高中化学教学中开展跨学科学习的实践与思考

蔡明锋

摘 要：化学学科与人类生活、生产活动、环保等密切联系。在化学教学中开展跨学科学习，将语文表达、历史文化、环境保护、爱国主义、地理科学等融入到化学知识的学习中，培养化学思维品质、科学精神和社会责任感，形成正确的价值观。

关键词：化学教学; 跨学科学习; 融合

中图分类号：G633.8        文献标识码：A         文章编号：1006-3315（2021）10-007-002

跨学科学习是个人和群体将两个或两个以上学科或已确立的领域中的观点和思维方式整合起来的过程，旨在促进其对一个主题的基础性和实践性理解，该理解超越单一学科的范围。跨学科学习者将信息、资料、技术、工具、观点、概念和源自两个或两个以上学科的理论加以整合，以创造产品、解释现象或解决问题，所运用的方式是单一学科的手段不可能做到的。跨学科学习的课程设计前提是：超越一门学科本身的逻辑体系，围绕一个或几个中心主题或问题，融合几门学科的内容，引导学生对问题展开探究。通过学科教研共同体的集体协商与校外课程教学专家的理论指导，借鉴20世纪80年代诞生的STS教育（即“科学、技术与社会”教育）、如今方兴未艾的STEM（科学、技术、工程与数学）课程、和我国的总和实践課程，着眼于信息时代的特点与需求，将几门学科的核心观念综合运用于各类主题或课题之中。

高中化学是一门基础学科，其教学内容蕴含许多跨学科知识。化学学科与人类生活、生产活动和科学研究密切联系，应用到生命科学、材料科学、能源科学等领域中，解决人类所面临的粮食生产、资源利用、环境保护等社会热点问题。化学知识的广泛应用性，化学问题的真实情境性，能够激发学生的兴趣，为学生探究解决问题提供持久的驱动力。学生在解决这些问题过程中全面调用和运用已有的化学知识，甚至是跨学科的知识和生活经验，构建新的认知，体验探究性解决问题的方法和过程，发展化学思维品质，培养科学精神和社会责任感，形成和发展正确的价值观。

随着社会的进一步发展，人们在生活中面临的问题都是多层次、多角度的综合性问题，仅凭借某一学科单独的知识是无法找出最佳解决方案的。就比如说化学污染的问题，就涉及到物理、地理、环境、化学等许多学科的知识点。因此，教育学生学会综合运用所学知识是十分必要的。化学教学中开展跨学科学习具有积极的意义，跨学科学习为高中化学教学提供了更为开阔的学习平台。

1.将语文表达融合到高中化学的教学实践中

在实际的高中化学课堂，学生不仅能够学习化学原理、元素周期率这一类化学方面的专业技能，在解答问题的过程中，良好的语文表达能力能够让你的答题脱颖而出。所以在高中化学课堂教学中，教师应该根据具体课时的教学内容开展语文表达练习，通过锻炼学生的表达能力，从而促进在化学问题解答时做到更具有逻辑性和准确性，也能培养化工合成设计的理解能力。

比如在教授《化学平衡状态》这一课时，教师可以根据授课内容来安排一个语文表达的实践教学活动，通过论述故事的发展与结果来进行类比化学知识，进而开启学生关于化学平衡的学习。故事的主题可以设定为羊吃草，具体的思考为草原上的羊群数量与草量的关系，指导学生们讲述当少量的羊生活在草充足的时候，羊群就会快速繁殖;但是当羊群的数量超过了草原所能供给的程度时，羊群就会增快死亡速度;当羊群的繁殖和死亡与草原能够提供草量的多少达成一致后，羊和草也就达到了平衡。进而引导出化学的平衡状态，通过类比来进行引导化学教学的开展。

语文古诗词赋予化学教学新意境。在讲授《乙醇》时，我与学生一起回忆有关酒的诗句，“何以解忧，唯有杜康”、“举杯邀明月，对影成三人”、“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催”;又用当下流行语“喝酒不开车，开车不喝酒”来说明酒的危害，这样的课堂学生参与热情高涨。

2.将历史文化融合到高中化学的教学实践中

如果在高中化学课堂教学时只针对学科知识进行陈述式讲解、板书式配比推断，就会让化学学习变得枯燥乏味、刻板教条，学生对于化学这门学科的学习兴趣会大大降低。化学教师应该对传统的课堂教学模式进行改革和更新，利用跨学科的教学模式来激活高中化学课堂，提高课堂教学效率。化学老师可以设置与教学内容相关的历史故事作为课堂引入，进而激发学生的学习兴趣，启动学生的思维过程。在讲授《乙酸》时讲了“杜康酿酒儿造醋”的小故事，“杜康的儿子觉得酿酒后的酒糟扔掉可惜，就存放起来，在缸里浸泡。到了二十一日的酉时，一开缸，一股从来没有闻过的香气扑鼻而来，它就是“酉”加“二十一日”——醋”。

比如在教授《乙烯》这一课时，教师在开始上课之前，先给学生们讲述下面这样一个历史小故事：故事的名字叫做《杨贵妃的香蕉》，杨贵妃大家可能有所了解，她是唐明皇的宠妃，要什么有什么，非常骄奢淫逸。这一天，宠妃杨玉环想吃香蕉，由于古代水果保鲜的技术不完善，库房中除了黑色的烂香蕉以外就只有不熟的青香蕉了。杨贵妃大发雷霆，正想对库房奴仆进行责罚时，有一个人宣称自己能够让青香蕉立刻成熟，请求贵妃息怒。杨贵妃同意了他的请求，而这个人也真的用一种气体催熟了香蕉，获得了奖赏。那么有谁知道这种气体究竟是什么呢？接下来让学生们带着问题进行教学内容学习，不仅能够提高学习效率，也能充分调动学生的学习兴趣。

3.将环境保护融合到高中化学的教学实践中

新课改要求将高中化学与实际生活相结合，将教学方式生活化，教学实例生活化，紧紧围绕实际生活，做到“以学生为中心”的教学理念。理论联系实际，在高中化学的课堂教学中，融合环境教育，能够帮助学生结合实际生活问题进行化学知识的思考，进而培养学生的生活认知，提升学科的核心素养。

比如在教授《化学反应中的热》这一课时，通过秸秆燃烧破坏环境的事例进行课程引导。现实生活中，国家要求秸秆不得进行燃烧，将秸秆用于发电，用于填埋产生沼气等环保的举措，实现化学能与电能、太阳能转化的知识联系。教师引导学生进行探讨，可以引入燃料的燃烧效率问题，如何通过增加燃料和氧气的接触面积，来提高燃料的燃烧效率，减少不必要的浪费，进而较少对环境的污染。

又如在学习化学知识时渗透：奇特的地貌地形、溶洞中美丽的石笋、钟乳石让我们感受大自然的神秘，培养学生欣赏美的情感，同时要培养环保意识并热爱大自然、关注大自然。

4.将爱国教育融合到高中化学的教学实践中

在高中化學的课堂上，不仅要教授学生以学科的专业知识，而且还要对学生的人生观、价值观进行正面的引导，在适合的课堂教学过程中增加爱国主义教育，起到的作用可能会事倍功半。通过讲述化学家的爱国事迹，进行榜样力量教育，不仅能够充实课堂教学的内容，而且更容易增加学生的化学学习兴趣，也让学生和科学家的爱国思想达成共鸣。

比如在教授《硝酸》这一课时，可以巧妙应用物理学家波尔藏诺贝尔奖章的爱国故事作为引导，方便带领学生进入讲解王水的强氧化性这一教学内容之中。教师可以提前布置预习作业，让学生自主学习波尔藏奖章这一历史故事，然后课堂教学进行到王水配比时，请学生进行故事讲解，除了能顺利地引导出王水的配置比例和各自特性，也能够从科学家的行为角度来进行学生的爱国教育，从而一举两得。借助侯氏制碱法实验原理，介绍侯德榜的感人事迹，侯德榜自强不息、奋发图强，放弃国外优越的条件，不为国外高薪所动，为祖国争得荣誉并把侯氏制碱法全部献给祖国和人民。让学生了解化学成就，鼓起学生学习热情。如：“神州”系列航天飞船载人飞行，在近乎真空的外太空飞行，航天飞船结构需要什么样的材料，在返回时外壳承受几千度的高温以及与大气激烈的摩擦，使用什么样的外层材料既能耐高温、机械强度好又能保护好宇航员。又如：介绍我国水泥生产等某些化工产品产量居于世界前列，但某些设备流程还很落后等知识。这些能激起学生民族自豪感及爱国主义情怀，同时又能让学生积极投入学习中去，为把我国建设的更加富强而努力。

其他比如将地理知识融合进化学教学过程中，通过可视可观的地理面貌来显示抽象的化学变化，不仅能够使教学变得简单易懂，也能够让学生对生存环境有更深刻的体会。各种岩石的展示，喀斯特地貌的演化分析，绿色植物与太阳能的利用，甚至是海洋、湖泊的富营养化的治理等等，都是极好的跨学科学习素材。

5.在化学学科知识为主的跨学科社团中开展跨学科学习

我校密切联系本地域经济文化生活，在高一高二学生中开发了许多跨学科学习的社团，其中丝绸纺织社团是以化学学科知识为主的跨学科社团。盛泽历来被称为“中国丝绸第一镇”、“绸都”;震泽地区是有名的养蚕产丝基地。丝绸纺织是吴江重要的经济来源，外贸出口的重要产品，学校的丝绸纺织社团应运而生。丝绸纺织社团参观丝织厂，参观丝博园，从种桑树出桑叶、养蚕结茧、烘茧、煮茧、缫丝、生丝、生丝织绸、烘干、染色、印花、成品丝绸等学习，了解我国古代劳动人民的智慧，为古丝绸之路而自豪，为“一带一路”的创举而振奋。汇集化学、语文、地理、历史、技术、艺术、经济等多门学科。各学科教师指导学生一起进行了许多方面的调查研究和探索。如江苏盛泽丝绸纺织业的发展历史、盛泽丝绸的现状、印染、扎染工艺的探究与应用;探究新时期海上丝绸之路的发展历程、服装设计制作艺术、桑蚕养殖与病虫害的防护技术、水温PH值对取茧的影响和制丝和印染过程中尾水的处理、新型纺织面料的化学工艺等等。在东方丝绸市场的研究部，老师和学生们亲自动手，进行了扎染的操作，收获了与众不同，创意无限的扎染作品。学生们在服装设计师的指导下，进行了汉服的设计制作，同学们穿着个性突出，融入中华传统文化色彩艳丽的汉服在校园元旦晚会上大放异彩。享受快乐，了解知识，培养兴趣，为未来的人生方向指路，也是跨学科学习的目的之一。

随着新课改的推进，高中化学教学中开展跨学科学习的教学方法必将得到大力推广，这种新型的教学手段能够在一定程度上调动学生的学习化学的积极性，为学生开阔视野、学会综合运用所学知识解决问题提供了必备条件;另一方面，这种跨学科式教学也能够对化学教师的教学能力起到促进的作用，教师不再狭义地看待化学，而是通过科学系统的学习方法来面对高中化学的教学工作，打破学科知识壁垒，让知识体系更为完整。

总而言之，在高中化学教学中开展跨学科学习，将跨学科的知识融入到化学知识中，能促进化学课堂的教学效率，提高学生的学习兴趣，全方位提升学生的核心素养，培养化学思维品质、科学精神和社会责任感，为未来的人生指引方向。

参考文献：

[1]张华.论理解本位跨学科学习 [J]基础教育课程，2018，11期（下）：4-7

[2]房喻，徐瑞钧主编.普通高中化学课程标准（2017年版）解读，教育部基础教育课程教材专家工作委员会组织编写，北京：高等教育出版社，2018.9