跨學(xué)科整合在初中化學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱新課程標(biāo)準(zhǔn)）明確強(qiáng)調(diào)了“跨學(xué)科實(shí)踐”活動(dòng)的意義與優(yōu)勢(shì)，致力于推進(jìn)學(xué)生綜合、靈活地運(yùn)用化學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)解決實(shí)踐問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的理解能力與科學(xué)認(rèn)知能力。化學(xué)作為一門自然科學(xué)，與物理、生物學(xué)等諸多學(xué)科有著密切的聯(lián)系，更與學(xué)生的實(shí)踐生活緊密相接，該學(xué)科具有天然的跨學(xué)科屬性，為跨學(xué)科整合教學(xué)的實(shí)施開展奠定了基礎(chǔ)。跨學(xué)科整合教學(xué)指向了現(xiàn)實(shí)情境中的真實(shí)問題，要求學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行靈活的遷移運(yùn)用，最終探索出解決問題的具體方案，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展有著不容忽視的意義價(jià)值，更是凸顯課程育人功能的關(guān)鍵所在。在新課程改革背景下，如何在化學(xué)教學(xué)中通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)提高跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)的科學(xué)性與實(shí)效性是教師所面臨的關(guān)鍵問題。化學(xué)教師要加強(qiáng)對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的探討與研讀，在正確理解跨學(xué)科學(xué)習(xí)理念與要求的基礎(chǔ)上，共同構(gòu)建具有開放性與創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境，以此促進(jìn)核心素養(yǎng)教育目標(biāo)真正在教學(xué)實(shí)踐中落地生根、在學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)道路上開花結(jié)果，積極構(gòu)建初中化學(xué)教學(xué)課堂新樣態(tài)。

一、跨學(xué)科整合在初中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐原則

（一）核心素養(yǎng)導(dǎo)向性原則

新課程改革背景下，如何在教學(xué)實(shí)踐中落實(shí)核心素養(yǎng)教育目標(biāo)是每一位教育工作者都面臨的關(guān)鍵問題。跨學(xué)科整合教學(xué)為初中化學(xué)課堂帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，也使其面臨著一定的挑戰(zhàn)。該原則要求教師始終圍繞核心素養(yǎng)教育目標(biāo)展開教學(xué)設(shè)計(jì)，避免陷入“為了整合而整合”的形式化教學(xué)。同時(shí)，新課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的“科學(xué)思維”“科學(xué)觀念\"以及“社會(huì)責(zé)任\"等素養(yǎng)目標(biāo)，更進(jìn)一步要求教師能夠從真實(shí)社會(huì)問題中提煉學(xué)科融合的生長(zhǎng)點(diǎn)。例如：在人教版初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第七單元中課題1《燃料的燃燒》的教學(xué)中，校園火災(zāi)防控這一現(xiàn)實(shí)問題天然關(guān)聯(lián)物理學(xué)科中能量轉(zhuǎn)化、地理學(xué)科中識(shí)讀地圖以及生物學(xué)科中人體呼吸等內(nèi)容，由此可見，該教學(xué)目標(biāo)的制定既有學(xué)科融合點(diǎn)，又能夠在很大程度上促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的綜合性發(fā)展。

（二）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化原則

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，跨學(xué)科整合教學(xué)具有更強(qiáng)的綜合性與復(fù)雜性，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)具有多元性，指向綜合能力的全面發(fā)展。教師應(yīng)在教學(xué)實(shí)踐中遵循教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性原則，通過(guò)建立清晰明確的關(guān)聯(lián)框架與認(rèn)知支持系統(tǒng)，避免學(xué)科知識(shí)的碎片化堆積。具體而言，在跨學(xué)科整合實(shí)踐中，教師應(yīng)立足化學(xué)學(xué)科主線，梳理知識(shí)概念的進(jìn)階脈絡(luò)以及相對(duì)應(yīng)的知識(shí)鏈條，而后可基于跨學(xué)科教學(xué)主題進(jìn)行橫向模塊化設(shè)計(jì)，按照知識(shí)進(jìn)階脈絡(luò)將跨學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)重組。舉例而言，在《燃料的燃燒》的教學(xué)中，圍繞“滅火原理”這一化學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，教師可以整合物理學(xué)科氣壓驅(qū)動(dòng)原理與化學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)“制作簡(jiǎn)易滅火器”的模塊化學(xué)習(xí)包。在保持化學(xué)學(xué)科本位教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，循序漸進(jìn)地融入其他學(xué)科知識(shí)，使多學(xué)科知識(shí)在統(tǒng)領(lǐng)性的教學(xué)主題和邏輯化的教學(xué)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，突破學(xué)科壁壘，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的全面發(fā)展。

二、跨學(xué)科整合在初中化學(xué)教學(xué)中的具體路徑

（一）明確教學(xué)需求，確定活動(dòng)主題

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，跨學(xué)科整合教學(xué)具有廣泛的兼容性，打破了傳統(tǒng)教學(xué)中的學(xué)科壁壘，指向了學(xué)生實(shí)踐能力與綜合素養(yǎng)的全面提升。在跨學(xué)科整合設(shè)計(jì)中，主題的構(gòu)建既反映教學(xué)的實(shí)際需求，又凸顯跨學(xué)科整合的教育實(shí)踐意義。作為教育工作者，既可以從新課程標(biāo)準(zhǔn)提到的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中選擇主題，又可以基于教材內(nèi)容自行開發(fā)跨學(xué)科教學(xué)案例。在設(shè)計(jì)與構(gòu)建教學(xué)主題時(shí)，教師要立足于學(xué)生的生活實(shí)際和學(xué)習(xí)困境，將其作為教學(xué)設(shè)計(jì)的靈感源泉，同時(shí)結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)提供的素材與活動(dòng)建議，確保教學(xué)主題的選擇符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。在教學(xué)中，跨學(xué)科主題的選擇需要教師具備善于發(fā)現(xiàn)的慧眼，以及能夠靈活聯(lián)系與整合知識(shí)的頭腦。

表1

在初步確定跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題后，教師應(yīng)深人分析該主題是否具有現(xiàn)實(shí)意義和探究?jī)r(jià)值，能否激發(fā)學(xué)生的好奇心，從而成為其深入探究的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，教師要考量該主題能否承載其他學(xué)科的教學(xué)知識(shí)，既符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，又具備一定的難度與挑戰(zhàn)性。只有這樣，跨學(xué)科主題才能真正發(fā)揮統(tǒng)整作用，為后續(xù)教學(xué)實(shí)踐的開展奠定基礎(chǔ)。

以人教版初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第七單元課題1《燃料的燃燒》的教學(xué)為例，該課題涉及燃燒的條件、滅火的原理以及安全知識(shí)。當(dāng)我們結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求，從生活實(shí)踐與學(xué)科聯(lián)結(jié)的角度出發(fā)審視這部分內(nèi)容，便可發(fā)現(xiàn)這部分內(nèi)容本身就具備跨學(xué)科的潛力。該部分內(nèi)容與物理學(xué)科的能量轉(zhuǎn)化、生物學(xué)科的呼吸作用以及地理學(xué)科的環(huán)境保護(hù)等具體知識(shí)都有內(nèi)在聯(lián)系，因此教師可以基于跨學(xué)科視角，結(jié)合該教學(xué)內(nèi)容與其他學(xué)科之間的密切聯(lián)系，進(jìn)一步確定教學(xué)主題。結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)中“基于真實(shí)情境的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”跨學(xué)科教學(xué)要求，我們可以發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中部分校園火災(zāi)是因?yàn)殡娖魇褂貌划?dāng)、實(shí)驗(yàn)室操作不規(guī)范或易燃物品管理不善等原因引發(fā)的。同時(shí)，雖然很多學(xué)校都設(shè)置了火災(zāi)逃生演練，但問題依然存在。由此可見，增強(qiáng)消防安全意識(shí)，提升校園火災(zāi)預(yù)防和應(yīng)急處置能力迫在眉睫，因此我們便可以立足于《燃料的燃燒》這一教學(xué)內(nèi)容，以“校園消防安全的綜合實(shí)踐”為跨學(xué)科整合主題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)燃燒條件、滅火原理、安全意識(shí)等知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解，為其他學(xué)科知識(shí)的引入奠定基礎(chǔ)。

（二）分析育人價(jià)值，整合教學(xué)內(nèi)容

有了明確的教學(xué)主題，教師要以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步整合跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，使其在教學(xué)實(shí)踐中相輔相成、彼此促進(jìn)，進(jìn)一步凸顯學(xué)科育人價(jià)值。首先，教師應(yīng)考慮該教學(xué)活動(dòng)所涉及的化學(xué)核心知識(shí)及其他學(xué)科知識(shí)；其次，根據(jù)化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)，明確其他學(xué)科知識(shí)的融合點(diǎn)；最后，基于教學(xué)內(nèi)容提煉化學(xué)主題大概念，并以其為統(tǒng)領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維的形成與發(fā)展。值得注意的是，化學(xué)教師在跨學(xué)科整合的實(shí)踐過(guò)程中，既要保持化學(xué)學(xué)科本位，避免其他學(xué)科知識(shí)喧賓奪主，又要在一定程度上保障學(xué)科之間知識(shí)的聯(lián)結(jié)性與互助性。

在《燃料的燃燒》教學(xué)中，包含了燃燒條件、滅火原理與安全意識(shí)三個(gè)維度的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)基于這一教學(xué)邏輯線，引入其他學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容。具體而言，在“燃燒的條件\"的教學(xué)中，教師可以聯(lián)系生物中的氧化反應(yīng)以及物理學(xué)科能量轉(zhuǎn)化中熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的知識(shí)；在“滅火原理\"的教學(xué)中，教師可以引入物理學(xué)科“覆蓋法”的具體內(nèi)容；在“安全意識(shí)”的教學(xué)中，教師可以結(jié)合該跨學(xué)科整合主題，引人地理學(xué)科“地圖閱讀”的知識(shí)以及“濃煙對(duì)人體呼吸系統(tǒng)的影響”的具體知識(shí)。在該內(nèi)容整合中，教師圍繞“燃燒三要素 $$ 滅火方法 $$ 火災(zāi)逃生\"的化學(xué)學(xué)習(xí)知識(shí)軸，搭建了跨學(xué)科延伸知識(shí)軸，確保了教學(xué)知識(shí)之間的密切聯(lián)系與整合，幫助學(xué)生突破學(xué)科壁壘，為后續(xù)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)，制定融合目標(biāo)

目標(biāo)在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮著不容忽視的引領(lǐng)作用，它既反映了教師所預(yù)設(shè)的教學(xué)成果，又能成為檢驗(yàn)教學(xué)成效的依據(jù)。跨學(xué)科整合視域下教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)應(yīng)以具體的情境任務(wù)為載體，表述對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的預(yù)期設(shè)想，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力、問題解決能力的關(guān)注，并表現(xiàn)出對(duì)其他學(xué)科知識(shí)與能力的關(guān)注。因此，教師在教學(xué)目標(biāo)的制定中要樹立創(chuàng)新意識(shí)，運(yùn)用科學(xué)策略，用統(tǒng)籌規(guī)劃的視角審視教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)出教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的綜合性與融合性。

在“校園安全知識(shí)的綜合實(shí)踐”跨學(xué)科項(xiàng)目主題的引領(lǐng)下，教師可以結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的三階目標(biāo)對(duì)化學(xué)目標(biāo)、跨學(xué)科目標(biāo)進(jìn)行融合分化，為學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)提供方向引領(lǐng)（如表1所示）。

（四）明確教學(xué)任務(wù)，統(tǒng)領(lǐng)學(xué)習(xí)活動(dòng)

跨學(xué)科整合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)相比具有更強(qiáng)的綜合性、統(tǒng)整性與復(fù)雜性，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出

表2

了更高的要求，同時(shí)教師要在教學(xué)中進(jìn)一步提高學(xué)生的主體性。因此，教師應(yīng)將學(xué)科內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。在明確教學(xué)任務(wù)的視域下，教師應(yīng)先基于學(xué)習(xí)主題與教學(xué)情境提出具有可拆解性與挑戰(zhàn)性的統(tǒng)領(lǐng)性任務(wù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步拆分主任務(wù)，細(xì)化學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，將問題解決過(guò)程串聯(lián)成子任務(wù)。值得注意的是，子任務(wù)應(yīng)具有進(jìn)階性與聯(lián)系性，能夠驅(qū)動(dòng)學(xué)生循序漸進(jìn)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，既促進(jìn)學(xué)生的發(fā)散思維，又引導(dǎo)其全方位、多角度思考問題，從而實(shí)現(xiàn)綜合素養(yǎng)的全面提升。

以“校園消防安全的綜合實(shí)踐”主題活動(dòng)為例，結(jié)合上述教學(xué)分析，教師可以提出統(tǒng)領(lǐng)性驅(qū)動(dòng)性問題：“如何運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)提升我校火災(zāi)防控等級(jí)？”這一問題具有較高的復(fù)雜性和綜合性，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，對(duì)其進(jìn)行分析與拆解，最終構(gòu)建子任務(wù)鏈（如表2所示）。

（五）細(xì)化評(píng)價(jià)方案，檢驗(yàn)實(shí)踐成果

活動(dòng)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是跨學(xué)科教學(xué)整合中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果與效率的必要手段。在新課程改革視域下，跨學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)具有重要作用，教師應(yīng)全方位、多角度來(lái)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)活動(dòng)，確保教學(xué)評(píng)價(jià)能夠給學(xué)生帶來(lái)積極的促進(jìn)與激勵(lì)作用。同時(shí)，教學(xué)評(píng)價(jià)方案的細(xì)化也能在一定程度上為教師提供教學(xué)反饋，成為教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

值得注意的是，在制定評(píng)價(jià)方案時(shí)，教師應(yīng)以表現(xiàn)性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，結(jié)合活動(dòng)過(guò)程中的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，逐步發(fā)展為形成性評(píng)價(jià)，同時(shí)重視活動(dòng)結(jié)果的終結(jié)性評(píng)價(jià)，確保評(píng)價(jià)方案的全面性與綜合性。此外，教師應(yīng)豐富評(píng)價(jià)主體，讓學(xué)生、教師雙方都參與到評(píng)價(jià)過(guò)程中，積極發(fā)揮不同角色的評(píng)判功能。最后，教師在評(píng)價(jià)工具的使用方面，可以結(jié)合不同教學(xué)方案的具體特點(diǎn)開發(fā)相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)量表，從綜合的角度評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

三、結(jié)語(yǔ)

在教育改革持續(xù)推進(jìn)的當(dāng)下，跨學(xué)科整合教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)、提升其解決復(fù)雜問題能力的關(guān)鍵路徑。初中化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，與多學(xué)科存在緊密聯(lián)系。本文以人教版初中化學(xué)教材《燃料的燃燒》課題教學(xué)為依托，從多維度探究跨學(xué)科整合策略，在教學(xué)實(shí)踐中遵循核心素養(yǎng)導(dǎo)向性原則與教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化原則，通過(guò)確定活動(dòng)主題、整合教學(xué)內(nèi)容、制定融合目標(biāo)、明確教學(xué)任務(wù)以及細(xì)化評(píng)價(jià)方案等有效路徑，致力于有效打破學(xué)科壁壘，為化學(xué)教學(xué)注人新活力。

（徐德明）