初中化学实验教学中的跨学科整合与创新教学方法探讨

摘 要：初中化学实验教学作为培养学生实践能力和创新精神的重要途径，需要与时俱进，引入跨学科整合与创新教学方法，以提升教学质量和效果。主要阐述了初中化学实验教学中的跨学科整合路径，探讨了基于跨学科整合的初中化学实验创新教学方法，分析了在初中化学实验教学中运用跨学科整合与创新教学方法的启示。

关键字：跨学科整合；创新教学方法；初中化学实验教学

作者简介：陆相乐（1985—），男，广东省深圳市坪山区坪山实验学校。

初中化学实验教学是化学教育的重要组成部分，通过实验，学生可以直观地了解化学反应的过程，掌握化学知识，提升实验操作技能。然而，传统的化学实验教学方法过于注重理论知识的传授和实驗操作技能的训练，忽视了学生的实践能力和创新精神的培养。因此，如何在初中化学实验教学中引入跨学科整合与创新教学方法，是相关教育工作者应认真思考的问题。

一、初中化学实验教学中的跨学科整合路径

（一）与自然科学学科的整合

在初中化学实验教学中，教师可以融入物理、生物、地理等自然科学学科的知识，让学生通过实验探究物质的性质和变化。

教师可以设计与物理学科相关的教学内容，将物理学知识引入化学实验中。例如，在与测量气体体积相关的化学实验教学中，教师可引导学生运用物理学知识，结合气体状态方程和测量装置的原理进行实验操作。教师还可以设计能源转化与化学反应速率的相关性的教学内容。例如，燃料电池是一种利用化学反应产生电能的装置，教师可引导学生观察不同反应速率对燃料电池的效率和性能的影响。

生物学是阐明生物的结构、功能和发展规律等的学科。在教学设计中，教师可以将生物学知识与化学实验相结合，呈现一些生物物质在化学实验中的变化［1］。例如，部分食品的烹饪、药物的吸收和代谢、生物能源的转化等都涉及化学反应速率知识。教师可以设计一个关于煮鸡蛋的化学实验：（1）准备鸡蛋、硫化铁、硫酸、氨水等材料；（2）将鸡蛋煮熟后剥去蛋壳，并在鸡蛋表面轻轻划几道口子；（3）将硫化铁溶解在硫酸中，制成硫化铁溶液；（4）将硫化铁溶液滴在鸡蛋表面，硫化铁溶液会与蛋白质中的硫离子反应；（5）将氨水滴在鸡蛋表面，生成无色溶液，同时鸡蛋表面有气泡冒出，并发生颜色变化。通过这个实验，学生可以观察到化学反应的过程和结果。如果想要加快反应速率，我们可以通过提高温度或者加入催化剂来实现。

教师可设计将化学与地理学科相结合的教学内容［2］，研究化学物质在自然界中的循环过程以及人类活动对环境的影响。例如，教师可在制作电池的实验教学中，引导学生使用柠檬酸、锌片和铜片等制作一个简单的酸性电池，并带领学生研究电池的工作原理和化学反应，让学生了解电能是如何产生的，引导学生思考如何更好地利用电能来造福人类。又如，教师可以带领学生开展加热碳酸氢钠固体的实验，引导学生思考二氧化碳气体对环境的影响；或者带领学生开展加热硫酸铜溶液的实验，引导学生思考热量对环境的影响。

（二）与社会科学学科的整合

社会科学学科都比较有思想内涵，教师将其融入初中化学实验教学中，能有效培养学生的思维能力。教师可以将历史、政治、经济等学科融入化学实验教学中，让学生了解化学在人类社会发展过程中的作用和影响。

将化学实验与历史学科整合可以让学生探究古人利用化学反应制作各种物品的情况，帮助学生理解化学实验的起源和发展过程。例如，教师可与学生一起讨论古人发现和利用化学反应制作玻璃的过程，引导学生思考和改进制作方法，并在课后组织学生开展制造玻璃的拓展活动，让学生自行设计实验，利用不同的原料和设备制作不同种类的玻璃，并进行分析和比较，体会化学的历史演变过程。

将化学实验与政治学科整合可以让学生了解到化学在社会伦理等方面的影响。例如，教师可带领学生探究涉及伦理和政治的化学实验，让学生选择一个与化学实验相关的政策，并研究该政策的具体内容。根据自身的研究和分析，学生要对选择的政策进行评估，考虑政策的有效性、公平性、可持续性等，并提出针对化学实验的改进建议，探讨解决相关社会问题的方法。

将化学实验与经济学科整合可以让学生了解到化学知识与生产、销售以及市场需求等因素之间的关系。例如，在化学实验室中，有许多不同的化学品需要储存。如果这些化学品没有被正确储存，就可能会引发危险，这是化学品在生产、运输过程中需要特别注意的事项。对此，教师可通过化学实验教学展示相关化学品的储存方法，如正确保存酸和碱的方法：酸和碱通常应该分开储存在防腐蚀的玻璃瓶中，置于阴凉、干燥处，避免阳光直射；瓶子上应该有清晰的标签，标明化学品的名称和浓度。

（三）与艺术学科的整合

艺术学科与人们的精神生活直接相关，将初中化学实验教学与艺术学科融合可以培养学生将化学知识运用于艺术领域的能力。教师可以带领学生通过相关化学实验探究颜料、染料等物质的性质和变化，让学生了解颜色是如何产生的以及不同颜料之间的相互作用。例如，在制作彩色玻璃花瓶时，教师可以引导学生先将玻璃管切割成适当长度，并用砂纸打磨平滑，然后将玻璃管浸入氢氧化钠溶液中加热，使其表面形成一层薄膜，接着将玻璃管浸入硫酸铜溶液中染色，最后将玻璃管放入糖浆中熬煮一段时间，使其表面光滑且颜色固化。在实验过程中，学生可以根据自己的想法，设计和制作个性化彩色玻璃花瓶，充分发挥自己的想象力和创造力。这样的教学可以培养学生的创造力和实践能力，让学生获得更好的学习体验。

二、基于跨学科整合的初中化学实验创新教学方法

在初中化学实验教学中，传统的教学方法已经不能满足现代教育的需求，因此，创新教学方法显得尤为重要。教师可基于跨学科整合路径，对初中化学实验教学方法进行创新设计。

（一）引入情境教学法

情境教学法是一种将学生置于真实或模拟的情境中，让学生在解决实际问题的过程中学习知识的教学方法。在初中化学实验教学中，教师可以设计一些生活化的实验情境，让学生在实际操作中发现问题、分析问题、解决问题，从而激发学生的学习兴趣和积极性。例如，在学习酸碱中和反应知识时，教师可以设计“酸碱饮料”实验情境，让学生通过实验探究不同饮料的酸碱性质，从而加深学生对酸碱中和反应知识的理解。此外，教师还可以结合生活中常见的物理现象、物质结构开展情境教学。例如，在探究某种矿物质的性质时，教师可以展示多种研究方法：通过观察矿物质的外观、颜色、硬度等特征来推测其结构类型；通过X射线衍射实验来确定矿物质的结构类型；通过相关实验测定物质的熔点、沸点、密度等物理性质；通过相关化学反应来研究物质的化学性质；等等。

情境教学法能够激发学生的学习兴趣和积极性，培养学生的实践能力和创新精神。教师应该充分利用这一教学方法，设计丰富多样的教学活动，引导学生主动参与、积极探究，从而提升初中化学实验教学质量和效果。

（二）采用探究式教学法

探究式教学法是一种以学生为主体的教学方法。在初中化学实验教学中，教师可以引导学生通过观察、实验、讨论等方式，自主探究化学知识。这种教学方法有助于培养学生在化学应用方面的獨立思考能力、创新能力和实践能力。例如，教师可以结合生物学科中的光合作用知识设计相关实验课题，让学生自己查找资料，通过实验探究植物利用二氧化碳制造氧气和葡萄糖的过程。在这个研究过程中，学生需要了解光合作用的原理、条件和产物，掌握相关的实验操作技巧，观察实验现象，分析实验数据，归纳总结相关结论。这样的教学活动既能激发学生的学习兴趣，又能培养他们的实验能力和科学素养。又如，教师可以融入地理学科的知识，让学生结合相关资料研究岩石在大气、水和生物等因素的作用下发生物理和化学变化的过程。在这一研究过程中，学生需要了解岩石中的物质发生的化学反应。这样的教学不仅能够加深学生对岩石风化过程的理解，还能提升学生运用化学知识解决实际问题的能力。

探究式教学法强调学生的主体地位和教师的引导作用，有利于培养学生的综合素质和能力。在初中化学实验教学中，教师应有效利用这一教学方法，设计丰富多样的教学活动，引导学生主动参与、积极探究，以提升教学质量和效果。同时，教师还应该关注学生的个体差异，因材施教，让每一个学生都能在探究式学习中获得进步和发展。

（三）运用多媒体教学法

多媒体教学法是指利用计算机、投影仪等现代多媒体教育技术进行教学的方法。在初中化学实验教学中，教师可以利用多媒体教学手段展示化学知识在政治、经济等领域的应用过程、原理和结果，使学生更直观地理解化学知识对社会的作用。例如，教师可以利用多媒体教学手段展示化学武器的使用与国际安全法等内容。通过观看相关视频资料，学生可以了解到化学武器的恐怖以及对人类的危害，从而形成维护世界安全的意识，变得更加热爱和平。又如，教师可以通过多媒体教学手段展示不同地区和国家的环境污染现状，让学生了解空气污染、水污染、土壤污染等问题对人类生活和生态环境的影响。此外，教师还可以向学生介绍我国在环境保护方面的相关政策、措施，如推广清洁能源、加强环境监测等。这样的教学能让学生认识到环境保护的重要性，培养学生的环保意识。

在初中化学实验教学中探讨新材料、生物医药等高新技术产业对经济的作用时，教师可以利用多媒体教学手段介绍石墨烯、纳米材料等新型材料的研发和应用，讲解基因工程、细胞疗法等生物医药技术的发展及应用，或介绍污水处理、废气净化等环保技术的创新和应用。教师通过这种方式，可以让学生了解到化学知识在推动社会进步和经济发展中的重要作用，激发他们对化学的探索兴趣和热情［3］。

三、在初中化学实验教学中运用跨学科整合与创新教学方法的启示

在初中化学实验教学中运用跨学科整合与创新教学方法可以培养学生的实践能力和创新精神，为学生的全面发展奠定基础。

在应用跨学科整合与创新教学方法时，教师要明确化学实验教学的目标，培养学生的科学素养和科学精神。在进行初中化学实验教学时，教师要融入其他学科的知识，以提高学生的综合实践能力。同时，教师要借鉴其他学科的教学方法，构建跨学科的化学实验教学内容。

为了更好地运用跨学科整合与创新教学方法，教师要加强实验教学资源的开发与利用。教师可以通过编写实验教材、开发实验软件、建设实验室等方式，为学生提供丰富的实验教学资源。此外，教师还可以利用网络资源，如在线实验平台、虚拟实验室等，拓宽学生的实验学习渠道，从而提高实验教学的质量。

［参考文献］

刘丽巧.新课标视域下初中化学跨学科教学的实践与思考［J］.新课程研究，2023（23）：117-119.

仇永红，张乔乔，朱婧怡，等.初中化学跨学科实践活动融入课堂教学的实践与反思：水质检测及自制净水器［J］.化学教育（中英文），2023，44（17）：126-128.

李朝辉，阎文丽.初中化学跨学科实践活动项目化教学：空间站长期驻留制氧方案［J］.化学教育（中英文），2023，44（15）：127-128.