跨學(xué)科學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

摘 要：在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，可以從制訂目標(biāo)、組織教學(xué)內(nèi)容、采用具有創(chuàng)新性的教學(xué)方法等三個(gè)方面逐步推進(jìn)。“探究化學(xué)電池工作原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合了化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識，是實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的優(yōu)質(zhì)載體，因而課題組聚焦該實(shí)驗(yàn)，綜合考慮設(shè)定知識、能力和素養(yǎng)等三個(gè)方面目標(biāo)，運(yùn)用問題導(dǎo)向與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展教學(xué)實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科學(xué)習(xí)；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）29-0126-04

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是一種將不同學(xué)科知識和技能有機(jī)整合的教育理念和方法，它能夠打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，鼓勵(lì)學(xué)生多維度、多角度理解和解決問題，這種學(xué)習(xí)方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能、思維能力和創(chuàng)新意識。當(dāng)今世界科技飛速發(fā)展，國家大力培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，在深化教育體制機(jī)制改革的新時(shí)代背景下，跨學(xué)科學(xué)習(xí)越來越受到教育界的重視，它不僅能夠幫助學(xué)生建立各學(xué)科知識間的聯(lián)系，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。用這一理念指導(dǎo)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以為學(xué)生提供更加豐富、生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)生感悟各學(xué)科知識的融合，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、跨學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的整體規(guī)劃

跨學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的整體規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在規(guī)劃過程中，需要充分考慮化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，同時(shí)兼顧其他相關(guān)學(xué)科的知識體系。通過深入分析《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》和《中國高考評價(jià)體系》，可以明確跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，制訂詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇、實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)以及評價(jià)體系的構(gòu)建。這種整體規(guī)劃不僅要關(guān)注知識的橫向聯(lián)系，還要關(guān)注知識縱向的銜接與遞進(jìn)，從而形成一個(gè)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程體系。在具體實(shí)施過程中，可以選取高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的典型案例進(jìn)行跨學(xué)科整合［1］。例如，在教學(xué)“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以引入數(shù)學(xué)中的濃度計(jì)算知識，結(jié)合物理中的密度概念，甚至涉及生物學(xué)中的溶液滲透壓原理。通過這種多學(xué)科融合的方式，學(xué)生能夠更全面地理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)技能。

二、跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施架構(gòu)

（一）制訂目標(biāo)

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的制訂是一項(xiàng)復(fù)雜而精細(xì)的工作，需要全面考慮多個(gè)學(xué)科的特點(diǎn)和要求。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，不僅要體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，還要兼顧相關(guān)學(xué)科的知識技能。制訂目標(biāo)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循“由淺入深、循序漸進(jìn)”的原則，既要符合學(xué)生的認(rèn)知水平，又要具有一定的挑戰(zhàn)性。具體而言，可以將目標(biāo)分為知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)三個(gè)維度。知識目標(biāo)理解和掌握化學(xué)概念，同時(shí)要求學(xué)生能夠建立起化學(xué)知識與其他學(xué)科知識的聯(lián)系；能力目標(biāo)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，以及跨學(xué)科思維和問題解決能力的培養(yǎng)；情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)則著眼于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識［2］。在實(shí)際教學(xué)中，可以結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。例如，在教學(xué)“電解水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，知識目標(biāo)可以設(shè)定為理解電解原理和氧化還原反應(yīng)機(jī)制；能力目標(biāo)可以包括掌握電解裝置的搭建技巧，學(xué)會觀察和記錄氣體的產(chǎn)生過程，并能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識計(jì)算氣體的體積比；情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)則可以是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新能源技術(shù)和培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。通過設(shè)定多維度、跨學(xué)科的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中獲得全面發(fā)展。同時(shí)，教師還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)和反饋，適時(shí)調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)，確保目標(biāo)的科學(xué)性和可達(dá)性。這種精心制訂的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，將為高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入新的活力，推動(dòng)學(xué)生全面而深入地學(xué)習(xí)和成長。

（二）組織教學(xué)內(nèi)容

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，需要精心篩選和巧妙安排。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，選擇適合跨學(xué)科融合的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)以化學(xué)核心知識為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)性和整合可能性。選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括內(nèi)容的典型性、代表性和啟發(fā)性，既要涵蓋基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，又要包含一定的探究性實(shí)驗(yàn)。例如，選擇“酸堿中和滴定”實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可以引入數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖象分析、物理中的溶液電導(dǎo)率測定以及生物學(xué)中的pH對酶活性的影響等相關(guān)知識。這種融合了多學(xué)科知識的內(nèi)容，能夠幫助學(xué)生建立知識間的聯(lián)系，深化對實(shí)驗(yàn)原理的理解，培養(yǎng)跨學(xué)科思維能力。

在組織跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循“由易到難、由簡到繁”的原則，構(gòu)建一個(gè)邏輯嚴(yán)密、層次分明的內(nèi)容體系。可以采用主題式或問題導(dǎo)向式的組織方式，將不同學(xué)科的知識點(diǎn)有機(jī)整合。例如，以“水的性質(zhì)”為主題組織一系列跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)：從化學(xué)角度研究水的電離、水的硬度測定，從物理角度測定水的比熱容，從生物學(xué)角度探討水在生命活動(dòng)中的作用。通過組織這種系統(tǒng)化的內(nèi)容，能夠引導(dǎo)學(xué)生多角度、全方位地理解和掌握相關(guān)知識。在具體實(shí)施過程中，還應(yīng)當(dāng)注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的銜接和遞進(jìn)，確保學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地提升實(shí)驗(yàn)技能和認(rèn)知水平。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法

跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新與應(yīng)用是提升教學(xué)效果的重要途徑，要求教師打破傳統(tǒng)思維模式，積極探索新型教學(xué)策略。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他學(xué)科知識有機(jī)融合［3］。例如，“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實(shí)驗(yàn)涉及物質(zhì)的量濃度計(jì)算、比例計(jì)算、密度測定和滲透壓等內(nèi)容，其中涉及的公式分別用于確定溶質(zhì)的量濃度、溶液的密度與溶液的滲透壓，體現(xiàn)了化學(xué)、物理和生物學(xué)原理的交叉應(yīng)用。通過設(shè)置跨學(xué)科問題情境，能夠引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決實(shí)際問題。同時(shí)，可以借助信息技術(shù)，如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集與分析軟件等，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。這種多元化的創(chuàng)新教學(xué)方法不僅能夠加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解，還能培養(yǎng)其綜合運(yùn)用知識的能力。又如，在教學(xué)與物理相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，諸如“中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定”這類探究實(shí)驗(yàn)，可以采用小組合作的方式，讓學(xué)生分工協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識正確使用溫度計(jì)，了解如何使用環(huán)形玻璃攪拌器以及如何設(shè)計(jì)簡易量熱計(jì)隔熱層，利用物理中的能量公式計(jì)算放出的熱量（Q=cm（總）×△t），結(jié)合中和熱的概念，推導(dǎo)出中和熱的值，并學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)誤差等。通過這種跨學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和批判性思維能力。此外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，如改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置或優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，從而激發(fā)其創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。

三、跨學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐案例

（一）教學(xué)內(nèi)容選擇

“探究化學(xué)電池工作原理”的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)極具代表性的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例。該實(shí)驗(yàn)巧妙地融合了化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識，是一個(gè)比較全面的學(xué)習(xí)載體。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師可以圍繞教材中原電池的基本結(jié)構(gòu)展開，引導(dǎo)學(xué)生深入理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)［4］。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要準(zhǔn)備硫酸銅和硫酸鋅溶液，并使用銅片和鋅片作為電極材料，構(gòu)建包含鹽橋、電流表的完整電池系統(tǒng)。當(dāng)閉合線路時(shí)，學(xué)生通過觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)，能夠直觀地體驗(yàn)到化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。此外，學(xué)生可以通過改變電解質(zhì)溶液濃度或更換金屬材質(zhì)，探究影響電池性能的多種因素，從而加深對電化學(xué)原理的理解。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和分析階段，學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識進(jìn)行綜合思考，更全面地掌握電池的基本原理。例如，利用數(shù)學(xué)知識繪制電壓—時(shí)間關(guān)系圖，分析電池放電過程中的變化趨勢；運(yùn)用物理學(xué)中的電路知識，計(jì)算電池的電阻和最大功率輸出。

學(xué)生在這樣的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)中不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)操作技能，還能培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力和邏輯思維能力；可以深刻體會到化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等學(xué)科之間的緊密聯(lián)系，從而形成更加系統(tǒng)和全面的科學(xué)認(rèn)知。同時(shí)，這一教學(xué)內(nèi)容也反映了當(dāng)代科技發(fā)展的趨勢，如新能源汽車的普及，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。

（二）綜合考慮設(shè)定教學(xué)目標(biāo)

在高中化學(xué)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定需要綜合考慮化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識點(diǎn)，以及學(xué)生的認(rèn)知水平和實(shí)際操作能力。

以“探究化學(xué)電池工作原理”的實(shí)驗(yàn)為例，教學(xué)目標(biāo)可以從知識、能力和素養(yǎng)三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)定。在知識層面，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、掌握正負(fù)電極判斷原理以及認(rèn)識化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化過程。具體而言，學(xué)生應(yīng)能夠識別化學(xué)電池中的電極是發(fā)生氧化反應(yīng)還是發(fā)生還原反應(yīng)，能夠書寫電極反應(yīng)式；能解釋電子在外電路中的移動(dòng)方向、判斷電流方向、解釋電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向、計(jì)算外線路中電子移動(dòng)的物質(zhì)的量以及了解鹽橋在維持電路中發(fā)揮的作用；了解電極材料的種類和電解質(zhì)溶液的濃度等對電池電動(dòng)勢的影響。

在能力層面，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)涵蓋實(shí)驗(yàn)操作技能、數(shù)據(jù)處理能力以及跨學(xué)科思維的培養(yǎng)。學(xué)生應(yīng)能夠正確搭建簡單的化學(xué)電池裝置，準(zhǔn)確測量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識繪制電壓—時(shí)間關(guān)系圖。此外，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。通過設(shè)計(jì)開放性的實(shí)驗(yàn)問題，如探究不同金屬電極組合對電池電壓的影響或研究溫度變化對電池性能的作用，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲。

在素養(yǎng)目標(biāo)方面，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和跨學(xué)科協(xié)作精神。設(shè)計(jì)小組合作實(shí)驗(yàn)任務(wù)，通過小組合作探究，激發(fā)學(xué)生的思考力，討論不同的結(jié)果，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會尊重不同觀點(diǎn)，進(jìn)而提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，將電池技術(shù)與新能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等社會熱點(diǎn)問題相結(jié)合，可以增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展意識，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究與社會責(zé)任方面的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例如，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)電池在新能源汽車中的應(yīng)用，以及如何通過改進(jìn)電池技術(shù)來減少環(huán)境污染。通過設(shè)定這種多維度、跨學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，不僅能夠提高學(xué)生的化學(xué)專業(yè)知識水平，還能培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為未來的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）問題導(dǎo)向與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)結(jié)合展開教學(xué)

與常規(guī)教學(xué)相比跨學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出顯著的創(chuàng)新特征和差異。在常規(guī)教學(xué)中，化學(xué)電池的知識點(diǎn)往往被割裂地呈現(xiàn)，學(xué)生難以形成系統(tǒng)的認(rèn)知。而在跨學(xué)科教學(xué)中，學(xué)生需要通過設(shè)計(jì)和搭建實(shí)際的電池裝置來解決實(shí)際問題，從而深入理解電化學(xué)原理［5］。為此，教師可以將問題導(dǎo)向式教學(xué)（Problem-Based Learning，PBL）與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，PBL）相結(jié)合展開教學(xué)。以“探究化學(xué)電池工作原理”的實(shí)驗(yàn)為例。

1.設(shè)定情境與提出問題

首先，教師可以設(shè)定一個(gè)與化學(xué)電池相關(guān)的真實(shí)情境或問題，例如“如何設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)保的家用應(yīng)急電源？”或“為什么某些化學(xué)電池比其他電池的使用壽命更長？”，結(jié)合生活實(shí)際設(shè)計(jì)問題，激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)引導(dǎo)他們思考化學(xué)電池的工作原理。

2.小組合作與初步探究

學(xué)生被分為若干學(xué)習(xí)小組，每組圍繞提出的問題進(jìn)行初步的資料收集和討論。在這個(gè)階段，學(xué)生需要利用現(xiàn)有知識和資源，對問題進(jìn)行初步的分析，形成初步的假設(shè)和理論框架。教師可以提供一些基礎(chǔ)的化學(xué)電池知識，鼓勵(lì)學(xué)生自主深入探索和學(xué)習(xí)。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)收集

此環(huán)節(jié)，學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證他們的假設(shè)。這可能包括設(shè)計(jì)不同類型的化學(xué)電池，如鎂—鋁—?dú)溲趸c原電池或鉛酸電池，并觀察和記錄電池的性能，如電壓、電流和持續(xù)時(shí)間。教師提醒學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)驗(yàn)的安全性、有效性和可行性。

4.數(shù)據(jù)分析與結(jié)論形成

學(xué)生收集到數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用圖表、曲線圖等工具來展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后基于數(shù)據(jù)分析形成結(jié)論。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果與他們初步假設(shè)之間的關(guān)系、可能的誤差來源。

5.項(xiàng)目展示與反思

學(xué)生以小組為單位，聚焦一個(gè)項(xiàng)目向其他同學(xué)和教師分享他們的發(fā)現(xiàn)，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論。項(xiàng)目展示方式可以是口頭報(bào)告、海報(bào)展示或電子演示文稿。展示結(jié)束后，全班討論和反思實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)、遇到的挑戰(zhàn)以及如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以思維導(dǎo)圖的形式歸納總結(jié)知識點(diǎn)。

6.擴(kuò)展與應(yīng)用

為了進(jìn)一步深化理解，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)電池工作原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如電池在新能源汽車或便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用。這不僅可以加深學(xué)生對化學(xué)電池工作原理的理解，還能培養(yǎng)他們將科學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。

將問題導(dǎo)向式教學(xué)與項(xiàng)目式學(xué)習(xí)相結(jié)合，運(yùn)用于探究化學(xué)電池工作原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是一種創(chuàng)新而有效的教學(xué)方法。這種方法不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠培養(yǎng)他們的批判性思維、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

四、教學(xué)實(shí)踐成果與思考

探究化學(xué)電池工作原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了顯著的教學(xué)效果。通過將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，學(xué)生不僅加深了對電化學(xué)概念的理解，還提高了動(dòng)手能力、發(fā)展了科學(xué)探究精神。學(xué)生對教材中探究內(nèi)容“簡易電池的設(shè)計(jì)和制作”很感興趣，他們以水果電池為參照，自制其他水果電池，如檸檬電池、百香果電池、西瓜電池、蘋果電池等，比較不同水果的導(dǎo)電性能并分析影響因素。甚至有學(xué)生思考多少個(gè)檸檬電池串聯(lián)可以啟動(dòng)汽車，他們運(yùn)用物理知識分析并經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算認(rèn)為，需要1 000個(gè)以上檸檬電池串聯(lián)才能啟動(dòng)汽車，但水果電池的缺點(diǎn)是放電時(shí)間太短。學(xué)生對電化學(xué)知識的掌握更加牢固且深入。90%以上學(xué)生表示這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠夯實(shí)電化學(xué)基礎(chǔ)，還能夠加深對電池中的物理知識的理解，增強(qiáng)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力；80%的學(xué)生認(rèn)為自己的科學(xué)思維得到了顯著提升。在學(xué)校科技節(jié)上，化學(xué)興趣小組的學(xué)生展示各種與電池有關(guān)的小制作，如用磁鐵和電池做一個(gè)小吊扇、用瓶蓋和廢舊電池自制磁鐵動(dòng)力小車等。

開展跨學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐探究是創(chuàng)新中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)，更突出“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的學(xué)科特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)注入了新的活力。通過融合數(shù)學(xué)物理、生物學(xué)、地理和信息技術(shù)等學(xué)科知識，學(xué)生既能夯實(shí)各學(xué)科基礎(chǔ)知識，又進(jìn)一步拓寬視野，提升動(dòng)手能力、觀察能力、數(shù)據(jù)處理能力等能力。這種教學(xué)模式不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。持續(xù)深化跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐，將為培養(yǎng)全面發(fā)展的人才奠定基礎(chǔ)，推動(dòng)高中化學(xué)教育的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

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注：本文系廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2024年度專項(xiàng)課題“跨學(xué)科學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究”（2024ZJY1072）的研究成果。

（責(zé)編 劉小瑗）