基于大概念初中化學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐

在當(dāng)下，對(duì)學(xué)生的要求已不再是只學(xué)會(huì)教材中的知識(shí)，還要求學(xué)生的綜合素養(yǎng)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力。初中化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，在學(xué)科體系中占據(jù)重要地位，它不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探索思維，在實(shí)際生活中也有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的化學(xué)課堂因其教學(xué)方法和教學(xué)手段的單一性，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生在實(shí)踐生活中運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。因此，教師基于大概念開展跨學(xué)科實(shí)踐，不僅能夠打破學(xué)科界限，幫助學(xué)生構(gòu)建更加全面、深入的知識(shí)體系，還能夠提升解決實(shí)際問題的能力，推動(dòng)初中化學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展。

一、大概念教學(xué)的概念

大概念教學(xué)是指對(duì)學(xué)科知識(shí)及相關(guān)概念間關(guān)系的抽象表述，是對(duì)事物的性質(zhì)、特征和事物間的內(nèi)在關(guān)系及其規(guī)律的高度概括。大概念是學(xué)科的核心內(nèi)容和教學(xué)的核心任務(wù)，體現(xiàn)著學(xué)科知識(shí)背后的聚焦學(xué)科本質(zhì)的核心觀念、思維和價(jià)值觀。大概念教學(xué)強(qiáng)調(diào)超越碎片化的知識(shí)，連接不同學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的橋梁。在初中化學(xué)領(lǐng)域，大概念如“物質(zhì)的微粒觀\"“化學(xué)變化的本質(zhì)\"等，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀現(xiàn)象深人微觀本質(zhì)，理解化學(xué)變化的規(guī)律和原理。大概念具有抽象性、普遍性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)，它能幫助學(xué)生將所學(xué)的零散知識(shí)系統(tǒng)化，形成對(duì)化學(xué)學(xué)科的整體認(rèn)知，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

而大概念教學(xué)經(jīng)歷了從初步提出到廣泛應(yīng)用的演變過程，逐漸成為教育領(lǐng)域的重要理念。20世紀(jì)初，教育家們就已經(jīng)開始關(guān)注學(xué)科中的核心概念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本概念和原理的掌握。在這一時(shí)期，大概念思想雖然未形成系統(tǒng)的理論體系，但已經(jīng)初見雛形。隨著課程不斷改革和推進(jìn)，21世紀(jì)初，大概念在教育實(shí)踐中的應(yīng)用日益廣泛。《普通高中課程方案（2017年版）》中就曾明確指出，各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。這一政策的出臺(tái)奠定了大概念早課程教學(xué)中的地位。越來越多的教師開始探索如何以大概念為核心、以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生的能夠深度學(xué)習(xí)。

二、基于大概念初中化學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐的意義

（一）有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)常側(cè)重理論知識(shí)的灌輸，且單一學(xué)科的教學(xué)為主。這種枯燥單一的教學(xué)方式，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，易使學(xué)生感到枯燥乏味。而跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐，旨在以真實(shí)的生活情境為導(dǎo)向，讓學(xué)生在親身實(shí)踐中感受化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生能在熟悉的環(huán)境中，會(huì)更加積極主動(dòng)地參與初中化學(xué)教學(xué)，能有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而推動(dòng)初中化學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的開展。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

傳統(tǒng)初中化學(xué)課堂教學(xué)，受教學(xué)時(shí)間和教學(xué)資源的限制，教學(xué)中未注重學(xué)生的實(shí)踐，未做到以學(xué)生為中心，只單純地向?qū)W生灌輸化學(xué)知識(shí)，這難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此，教師在基于大概念理念下，將跨學(xué)科實(shí)踐運(yùn)用在初中化學(xué)課程中，讓學(xué)生在實(shí)踐過程當(dāng)中，獲得化學(xué)知識(shí)和化學(xué)能力。跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)要求學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題，通過跨學(xué)科實(shí)踐，學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及動(dòng)手實(shí)踐能力都能得到有效鍛煉與提升，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，提升綜合能力。

三、基于大概念初中化學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐的策略

（一）挖掘大概念內(nèi)涵，明確跨學(xué)科主題

傳統(tǒng)初中化學(xué)課堂教學(xué)，由于教學(xué)方式的影響和實(shí)驗(yàn)因素的限制，課堂教學(xué)難以有效開展。而大概念開展跨學(xué)科教學(xué)為初中化學(xué)注入了新的生機(jī)與活力，使學(xué)生能夠深入地系統(tǒng)學(xué)習(xí)初中化學(xué)知識(shí)，在實(shí)踐中獲得化學(xué)知識(shí)和能力。想要開展這種區(qū)別于傳統(tǒng)形式的課堂，關(guān)鍵就要深入挖掘大概念的內(nèi)涵，明確跨學(xué)科主題。教師要深入挖掘化學(xué)教材中的大概念，分析其具體內(nèi)涵，把握化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，并能以此為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建初中跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)體系，確定跨學(xué)科主題，能讓學(xué)生在實(shí)踐過程中充分理解和掌握化學(xué)知識(shí)，有效提升化學(xué)核心素養(yǎng)。例如，教師在講解“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一章節(jié)時(shí)，我們能夠深入挖掘到這個(gè)單元所講述的大概念，如“物質(zhì)的微觀構(gòu)成（分子、原子、離子等）\"“原子結(jié)構(gòu)”“元素與元素周期表”“物質(zhì)的分類與表示”，以這些大單元為基礎(chǔ)，深入挖掘大概念教學(xué)的內(nèi)涵，結(jié)合生活實(shí)際和學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，確立出跨學(xué)科的主題為“物質(zhì)的微觀世界與宏觀現(xiàn)象”，這個(gè)主題涵蓋了物理知識(shí)和化學(xué)知識(shí)，通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)，觀察氣體、液體、固體的熱脹冷縮現(xiàn)象，結(jié)合分組運(yùn)動(dòng)理論進(jìn)行解釋。通過探究物質(zhì)的微觀構(gòu)成如何影響其宏觀性質(zhì)，如溫度、壓強(qiáng)和體積等物理量的變化與分子運(yùn)動(dòng)的關(guān)系來開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)。這種基于大概念開展初中化學(xué)跨學(xué)科，能夠引導(dǎo)學(xué)生探究物質(zhì)的微觀世界與宏觀現(xiàn)象。

（二）開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐

傳統(tǒng)初中化學(xué)課堂教學(xué)，教師往往局限于單一學(xué)科，按照教材順序進(jìn)行講授，難以使學(xué)生形成完整的知識(shí)體系，造成學(xué)生的單一學(xué)科思維，不利于多角度思維的培養(yǎng)。而跨學(xué)科實(shí)踐，能夠打破學(xué)科壁壘，實(shí)現(xiàn)知識(shí)整合，幫助學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)融合在一起，形成完整的知識(shí)體系，確保學(xué)生能在實(shí)際背景中理解和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是跨學(xué)科實(shí)踐的有效方法，將不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，讓學(xué)生在真實(shí)情境中自主進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐探究。通過實(shí)際項(xiàng)目學(xué)生深入理解和應(yīng)用知識(shí)，能在項(xiàng)目實(shí)施過程中學(xué)會(huì)研究方法、團(tuán)隊(duì)合作和問題解決策略，能有效培養(yǎng)學(xué)生對(duì)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。因此，教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，圍繞跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)具體項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)當(dāng)中，開展調(diào)查研究與實(shí)踐。例如，在講解到人教版教材\"空氣和氧氣\"這一單元時(shí)，教師要結(jié)合學(xué)生的興趣愛好和個(gè)性特點(diǎn)，基于教材內(nèi)容的大概念，即物質(zhì)的化學(xué)變化與性質(zhì)決定其在實(shí)際中的應(yīng)用，如氧氣的制取基于其化學(xué)性質(zhì)及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理，而不同的制取方法又體現(xiàn)了化學(xué)變化的多樣性和可控性。設(shè)置一個(gè)\"設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器\"的跨學(xué)科項(xiàng)目，其不僅需要使用到化學(xué)學(xué)科的制取氧氣的方法，還使用了物理學(xué)科。氣體的物理性質(zhì)如密度、溶解性等影響其收集和儲(chǔ)存方式，壓強(qiáng)變化對(duì)氣體在裝置中的流動(dòng)和反應(yīng)也有重要作用，體現(xiàn)了物理原理在化學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用；工程技術(shù)學(xué)科，從設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易供氧器的結(jié)構(gòu)到選擇合適材料，再到制作和優(yōu)化裝置，涉及工程設(shè)計(jì)、材料科學(xué)及技術(shù)操作等工程技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)和思維方式，強(qiáng)調(diào)將科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的實(shí)踐能力;生物學(xué)科，氧氣在生物呼吸過程中的重要性、人體對(duì)氧氣的需求和不同環(huán)境下的氧氣供應(yīng)需求，體現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)與生物生命活動(dòng)的緊密聯(lián)系，突出了跨學(xué)科知識(shí)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。在項(xiàng)目正式開始前，教師借助多媒體技術(shù)，展示一些在特殊環(huán)境下，人們需要吸取氧氣的視頻，如高海拔的缺氧地區(qū)、醫(yī)院病房等，讓學(xué)生意識(shí)到氧氣的重要性，吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生對(duì)氧氣的制取和供應(yīng)產(chǎn)生興趣，從而提出計(jì)簡(jiǎn)易供氧器的項(xiàng)目任務(wù)。然后，教師為學(xué)生講解有關(guān)制取氧氣的化學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)、生物學(xué)知識(shí)、工程技術(shù)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)制取氧氣有著相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，為后續(xù)的項(xiàng)目開展打下良好的知識(shí)基礎(chǔ)。教師將學(xué)生按照組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的分組原則，將學(xué)生分為若干小組，圍繞著“設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易供氧器\"這個(gè)項(xiàng)自主題開展活動(dòng)，通過小組內(nèi)部設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)易方案，包括確定制取氧氣的化學(xué)反應(yīng)原理、選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置和材料、設(shè)計(jì)氧氣的收集和儲(chǔ)存方式以及考慮供氧器的便攜性和安全性等。各個(gè)小組根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和材料制作簡(jiǎn)易供氧器的模型。制作完成后，進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)供氧器是否能正常產(chǎn)生和供應(yīng)氧氣，以及氧氣的流量和純度是否符合預(yù)期。學(xué)生要對(duì)測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和討論，提出改進(jìn)方案并對(duì)供氧器進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過反復(fù)測(cè)試、修改和優(yōu)化，能夠確定出最后供氧器成果。教師組織展開成果分享會(huì)，讓各小組派出代表，展示自己小組制作出來的簡(jiǎn)易供氧器成果，并講解設(shè)計(jì)思路、制作過程、測(cè)試結(jié)果及改進(jìn)措施等，其他小組要仔細(xì)玲聽，并進(jìn)行適時(shí)的評(píng)價(jià)和提問。在整個(gè)跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐的過程當(dāng)中，學(xué)生通過小組合作的方式，自主探究和實(shí)踐，共同完成項(xiàng)目任務(wù)，能有效提升跨學(xué)科綜合素養(yǎng)。

（三）加強(qiáng)跨學(xué)科合作，促進(jìn)師資的建設(shè)

隨著當(dāng)前教育改革的不斷深化和教育理念的不斷更新，傳統(tǒng)單一學(xué)科的教學(xué)難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力愈發(fā)關(guān)鍵。因此，跨學(xué)科憑借其多學(xué)科知識(shí)的融合與應(yīng)用的特點(diǎn)成為當(dāng)前教育改革的重要內(nèi)容之一。跨學(xué)科實(shí)踐對(duì)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高要求。組建具有跨學(xué)科思維的教師隊(duì)伍，不僅是適應(yīng)教育改革要求的必然選擇，更直接影響著教育質(zhì)量。首先在學(xué)校層面，學(xué)校要積極組織多學(xué)科教研活動(dòng)，開展跨學(xué)科教學(xué)培訓(xùn)等，實(shí)現(xiàn)協(xié)同育人效應(yīng)。例如，教師可以組織跨學(xué)科主題研討會(huì)，組織化學(xué)與歷史、地理、生物學(xué)和物理等學(xué)科教師進(jìn)行聯(lián)合備課，圍繞跨學(xué)科主題，通過交流與討論，共同設(shè)計(jì)教學(xué)方案，開發(fā)教學(xué)資源。通過教師之間的跨學(xué)科合作，能夠有效提升教師對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的指導(dǎo)能力，更好地引導(dǎo)學(xué)生開展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí)，教師自身也要不斷學(xué)習(xí)，提升跨學(xué)科素養(yǎng)。例如，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)資源、進(jìn)修課程或開展跨學(xué)科教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，將本學(xué)科知識(shí)與其他學(xué)科相融合的技巧靈活應(yīng)用于跨學(xué)科教學(xué)，通過提升自身專業(yè)素養(yǎng)的教學(xué)方法，提升教師跨學(xué)科學(xué)習(xí)的專業(yè)素養(yǎng)。

四、結(jié)束語

基于大概念的初中化學(xué)跨學(xué)科實(shí)踐，是提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)效果的重要途徑。它不僅能夠提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，還能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的內(nèi)化。通過有效的實(shí)踐策略，能夠幫助學(xué)生打破學(xué)科壁壘，運(yùn)用多學(xué)科思維去看待問題，構(gòu)建綜合知識(shí)體系，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，使學(xué)生的綜合能力得到發(fā)展。未來的初中化學(xué)教學(xué)中，教師要進(jìn)一步探索和完善基于大概念的跨學(xué)科實(shí)踐模式，為學(xué)生的全面發(fā)展注入更強(qiáng)動(dòng)力。

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