初中化学跨学科融合的实践研究与思考--调节土壤的酸碱性,培育美味碱地柿子

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

黄玲玲 鲍琳琳

辽宁省营口市第十一中学 115000

摘要

我省目前实行的是分学科教学,分学科有利于学生学科知识的学习,但是分学科教学不利于学生把握学科知识间的联系和综合运用,在解决实际问题时往往也需要多学科知识的综合运用。2022年版《义务教育化学课程标准》课程内容中新增了化学与社会.跨学科实践部分,强调了在解决实际问题时需要综合运用学科知识,体会合作、协同解决问题的重要性。本文以“调节土壤的酸碱性,培育美味碱地柿子”为例,从设计思路,学习目标的设置,学习过程的规划等方面,介绍了如何将初中化学知识与生物、数学等学科内容相结合,在初中化学教学中进行跨学科融合的做法及在实践中对学科融合的认识和思考。


关键词

跨学科融合;初中化学;学科素养

正文


随着教育的不断发展和进步,跨学科融合实践活动在教学活动中越来越受到重视。尤其是初中化学与很多学科有着密切的联系,更适宜开展跨学科融合的实践活动。因此,在大概念的统领下,运用跨学科的知识、方法,解决真实的情境问题,培养学生的学科素养和综合能力具有重要的现实意义。

一、跨学科融合实践的背景

2022年版《义务教育化学课程标准》课程内容中新增了化学与社会.跨学科实践部分,强调了在解决实际问题时需要综合运用学科知识,体会合作、协同解决问题的重要性。同时,给出十个跨学科实践活动的实例并在附录部分展示两个具体的活动案例,要求跨学科实践活动所用课时不少于总课时的10%,充分体现了跨学科实践活动在化学教学活动中的重要性。但目前跨学科实践活动的研究尚不成熟,跨学科实践研究的具体案例比较少,因此需要教师联系生活实际,发现生活中的化学、其他学科中的化学,结合教学实际,自主研发跨学科实践活动,丰富课堂教学的同时,给同学们提供更多学习和实践的机会,培养学生的化学学科素养。

二、跨学科融合实践的意义

目前,我省实行的是分学科教学,分学科教学的教材成熟,教师对教材的把握也很准确,有利于学生学科知识的学习,但是分学科教学不利于学生把握学科知识间的联系和综合运用,在解决实际问题时往往也需要多学科知识的综合运用。因此,跨学科融合的学习对于学生的全面发展及运用其解决实际问题有着重要的意义。

初中化学与语文、数学、物理、生物及综合实践等多门学科有着密切的关联。在化学学科实践活动中将语文的传统文化、数学的坐标曲线、物理的电流知识等进行恰当的融合,使学生感受到学科间的联系,在体验化学实践活动乐趣的同时也了解了其他学科的知识,并能将它们有机的融合在一起,构建新的认知,让学生体验实践活动的魅力,感受化学学习的乐趣。

对于学习基础比较薄弱的学生,理科学科的学习往往存在畏难情绪。化学对于初中学生是一门新接触的学科,如果只是一味的研究书本上的知识而很少开展实践活动,久而久之就会产生厌学情况。丰富的学科实践活动是学生们比较感兴趣的一部分内容,也能充分调动他们学习化学的积极性。初中化学跨学科融合实践的意义在于通过初中化学实践活动视角寻找化学与其他学科的联系,整合初中化学与相关学科的知识,解决化学学科问题。学生在解决问题的过程中能够学习到多学科的知识与技能,了解学科间的联系,构建新的认知体系,形成完整的知识框架,从而促进学生发展创新能力,培养学生的化学核心素养,更为今后其他学科的融合实践研究提供了参考和实践经验。

三、初中化学跨学科融合在课堂教学中的实践

下面以《调节土壤的酸碱性,培育美味碱地柿子》为例,介绍初中化学跨学科融合在课堂教学中的实践。

1.内容分析

本次跨学科实践活动内容是基于2022年版《义务教育化学课程标准》跨学科实践活动之一《探究土壤的酸碱性对植物生长的影响》,结合学生生活实际,从人们喜爱的大洼地区美味碱地柿子的土壤酸碱性为探究点引发学生的思考与实践。此部分内容主要承载着常见酸和碱的化学性质及改良土壤酸碱性的化学学科知识,同时融合生物、地理等课程内容。其中测定土壤的酸碱性涉及常见酸和碱的化学性质、改良土壤酸碱性设计酸和碱之间的中和反应等化学知识。认识土壤的酸碱性对植物生长的影响涉及生物学知识,认识不同地域土壤的酸碱性分布为地理学科知识。通过初中化学与生物、地理等跨学科实践活动的探究,学生在解决实际问题的过程中能够学习到多学科的知识与技能,了解学科间的联系,构建新的认知体系,形成完整的知识框架,从而促进学生发展创新能力,培养学生的化学核心素养

2.设计思路

该项目以“土壤改良”为学习主题,融合了初中化学、生物、数学等课程内容,属于调查研究类综合实践活动。以“我们学校劳动实践园的土壤是否适合中碱地柿子”为导入及贯穿,充分利用身边资源进行项目式教学。在项目拆解过程中学生会很容易地联想到需要解决的相关内容。学习目标明确,贴近学生生活,学生兴趣十分高涨,为项目学习的开展提供了活动线索。学生通过自主实验探究的这一过程,理解变化观化学与可持续发展大概念,体会实验室探究与真实问题解决的关联。

 

《调节土壤酸碱性,培育美味碱地柿子》设计思路

3.学习目标

化学:通过测定学校的劳动实践园土壤浸出液酸碱性的过程,学会测定物质酸碱性的方法。学会用实验探究的方式认识酸与碱会发生中和反应,并能运用中和反应的原理解决实际问题。

生物:以改良土壤的酸碱性为任务驱动,根据生物课所学知识及查阅资料等方式了解不同植物生长所需的土壤酸碱性,设计改良土壤的方案,感受化学与生物、生活的密切联系。

数学:能够运用控制变量的方法进行实验探究,改良土壤的酸碱性。

4.学习过程

【创设情境】我们知道不同的土壤环境适合种植不同的植物?我们学校劳动实践园有一块土地,如果种植我们爱吃的碱地柿子是否适合?

设计意图:从学生身边的土壤环境和熟悉的碱地柿子提出问题,引发学生的思考,激发学生的求知欲和学习热情。

【检测土壤的酸碱性】植物生长可能受到土壤、光照、空气、水分、温度、养分等因素的影响,不同的植物适宜在不同酸碱性的土壤环境下生长,如何调节土壤的酸碱性使其适宜碱地柿子的生长?学生运用所学知识,选择合适的方法检测土壤酸碱性。学生通过测定得知学校劳动实践园的土壤成酸性,不适宜碱地柿子的生长。

设计意图:引导学生利用生物知识土壤酸碱性与植物生长的关系。运用适合的方法测定土壤的酸碱性,测定出学校劳动实践园的土壤呈酸性,不适宜碱地柿子生长,从而引发学生进一步探究欲,改良土壤的酸碱性来适宜碱地柿子的生长。

【制定改良方案】在了解学校劳动实践园的土壤呈酸性不适宜碱地柿子生长后,教师引导学生思考如何改良土壤的酸碱性。学生了解中和反应的原理,设计改良劳动实践园土地由酸性变为碱性的方法和操作步骤。

设计意图:学生在制定方案的过程中,教师引导学生运用化学知识中和反应的原理,设计改良学校劳动实践园酸性土壤为碱性的方法,从而适宜碱地柿子的生长。

【改良土壤的酸碱性】学生运用数学知识控制变量的方法进行分组实验,运用不同的物质改良学校劳动实践园的酸性土壤。

设计意图:引导学生运用中和反应原理,加入过量的碱性物质将土壤改良为适合碱地柿子生长的碱性土壤,从而解决这一实际问题。

【交流反馈】各小组进行汇报,交流本组采用哪种碱性物质和方法来改良学校劳动实践园的酸性土壤。交流实验过程和实验结果,学生从碱性物质是否有腐蚀性、价格是否低廉、对环境是否有影响等方面对各组的实验方案进行交流讨论,找出最适宜用来改良学校劳动实践园酸性土壤的物质。

设计意图:对各小组的探究过程进行汇报、评价和反馈,引导学生在运用所学知识解决问题的同时,找到更符合生产、生活实际的解决方法,培养学生的化学学科素养。

【总结评价】教师引导学生进行总结评价。

设计意图:培养学生的归纳总结能力和语言表达能力。

四、学科融合的认识与思考

1.跨学科融合让学生感受不同学科的魅力,激发学习兴趣

跨学科融合学习与传统教育相比,不再是单一的学科知识传授,能让学生学习到不同学科知识的同时体会到不同学科的魅力,形成学科间知识的整合,触发学生的好奇心和思考,激发学生的学习兴趣。

2.跨学科融合促进教师专业成长

跨学科融合对于教师的素养要求更高,教师不仅要掌握本学科的知识,还要了解融合学科的相关知识,这就需要教师向其他学科教师学习、交流,共同合作完成跨学科融合的教学,从而促进教师的综合能力和专业素养的成长。

3.跨学科融合提升学生的综合能力

党的教育方针提出全面实施素质教育,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。跨学科融合实践活动不像传统教学只是传授单一的学科知识,而是融合其他学科的知识,注重学生的综合能力和全面发展,学生的学习也打破了学科局限,学生能从多角度去考虑问题、解决问题,促进学生综合能力的不断提升。

五、学科融合实践的教学效果与反思

本次教学实践通过化学与生物等学科知识的融合实践活动,解决学生生活中的问题,增添学习的趣味性,打破固有的单一知识体系,更好的调动学生的求知欲。学生通过实践活动获得成功的喜悦和满足感,在逐渐培养学生分析和解决生活中一些实际问题的同时,加强学生的动手实践能力,激发学生的实践精神,并引导他们在今后的学习生活中去主动实践探索。

本次实践活动是初中化学跨学科融合研究的首秀,在实践过程中存在着一些不足之处,如:教师对学生实践过程的评价方式还比较单一,没有注重对学生实践过程的创意性思考、细节表现及实践过程的评价。教师对现有教材与新课标中跨学科融合的衔接还略显生硬,需要在今后的教学、备课过程中多加思索和研讨,使跨学科实践活动与现有教材内容更好第衔接起来,培养学生的化学学科素养。

参考文献:

[1] 董敏华.在初中化学教学中进行学科融合的实践与思考.化学教与学2021年第10期

[2] 柯志超,黄丹青.行之愈笃,知之益明-初中化学开展跨学科实践活动的探索.化学教与学2023年第1期

[3] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:11          


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