學生的學科視野，培養(yǎng)他們的綜合能力。通過在實踐中不斷總結經(jīng)驗，高中化學教師能夠更好地借助學科融合的方式，培養(yǎng)學生的高階思維，助力學生未來的學業(yè)和職業(yè)發(fā)展。

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（責任編輯：張涵淋）