学科融合视角下的初中化学教学策略探索

陈明真

在《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)中，提出化学与物理学共同构成了物质科学的基础，教师要重视初中化学与小学科学和高中化学课程的衔接，关注与义务教育阶段其他有关课程的关联，以促进学生在科学领域的核心素养全面发展。换句话说，新课标为初中化学课程的学科融合教学指明了路径，教师必须注重学科内的融合及学科间的联系。其中，物理及部分学科因为其本身的特殊性，与初中化学学科的联系更显紧密，应充分体现出来。初中化学乃至其他学科教师对该领域展开深入研究是非常必要的。

一、 学科融合概述

随着新课程改革的推进，学科知识的整合已经成为一种趋势。特别是在进入初中之后，学科数量逐渐增多，学习难度日益增大，必须通过学科融合帮助学生建立起更加完整的知识体系，为学生今后面对现实中的复杂问题奠定充分的基础。真正意义上的学科融合，需要打破学科之间的壁垒，开展包括两个或两个以上学科知识的教学活动，推动学生展开综合性的探索。对初中化学学科来说，则意味着要以化学知识为主线，同时将与当前知识相关的其他学科内容联系起来，以有机整体的方式呈现给学生。

学科融合需要教师具备较强的教学能力，尤其是要有灵活运用各学科知识的能力，必要时还要进行教师之间的相互配合。而且，因为学科融合必然带来知识内容的复杂化，所以对部分学生来说可能意味着学习难度的增强，因此也就需要在教学策略、方法及手段上的融合。比如与信息技术手段的融合，用生动形象的知识内容激发学生的学习兴趣，给学生带去新鲜感，帮助学生的知识理解及认知构建。总之，学科融合在字面上的含义虽然只是学科知识间的融合，其实是教学活动中各种元素间的大融合。

二、 初中化学教学实现学科融合的必要性

初中化学教学实现学科融合是非常必要的。这不仅是新课标提出的要求，而且也对应着以往初中化学教学中经常出现的一些问题。比如，有的化学教师为了激发学生的兴趣，想出了一个有趣的实验：向一瓶已经放置多时的石灰水中吹气，结果看起来清澈的石灰水马上变得浑浊起来。但发现学生们没有什么兴奋惊奇的表现。经过交流才发现，原来物理老师已经做过了这个实验。学科融合能够解决此类问题，准确把握学生已经掌握的知识技能，促进学科间的沟通，保持良好的教学效果。

其实，化学与生物学科之间也有密切的联系。生物也是一门科学学科，所有生物都由物质组成，生命活动中存在大量的化学现象，还可以从物理的角度进行分析。比如人类如果长有一双鸟的翅膀，想要像鸟一样飞起来，胸肌必须多么发达呢？这就可以从物理的角度进行计算，同时又要有丰富的生物知识储备。而在这一过程中，人体内又会为了产生能量而产生多么大的化学反应，就与化学学科产生了联系。可以说学科融合是学生打开科学大门、满足自身求知欲与好奇心的必然途径。乃至对当今环境污染问题的影响及其认识，都必须通过学科融合的方式才能让学生产生比较全面的理解。学生今后在科学领域的发展，离不开学科融合。从初中阶段就推动化学与其他学科的融合，能够为学生的科学素养打下牢固的基础。

三、 初中化学学科与部分学科的联系及差异分析

初中化学学科实现学科融合教学是必要的，但在具体实践中不能生搬硬套，脱离实际，否则反而会给学生的学习造成困难。因此，教师必须对初中化学学科与部分学科的联系及差异有清楚的认识，这样在教学中才能做到游刃有余。以下将主要从物理及生物两门与化学联系较为紧密的学科展开分析。

(一)与物理学科的联系和差异

化学与物理学科的联系是初中化学教师普遍能够意识到的一个问题。甚至在很早之前，物理与化学学科尚未“分家”时，卢瑟福等物理学家曾因研究放射性而获得了诺贝尔化学奖。而且从学科定义来看，物理是研究物质一般运动规律和物质基本结构的学科，化学则是在原子、分子水平上研究物质组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。由此可见，二者都针对物质的基本结构，无论物理还是化学，学生在刚开始学习的时候都需要明白原子、分子等基础知识。

当然，化学与物理之间既有交叉，又有区别。首先，在描述物质的性质和变化方面存在一些不同。比如在物理知识中，物质从液态到气态的变化叫作汽化。汽化有两种方式，蒸发和沸腾。蒸发是发生在液体表面的汽化，在任何温度下都可以发生；沸腾则是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。而在化学知识中，“挥发”基本等于物理学中“蒸发”的意思，而“蒸发”这个词本身在化学中还有其他含义，比如实验中对液体的某些操作，而这些操作的目的则是让液体“沸腾”。

另外，二者在描述物质的微观组成时也有一些矛盾。比如初中物理通常认为，分子是能维持物质化学性质的最小粒子，常见的物质是由大量分子组成的。在初中化学中，微观上物质由分子、原子、离子“构成”，而宏观上物质同样可以由分子、原子和离子“组成”。至于究竟是“构成”还是“组成”，还需要看维持物质化学性质的粒子是由何种粒子构成的。也就是说，在描述物质微观组成时，初中化学学科的抽象性和逻辑性更强，介绍得更加细致。其他还有液体分子距离与固体分子距离等，都在一定程度上反映着化学与物理的区别。

(二)与生物学科的联系和差异

与物理学科一样，生物学科与化学学科的联系也非常紧密，许多知识都存在交叉渗透的情况。这是因为生命活动本来就是在各种化学反应不间断地进行中开展的。比如人在吃甜食的时候心情会变化，其原因就是人体的一系列化学反应所导致的结果。而且，化学、物理和生物三个学科常常相互渗透。比如人在某些情况下出现的防御或进攻行为，其产生的动机在物质层面属于化学反应，是人在接收到信号之后，体内的一系列化学反应促使人做出了具体行为，而具体行为的产生则要依靠神经传导的信号。

不过，相比初中化学和物理学科之间的紧密联系，化学与生物学科的联系在表面上并不容易发现。因为初中生物知识主要注重生物质的普及，知识难度比较低，较为通俗易懂，是对广泛范围内生物知识的大致介绍。而化学学科则不是如此，学生自初中化学知识的学习开始，就不仅要理解物质的微观结构，而且还要开展大量的化学实验，要深入掌握很多物质的性质、用途和制备方法。之所以造成这种情况，是因为化学与生物学科的基础是不同的，生物知识想要实现深入学习研究，对学生的要求更高，要等待学生科学素养的进一步成长。

比如，人类在早期“炼丹”或“炼金”等活动中，就已经总结了一些物理和化学规律，了解了一些相关知识。而从“炼丹”或“炼金”的目的来看，就能发现当时人们对生命的认识还是非常粗陋的，尚未建立起较为科学的概念。除了人类生命中普遍会经历的“生老病死”，几乎谈不上生物科学。现代生物科学的发展，恰恰建立在物理、化学乃至地理等各种学科的发展之上。所以，某种程度上化学是生物学的基础。一般的初中教育，先设置生物学科，再设置化学学科，正是为了帮助学生在不同学科领域实现同步且全面地成长。

四、 初中化学学科实现学科融合的主要途径

除了以上两门学科外，其他学科都与化学学科有关。但因为关联性不是特别紧密，所以这里不再一一论述。以下将对初中化学学科实现学科融合的主要途径展开讨论。

(一)创设学习情境

学科知识的融合应该是自然的，不能过于生硬，不要让学生认为教师是在生拉硬拽，否则会极大影响学生的学习体验，教学效果不好，还容易造成学生认知的混乱。而为了保证不同学科的知识同时出现在课堂，又不会显得杂乱无章，创设学习情境就是一条必然的途径。在贴近现实、能够被学生了解和熟悉的情境中，可以从不同的角度讲述化学知识，认识化学现象，让学生明白人们在现实生活中开展一些生产或生活活动时，到底需要进行哪些思考，行为的逻辑又是什么。

比如，教师可以从热点安全事故新闻中选取案例：某地某工厂发生了粉尘爆炸。教师向学生提供相关信息，引导学生展开分析：在这个事故中，蕴含着哪些物理和化学知识？发生了什么样的化学反应？为了防止出现这种情况，工厂本来应该采取哪些措施从物理的角度进行防范？工厂的做法是否存在问题？这样就通过现实的情境把物理与化学学科很好地结合了起来。如果教师还能使用信息技术开展教学工作，学生的学习感受会更加强烈。不过，要注意初中生刚刚进入化学和物理知识的系统化学习，所以对情境案例的分析不宜太过深入，只要学生能够有效运用已学知识，能够认识到学科知识之间的联系，提升对某些化学知识的理解深度即可，不能要求学生一定拿出现实有效的处理方案。

(二)补充教学内容

通过以上论述可以发现，学科融合视角下的初中化学课堂所需要的知识内容要远远超过传统课堂。而且，所需要的不仅是教材上的知识，还需要承载知识的情境，而提供这些情境信息的可能是各种新闻等内容。也就是说，课堂内外、教材内外、学科内外的各种知识都要出现。因此，为了实现有效的学科融合教学，离不开补充教学内容这一途径。补充的方法和来源可以多种多样，不过以信息化内容为佳。因为通过现代信息技术，教师收集整理教学内容会更加方便快捷，而且信息化资源的内容密集度也比较高。

比如，在学习有关金属的化学性质时，教师应尝试将之和金属的物理性质结合在一起。比如有哪些金属会在常温下表现成液态？金属存在气态吗？气态的金属又是什么样子，有什么样的化学性质？这些问题想用实际展示的方式全面呈现在学生面前是非常困难的，但是又对学生充分理解相关知识有巨大帮助。为了实现教学目的，教师可以选择科学纪录片等视频内容制作成微课，在课堂上播放给学生观看，请学生根据微课中提出的问题观看视频并展开思考，总结并回答上述问题。相关的物理现象和化学现象都可以在微课视频中得到充分体现，不仅补充了教学内容，而且对学生有着强大的吸引力，可以有效激发学生的学习兴趣，让丰富的教学内容起到应有的作用。

(三)展示微观过程

在实践初中化学学科的融合教学时，教师一定要重视以化学学科为主线，想办法为学生展示微观的化学反应过程。即使是物理上的变化，教师也要尽可能以微观方式让学生理解这些物理变化是怎么回事，为什么说事物只是发生了物理变化，而不是化学反应。学科的融合绝不是让教学失去重点。而且，正是因为微观演示，学生才能更好地区分化学与物理学科，才能了解生物科学是怎样和化学及物理学科联系在一起的。为了达成这一目的，同样需要信息技术的帮助。

例如，液态水变成冰，或者冰变成液态水和气态水，这些过程发生的是物理变化还是化学变化呢？为什么？水和金属接触，容易导致金属生锈，这是不是属于化学反应？而金属放在冰上，可能并不会发生这种情况。为什么说冰变成液态水不是化学性质产生了变化呢？如果初中生出现了上述疑问，说明教师的学科融合教学做得比较好，促进了学生的思考和主动探索，同时教师也要想办法解决学生的这些疑问。这时教师就可以用动画的形式演示水在不同物理形态下的变化过程，其微观结构在不同形态下有着何种区别，进而指导学生去解释上述现象。这样的教学是以化学学科为中心的，学生对相关物理知识的了解在很大程度上是辅助学生化学知识体系的构建的。

(四)提高教师水平

以上所有途径的落实需要教师采用科学合理的教学策略，如果教师不具备学科融合教学所需要的教学专业素养，那么只会导致教学过程的混乱，让学生无所适从，不知道应该怎样学习。所以，提高教师水平也是实现学科融合教学各种途径中的重要一环。在这里，初中化学教师所需要的能力包括对物理和生物等学科的了解，对信息技术功能和各种教学内容的掌握，对学生状况的深度把握，以及与其他教师的良好沟通写作能力等。在教师通过学科融合促进学生的全面发展时，教师自己也要实现整体能力素养的进步，达到真正的“教学相长”。

在日常业余时间，初中化学教师应该以教材内容为核心展开广泛的知识学习活动，与物理、生物等学科教师密切配合，请求大家的帮助与支持，认真梳理化学知识与物理及生物等学科知识之间的联系。还有非常重要的一点，即对比不同学科的教学进度，思考在开展某一部分化学知识的教学时，物理和生物教学大致完成了哪些教学工作，能够支持初中化学教学进行怎样的学科融合。当然，如果其他学科教师有融合化学学科的需要，初中化学教师也应该向他们提供相应的帮助。这些学习成长活动应该在信息化条件下进行，使得教师可以同时提升自身对信息技术的应用水平，一举多得。另外，教师还要积极参与学校组织的培训和校本教研等活动，应该将学科融合作为一个主要的研究与实践方向。

五、 初中化学教学学科融合的具体策略

(一)积极创新教学方法

教师应首先做到对教学方法的积极创新。因为面对不同的知识内容和所需创设的不同学习情境，只有通过教学方法的创新才能取得良好的教学效果。任何一种教学方法都不是包治百病的灵丹妙药，不可能适用于所有情况。如上文提到的信息化手段，根据目标、内容及学生能力等各方面情况的差异，必须有所变化。

以微课视频为例。在学习金属的化学性质时，教师应给学生留下预习任务，请学生了解日常生活中与金属化学性质有关的都包括哪些场景，鼓励学生自由结组，每组选择一个场景进行模拟表演。表演结束后，要对场景中体现的金属化学性质有所解释。第二天上课时，先让学生进行表演，这时学生得到的是金属化学性质在宏观层面的体现以及抽象的理论解释。然后教师再使用微课演示金属在上述场景中发生了怎样的化学变化，把之前的宏观表现和理论解释充分结合起来，进而延伸到金属生锈之后产生的物理性质变化。学生对很多生活现象的了解与认识因此而变得全面和深刻，可以把相关知识有效串联起来，解决实际问题。

(二)有效运用信息技术

在当今社会，信息技术已经成为社会生产生活正常运转必不可少的技术依托，教育领域也是如此。如果没有视频和各种用于制作微课的软件，上述的一些例子是无法成为现实的。但是，信息技术本身只是工具，教师在教学中固然要认识到“工欲善其事，必先利其器”，但也必须明白工具发挥作用的关键在于人，在于师生双方如何运用信息技术。以微课视频为例，如果为了激发学生的学习兴趣，教师在制作和使用微课视频时过于强调其趣味性，忽视了教育性，就不可能取得预期的教学效果。

比如在学习初中化学知识中的氧化反应时，其具体可以分为缓慢氧化、燃烧和爆炸。在现实中，有时只发生缓慢氧化，有时则是一连串氧化在一瞬间快速发生。为了让学生能够看到这些反应是如何发生的，彼此之间有着什么样的关系，教师就可以使用信息技术加以演示。比如将相关的科普或实验视频以很多倍的慢速播放，让学生看到反应的一瞬间物体发生了什么样的变化，产生了何种现象。但是，这只是开始，教师还应继续用信息技术演示情境，请学生分析这个情境中发生了何种缓慢氧化的现象以及这一现象如何引发燃烧和爆炸。学生完成思考后回答问题，互动视频能够直接给出对错判断并进行点评。

(三)紧密联合生活现实

根据新课标，初中化学课程实现学科融合的目的其实在于促进学生对知识的实际应用。因为学科融合有利于学生科学领域核心素养的成长，而核心素养的定义则是能够满足学生及社会发展所必需的能力素质。所以，核心素养是指向现实的，代表着学生解决现实问题的能力。初中化学课程的学科融合也就必须以现实生活为蓝本，以解决生活问题为目标。教师一定要注意这一点，在学科融合的过程中，不能只顾及情境和知识内容的结合，还要放在生活现实的角度下展开讨论和探索。

例如，在学习有关碳酸钙等盐类的学习中，教师应该尝试将生物学科结合起来，让学生结合自己的生活经验思考：生物中有哪些事物属于碳酸钙或其他盐类？蛋壳是不是呢？然后带领学生针对这些事物进行实验，比如蛋壳、动物的骨头或者牙齿等。接下来为学生播放视频，为学生展示在烹饪等活动中，对上述化学知识有着哪些应用。最后请学生思考一个问题：“鸡吃骨头鱼吃刺”是一些地方的“老话”，认为可以补钙。大家觉得可以吗？如果真的吃下去，这些东西在体内会发生什么样的化学反应，是否对我们吸收钙质有帮助？如有必要，可以与生物教师合作，帮助学生做好生物领域的知识准备。

六、 结语

综上所述，初中化学课程的学科融合教学，是新课标、教育改革、“双减”政策等教育发展大趋势下所必须落实的一种教育模式，是初中化学教学能够跟上时代发展的重要条件。通过学科融合，教师可以有效指导学生从不同的角度思考和应用化学知识，让学生有能力自主解答过去令自己感到好奇的各种问题，学生的整体思维能力会有很大的进步，而这将成为学生科学素养核心领域发展的重要基础。教师要抓住初中生正处于身心快速成长时期的良好机会，加强学科融合教学的研究与实践，同时注意提高教学效率和实际效果，避免带给学生过重的学习负担。相信在大家的努力之下，最终一定能够取得优秀的教学成果，推动初中化学教学进入新的发展阶段。