高中化學跨學科實踐活動設計與實踐的策略

【摘要】高中化學第二課堂跨學科融合教學通過打破傳統學科的界限，將知識進行整合和融合，幫助學生更好地理解學科之間的關系，形成綜合性的知識結構。強調從整體的角度設計教學內容和教學活動，讓學生能夠把握學科的核心概念和基本原理，提高學生的化學學科素養和實踐能力。

【關鍵詞】化學；第二課堂；跨學科；設計與教學

高中化學多維度跨學科融合教學?是指在學校正式課堂教學之外，將不同學科的知識和方法有機地結合起來，以解決復雜問題和培養綜合能力的教學模式。它強調從整體的角度設計教學內容和教學活動，讓學生能夠把握學科的核心概念和基本原理，提高學生的化學學科素養和實踐能力而開展的各種化學相關活動。從而更好地理解和運用知識。本文將從意義、原則和策略三個方面用實例的形式進行討論。

一、高中化學跨學科實踐活動設計概述

首先，化學跨學科融合教學的實施方式包括知識整合、問題導向和項目驅動。知識整合是將不同學科的知識進行整合和融合，形成相互關聯和相互促進的學科知識結構。問題導向是以問題為導向，引導學生通過跨學科學習解決問題。項目驅動是通過項目來推動學生的跨學科學習，讓學生在實踐中運用不同學科的知識和技能。例如環保清潔劑的制作，表面看是化學知識，如表面活性劑的作用、酸堿中和反應，但是也涉及到了生物學知識如酶的催化作用。

教學活動設計：學生分組設計并制作一種環保清潔劑，測試其清潔效果，并進行成本分析和環保評估。這一教學活動就是通過項目來把兩個學科的知識進行了整合，同時也提升了學生的環保意識。

其次，化學跨學科融合教學對學生有多方面的積極影響。它可以提高學生的學科素養，通過跨學科和融合教學，學生能夠更全面地了解和運用學科知識，提高學習的廣度和深度。還能培養學生的創新能力，通過跨學科和融合的學習經驗，學生可以更好地發展批判性思維和解決問題的能力，培養創新精神和創造力。此外，跨學科融合教學還能促進學生的綜合思維和批判性思維，提高學生的團隊合作與溝通能力?。

再次，化學跨學科融合教學通過重塑學科知識和技能結構，引導學生自主、合作、探究學習，改善學生的學習體驗，促進深度學習，提高綜合運用多種學科知識分析問題和解決問題的能力，發展學生的跨學科核心素養。這種教學模式不僅拓寬了學生的知識面，使他們能夠接觸到更廣泛的學科知識，了解不同學科之間的聯系和相互作用，而且還培養了學生的綜合能力，如問題解決能力、創造力、合作精神等?。在研究化學電池的工作原理這一節中，化學內容教學設計時就涉及到物理知識的電壓與電流。教學過程是學生制作簡易化學電池，測量其電壓和電流，撰寫實驗報告，分析化學反應中的能量轉換。這一整個教學過程是將物化進行了整合，培養學生分析問題，解決問題的能力。

最后，化學跨學科實踐教學是一種將多個學科領域的知識和方法應用于實際問題解決的教學模式。?它強調?學科間的關聯與整合，?通過綜合性的學習活動和項目式學習，?培養學生的跨學科思維能力和實踐能力。?

二、化學跨學科實踐活動設計與教學的策略

1.跨學科實踐活動設計策略

（1）目標設定：如提升學生對化學基礎知識的理解和應用能力；培養學生的實驗操作技能和科學探究精神；促進學生在團隊合作、問題解決等方面的綜合能力發展。如探究酶的催化作用，利用化學反應探究酶的催化作用，例如使用過氧化氫酶分解過氧化氫。教學目標：理解酶的催化機制及其在生物體中的重要性。跨學科知識：化學（催化作用、反應速率）、生物學（酶的作用、細胞代謝）。

（2）內容選擇：結合化學學科的核心知識點，如化學反應、溶液濃度、酸堿滴定等。融入其他學科元素，如物理、生物、數學、信息技術等，形成跨學科內容。活動內容：重現化學史上著名實驗，如拉瓦錫的燃燒實驗，了解其對科學發展的貢獻。教學目標：理解化學實驗的重要性和歷史背景，培養科學精神。跨學科知識：化學（經典實驗、科學方法）、歷史（科學發展史、科學家生平）。

（3）活動形式：可以是實驗探究，設計一系列與日常生活相關的化學實驗，鼓勵學生動手操作和觀察現象。或者項目式學習，組織學生以小組為單位，完成一個跨學科的化學項目，如制作環保清潔劑、探究食品中的添加劑等。也可討論與展示，安排學生進行文獻查閱，討論化學在其他學科中的應用，并進行成果展示。活動內容：使用化學繪圖軟件繪制分子結構，模擬化學反應過程。教學目標：掌握化學軟件的基本操作，提高化學學習的直觀性和趣味性。跨學科知識：化學（分子結構、反應機理）、信息技術（軟件應用、數據處理）。

（4）評價方式：一個是過程性評價，關注學生在活動過程中的表現，如實驗操作、團隊合作、問題解決等。另一個是終結性評價，通過項目報告、展示演講等方式，評估學生的綜合能力和學習成果。

2.跨學科實踐活動教學策略

（1）項目式學習（Project-Based Learning），項目式學習的實施方法是學生組成小組，選擇一個跨學科主題進行深入研究，完成項目報告或展示。它的優點是培養學生的自主學習能力和團隊合作精神。如電池的制作與原理，跨學科知識是化學（氧化還原反應、電解質）、物理學（電流、電壓）。教學活動內容是自制簡易電池，如銅鋅電池，探究電化學反應的基本原理。設置的目標是理解電池的工作原理及其在日常生活中的應用。

（2）情境教學，情境教學實施方法是創設與實際生活相關的教學情境，使學生在真實環境中應用化學知識。優點是增強學生的實踐能力和問題解決能力。如水質檢測與環境保護，跨學科知識：化學（水質指標、污染物檢測）、地理學（水資源管理、環境影響）。教學活動內容是采集本地水源樣本，進行水質檢測，分析水污染原因及解決方案。設置的教學目標是了解水質檢測的基本方法，增強環保意識。

（3）跨學科資源整合，資源整合實施方法是整合各學科的教學資源，設計綜合性學習任務，如實驗、調查、制作等。其優點是促進學生多方面知識的融會貫通。如與生物學的整合實驗室設備共享：生物學實驗室中的顯微鏡、PCR儀等設備可以與化學實驗室中的儀器（如質譜儀、光譜儀）結合使用；研究生物分子（如蛋白質、DNA）的化學性質和反應機制，例如藥物與生物分子的相互作用。

（4）反思與交流，在進行化學跨學科教學后，反思與交流是必不可少的環節，如目標明確性方面：在設計跨學科課程時，是否明確了教學目標，學生是否清楚地知道他們需要掌握哪些知識和技能，目標是否符合學生的認知水平和發展需求，化學跨學科教學的反思與交流是一個持續改進的過程。通過不斷的反思與交流，教師可以不斷提升教學水平，為學生提供更優質的教育體驗。

（5）評價多樣化，課堂教學評價的實施要多元化，一種是多元化評價主體，教師評價：由教師對學生的學習情況進行評估。學生自評：鼓勵學生自我反思和評估，培養自我監控能力。同伴互評：學生之間相互評價，促進合作學習和交流。家長評價：家長參與學生的評價過程，提供家庭視角的反饋。還一種是多樣化評價工具：傳統測試，如筆試、口試等。項目作業，如研究報告、實驗報告、創意作品等。表現性任務，如演講、辯論、角色扮演等。通過多樣化的教學評價，可以更全面、公正地反映學生的學習狀況和教師的教學效果，促進學生全面發展和教師教學水平的提高。

通過多科融合的跨學科活動，學生能夠在實踐中應用化學知識，同時培養跨學科的綜合能力和創新思維。教師應根據學生的興趣和需求，設計多樣化的活動內容，激發學生的學習熱情。

【參考文獻】

[1]張銀玉.主題教育跨學科視角下高中化學教學策略研究[J].高考，2023（27）.

[2]王旭博.高中化學與多學科交叉融合的教學研究[D].牡丹江：牡丹江師范學院，2023.

（基金項目：本文系海南省教育科學規劃2023年度課題“高中化學跨學科實踐活動的設計與實踐研究”階段性成果，課題編號為QJH202310079）