基于数字技术的高中化学跨学科教学实践探索

前言：

高中化学课程注重培养学生对物质组成、结构、性质及变化规律的认识。在传统教学中，化学学科常以独立形式开展教学，学生虽能掌握化学知识，但在知识综合运用与跨学科问题解决上存在不足。《普通高中化学课程标准（2017 年版2020 年修订）》强调要重视开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情境的创设，促进学生化学学科核心素养的形成和发展。而跨学科教学有助于实现这一目标，数字技术的发展更为其提供有力支撑。数字技术能将抽象化学知识直观呈现，打破学科界限，为学生提供更丰富学习资源与多元学习方式。

一、数字技术在高中化学跨学科教学中的作用

1、丰富教学资源

数字技术能够为高中化学跨学科教学提供海量丰富教学资源。教师可通过网络获取多学科相关图片、视频、动画、虚拟实验等资源。如，在讲解“原子结构与元素周期律”时，教师可利用数字资源展示原子结构模型发展历程动画，结合物理学科中电子运动知识，帮助学生理解原子结构。

2、创设生动教学情境

数字技术能创设生动逼真教学情境，激发学生学习兴趣与主动性。利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术，学生可身临其境地感受化学现象与过程。

如，在学习“有机化合物的结构与性质”时，通过 VR 技术，学生仿佛置身分子世界，观察有机分子空间结构与化学键，直观理解有机化合物结构与性质关系。

3、促进教学方式转变

数字技术支持下，高中化学跨学科教学可采用多样化教学方式。如利用在线教学平台开展项目式学习，教师布置跨学科项目任务，学生分组在线协作完成。如，在“探究酸雨形成与防治”项目中，学生通过在线平台交流讨论，从化学角度分析酸雨成分与形成化学反应，从地理角度研究酸雨分布与影响因素，从生物角度探讨酸雨对生态系统危害。而后再进行资源的共享与成果的汇报成果。

4、助力教学评价多元化

数字技术可使教学评价更全面、客观、多元化。通过学习管理系统，教师可实时跟踪学生学习过程，记录学生在线学习时间、参与讨论情况、作业完成情况等数据，了解学生学习态度与努力程度。如，教师可以利用数据分析工具，对学生学习成果进行量化分析，如考试成绩分析、作业错误类型分析等，精准掌握学生知识掌握程度与薄弱环节。

二、基于数字技术的高中化学跨学科教学策略

1、基于数字平台进行教学内容整合

教学内容的有效整合是跨学科教学成功的基础，数字平台可以为多学科知识的融合提供便捷工具。如，教师可利用在线课程平台构建“化学 - 多学科”知识关联数据库，将教材中的核心知识点与其他学科建立结构化联系。例如，在“物质的量”教学中，通过数字平台链接数学学科的“摩尔体积计算模型”和物理学科的“气体状态方程模拟器”，学生可在同一界面完成跨学科知识的联动学习。

又如，针对苏教版必修模块“化学与可持续发展”章节，教师可借助数字思维导图工具构建知识网络：以“化石燃料的综合利用”为核心节点，延伸出化学学科的“烃类物质性质”、物理学科的“能量转化效率计算”、地理学科的“资源分布图谱”以及生物学科的“生态碳循环模型”。每个分支节点都嵌入相关数字资源，如石油分馏实验视频、碳排放数据可视化图表等，学生通过点击节点即可实现多学科知识的自主探索。

2、依托基础数字工具开展跨学科探究活动

基础数字工具能为跨学科探究提供便捷易操作的实践支持，尤其适合以研究性学习、小组协作的形式开展教学。如，在“化学反应原理”模块中研究“原电池原理”时，教师可设计小组合作探究任务：首先让学生分组完成简易原电池实验（如用铜片、锌片、导线和柠檬制作简易电池），用手机拍摄实验过程中的电流变化现象；接着各组将实验数据（如不同电极材料对应的灯泡亮度、电流计读数）录入在线共享表格（如腾讯表格、Excel 在线版），通过表格的自动计算功能对比数据差异；最后结合物理学科中“电路基本原理”的在线教学视频（如国家中小学智慧教育平台资源），小组讨论分析电极材料与电流强度的关系，并用文字或简单图表在班级群内分享探究结论。

3、运用数字叙事进行情境建构

数字叙事技术能够将抽象的跨学科知识转化为具象的情境体验。如，在教学“高分子化合物”时，教师可创作交互式数字故事：以“塑料的前世今生”为主线，通过动画演示单体聚合的化学过程，插入物理学家关于材料强度的实验记录，展示环保专家的降解数据可视化图表，最后引导学生通过在线投票选择未来高分子材料的发展方向。

针对“化学与生活”模块中的“食品添加剂”主题，可构建沉浸式数字情境：学生以“食品检测员”身份进入虚拟场景，使用数字工具检测食品成分（化学），查阅不同添加剂的每日允许摄入量（生物），分析添加剂使用对食品保质期的影响（物理），最后通过在线辩论平台就“添加剂使用的利弊”展开跨学科讨论。

结束语：

数字技术在高中化学跨学科教学中占据着不可替代的重要地位，它不仅是连接化学与其他学科知识的桥梁，更是丰富教学形式、提升教学效果的关键支撑。将数字技术贯穿于跨学科教学的全过程，可以为打破学科壁垒、培养学生综合素养提供有力保障。我们一线教师要跟随数字技术的发展步伐，持续优化高中化学跨学科教学，以让学科教学更好地适应教育变革，最终培养出更多适应时代需求的创新型人才。

参考文献：

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