羅春芳
跨學科知識整合是指整合涉及多個學科領域的知識和能力,具有學科綜合性和交叉性特點。跨學科知識整合包括學科內的知識整合,涵蓋多個學科之間的交流和融合??鐚W科知識整合在解決現實問題,推動學科發展和創新等方面具有重要作用。
初中化學學科內容豐富,與學生生活聯系緊密,與社會發展有密切關系?!读x務教育化學課程標準(2022年版)》在課程目標部分提出,應讓學生重視化學學科與其他學科學習間的關系,課程內容專設化學與社會跨學科實踐內容。初中化學教師有必要進行跨學科知識整合教學。初中化學跨學科知識整合可以幫助學生更好地理解化學知識。學生將初中化學知識與其他領域的知識相結合可以更深入理解初中化學概念和原理。跨學科知識整合可以幫助學生培養綜合能力,如分析問題、解決問題、創新能力等,提高學生解決問題的效率。
教師在初中化學跨學科知識整合教學上缺乏相應認知能力和行動經驗。部分教師對于化學跨學科知識整合的理解存在偏差和局限,常常限于單一領域內的學科知識整合,較少了解其他領域的知識整合。另外,當前初中化學教材和教學資源中沒有完整的跨學科知識整合體系,導致初中化學跨學科知識整合缺乏系統性。初中化學教師在進行跨學科知識整合教學時存在現實困難,也影響了學生對初中化學跨學科知識整合的學習和掌握。當前以分科考試為主的化學考試內容制約著初中化學跨學科知識整合教學。初中化學分科考試使得教師在進行跨學科知識整合教學時更關注化學單科考試內容。初中化學跨學科知識整合教學在教學理論上有豐富的探討,而在具體教學實踐與參考案例上仍然較少。這也是當前初中化學跨學科知識整合教學面臨的問題??鐚W科知識整合視角下初中化學教學需要探索具體策略。
一、以課程標準為導向整合其他學科知識
初中化學是一門綜合性很強的學科,涉及多學科知識。以義務教育化學課程標準為導向整合其他學科知識,可以幫助學生更全面地了解化學知識。教師通過化學跨學科知識整合可以培養學生思維能力和跨學科能力,讓學生在不同領域的知識中找到聯系,從而提高學生的綜合能力。
首先,教師可以將初中化學學科與其他學科知識建立聯系。例如:初中化學中的物質變化可以與物理中的物質形態轉化聯系起來。初中化學實驗中的數據處理可以與數學中的計算分析聯系起來。其次,教師可以引導學生從不同學科視角去看待同一問題。例如:教師講解化學反應速率時,可以引導學生從物理角度去思考反應速率與溫度、壓力等因素的關系。最后,教師可以引入相關案例進行分析,讓學生了解跨學科知識在化學實際應用中的重要性。例如:在講解空氣中的氣體成分等時,可以引入相關環境污染案例,讓學生了解環境污染對人類健康和生態環境的影響。以課程標準為導向整合其他學科知識是一種有效策略,可以深化學生對化學知識的理解,提高學生跨學科思維,促進跨學科知識融合。
二、探尋初中化學與其他學科知識融合的契機
找到初中化學與其他學科間融合的契機是跨學科知識整合的基礎。首先,教師可以仔細研究教材內容,尋找化學知識與其他學科知識的交叉點。例如:在講解化學元素周期表時,可以引入物理中的原子結構和電子排布等相關知識。其次,實驗是化學教學中重要的環節,教師可以在實驗設計中融入其他學科的知識。例如:在進行酸堿反應實驗時,可以讓學生測量不同酸度下紅茶的變色情況,引入生物學中的酸堿指示劑。再次,教師可以將化學中的環境污染知識融合到其他學科知識中。在學習化學與生活環境時,可以引入環境保護主題和生物中的生態平衡等相關知識。最后,教師可以組織跨學科項目研究,讓學生在項目研究中運用化學知識和其他學科知識。例如:在進行初中化學食品有機質研究時,教師可以讓學生運用化學知識、生物知識和數學知識進行數據分析和實驗設計。
在跨學科知識整合過程中,找到化學與其他學科知識的融合契機很重要。它不僅有助于提高教育質量,而且有助于培養學生的綜合素質和思維能力,促進師生交流與合作,使課程更加有趣和有效。
三、整合其他學科知識,創設化學情境
跨學科知識整合可以培養學生的綜合思維能力和跨學科能力,讓學生在不同領域的知識中找到聯系和應用。教師通過創設具有意義的化學情境,可以幫助學生了解化學知識在現實生活中的應用,增強學生對化學知識的理解。教師整合其他學科知識創設化學情境可以使化學教學更加貼近學生生活,讓學生理解和接受化學知識,從而提高學生學習興趣。
教師如何將其他學科知識融合到化學知識中,創設化學情境?首先,初中化學教師要選擇合適的其他學科知識點,可以從日常生活中選擇與化學相關的實例,如食物、藥品、植物、動物等。教師通過引入話題,讓學生對所選生活實例產生興趣,并引起他們對化學知識的關注。講解所選知識的相關知識,如生物學中食物的營養成分、植物和動物的生長過程、人體內某些疾病的發生原因等。接著教師引出相關化學知識。通過介紹與所選學科知識與化學知識相關的知識點,如有機化合物、酸堿中和等,引導學生了解化學與生命科學之間的聯系。通過提問、討論等方式,教師引導學生思考所選生活實例中的化學問題,并激發他們對相關問題的興趣。最后,教師可以進一步拓展相關知識,如講解化學反應、物質的性質等問題。例如:教師通過地理知識創設化學情境。課前教師可以通過講述大氣層結構和組成的基本知識,引起學生對大氣層的興趣。接著介紹臭氧層和溫室效應,講解臭氧層和溫室效應的形成原因、作用以及影響,讓學生了解大氣層中的重要組成部分。然后引出相關化學知識,通過介紹大氣層中的氣體(如氮氣、氧氣、二氧化碳等)以及它們的化學性質,引出相關的化學知識(如化學反應、物質的性質等)??鐚W科知識整合需要初中化學教師通過融合其他學科知識創設化學情境。
四、教學評價以化學為根本,注重跨學科知識整合
化學跨學科知識整合教學中,教師應該以化學為根本,注重跨學科知識整合進行教學評價。實施教學評價時,教師可以制定一些綜合性評價標準,包括對化學、數學、物理、生物等多學科知識的整合應用情況進行評價。例如:在評價學生設計的環保材料時,教師可以考慮其化學性質是否符合要求、物理性質是否穩定等方面。
教師可以讓不同學科的教師互相交叉評價,了解學生在不同學科中的表現和綜合能力。例如:在評價上述環保材料設計任務時,化學教師可以評價其化學性質和反應機制,物理教師可以評價其物理性質和穩定性,生物教師可以評價其環保效果和生物相容性等方面。
教師可以根據學生的個性化需求,進行個性化評價。例如:對于某些學生可能更加擅長數學,對于某些學生可能更加擅長生物,教師可以針對不同的學生進行不同的評價。教學評價以化學為根本,注重跨學科知識整合進行教學評價,不僅可以促進學生跨學科綜合能力的發展,而且有助于學生融會貫通不同學科的知識,促進多元智能的發展。
在跨學科整合知識的視角下,初中化學教學探索已經成為課程改革的重要方向之一。通過跨學科整合知識,教師可以讓學生更好地理解化學與其他學科之間的關系,擁有更全面、深入的知識體系和更強的綜合能力。教師需理論支持和實踐指導,在跨學科知識的教學中能夠合理運用各種學科教學資源,提高學生跨學科思維能力。因此,學校需要加強初中化學跨學科知識培訓,提高教師跨學科認識和教學能力,同時需要引導教師加強對跨學科知識整合的研究和探索,為化學跨學科整合教學提供更多的理論支持和實踐經驗??傊鐚W科知識整合教學實踐中,化學教師需要不斷探索教學理論與實踐智慧。
注:本文系2021年度河南省基礎教育教學研究項目“利用專業教室培養學生跨學科能力的實踐研究”(編號編號:JCJYC2107zy080)的研究成果。
(徐德明)