初中化学大单元教学中跨学科知识整合的实践探索

摘要：在当下教育改革持续深入的大环境里，跨学科知识融合已经成为提高学生综合素养与创新能力的重要途径。初中化学作为一门基础自然科学，和物理、生物、数学等好多学科都有着紧密的联系。这篇文章会从理论依据、实践办法等多个角度展开深入探究，力求给初中化学教学提供全新的思路与方式，目的是促进初中化学教学的高质量发展。

关键词：初中化学；大单元教学；跨学科；知识整合

引言

大单元教学模式是一种很新颖的教学理念，正渐渐在教育领域里受到大量关注。这种模式以某个特定主题或项目为引导，把相关知识系统地整合在一起，成功打破了传统教学里各章节知识之间的界限，给跨学科知识的深度融合提供了更广阔的空间。

一、跨学科知识整合在教育中的重要性

跨学科知识整合有力地打破了传统学科之间的壁垒，为学生的全面成长提供了重要支撑。从理解知识的层面来讲，它让学生不再把各个学科的知识看作孤立的部分，而是能够发现它们之间内在的联系，进而搭建起一个完整的知识体系。就像在学习化学里物质的溶解现象时，如果结合物理学科中分子运动的知识，学生就能更透彻地明白溶解过程的本质。在培养思维方面，跨学科整合能推动学生发展综合思维能力。当面对复杂问题，学生可以从多个学科的角度去分析，拓展自己的思维。跨学科知识整合还能大幅提升学生解决实际问题的能力，现实生活里的难题常常涉及多个学科，通过跨学科学习，学生能积累应对复杂情况的经验，为以后步入社会打下坚实基础。

二、化学学科与其他学科的关联性

化学学科和其他学科之间有着紧密的联系，还相互影响。在和物理学科的关联上，它们常常一起解释物质现象。比如说物质的三态变化，物理学科主要关注状态的改变，而化学学科更侧重于研究变化过程中有没有新物质产生。像水蒸发变成水蒸气，这是物理变化；但水电解生成氢气和氧气，这就是化学变化了。在化学实验操作里，天平、量筒这些仪器的使用原理都来自物理知识。化学跟生物学科的关系也相当紧密，生物体内的生理活动都离不开化学反应。例如光合作用和呼吸作用，这两个过程都包含复杂的化学变化，而且遵循化学原理。在生物实验中，化学试剂用于物质鉴定，帮助我们探究生物体内的物质构成。化学和数学也相互配合，化学定量分析需要用数学方法处理数据，化学方程式的计算要靠数学比例运算来求解未知量，数学模型还能辅助描述化学反应速率等，让化学研究变得更精确、更高效。

三、初中化学大单元教学中跨学科知识整合实践策略

（一）基于学科核心素养的跨学科整合策略

1.化学学科核心素养与跨学科素养的融合

化学学科的核心素养包含五个方面，分别是“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”以及“科学态度与社会责任” 。在推动跨学科知识融合的过程中，要把这些化学学科核心素养和跨学科素养很好地结合起来。就拿“化学与环境”的跨学科教学来说，可以引导学生从宏观的角度去观察像雾霾天气、水体污染这样的环境污染现象，再利用化学知识从微观层面分析污染物的构成和化学反应原理，以此来培养学生“宏观辨识与微观探析”的素养。同时，让学生综合考虑环境问题涉及的化学、生物、地理等多个学科的因素，通过跨学科的科学探究活动，寻找解决环境问题的办法，从而培养学生的跨学科综合素养以及“科学探究与创新意识”。在这个过程里，还要引导学生树立正确的科学态度，让他们深刻认识到自己在环境保护方面的社会责任，实现化学学科核心素养和跨学科素养共同发展。

2.以核心素养为导向的跨学科教学目标设定

在初中化学大单元教学时，要以化学学科核心素养为基础，结合跨学科知识整合的需求，制定出清晰、明确又切实可行的教学目标。就拿“金属的性质与应用”大单元教学来讲，除了设定掌握金属化学性质、物理性质这些化学学科的教学目标，还得结合物理学科里金属导电性、导热性在生活中的实际运用，确定培养学生综合运用化学和物理知识，解释金属在生活中应用原理的跨学科教学目标。另外，通过组织跨学科项目式学习活动，比如设计一款适合特定领域的新型金属材料，来培养学生的创新思维和实践能力，把“科学探究与创新意识”等核心素养目标贯穿始终。制定教学目标时，要充分考虑学生的认知水平和能力发展阶段，保证教学目标既有一定挑战性，又能通过教学活动有效实现。

（二）跨学科知识整合的具体方法与实践

1.主题式整合：以化学主题为纽带整合多学科知识

主题式整合就是围绕一个化学主题，把相关的多学科知识系统地整合起来。比如以“燃烧与灭火”为主题，学生在化学课上学燃烧条件、灭火原理，还有常见灭火器的工作原理等化学知识；在物理课上，结合热传递、能量转化这些知识，去理解燃烧时的能量变化以及灭火时热量是怎么散失的；在生物课中，探讨火灾对生态系统的影响，像森林火灾后动植物的生存情况以及生态系统的恢复过程。通过这个主题，把化学、物理、生物等多学科知识有机地串联起来，让学生从不同学科的角度全面认识燃烧与灭火这种现象。在教学的时候，可以通过创设情境，比如播放火灾事故的视频、展示灭火器的使用场景等，来激发学生的学习兴趣，然后引导学生运用多学科知识进行分析和讨论，让他们对这个主题理解得更深刻。

2.项目式学习：借助跨学科项目推动知识融合

项目式学习是让学生在完成特定项目的过程中，综合运用多学科知识来解决实际问题。比如开展“自制简易净水器”的跨学科项目。在项目进行时，学生得运用化学知识，弄清楚水中杂质的成分和性质，挑选合适的化学试剂净化水质，像利用活性炭的吸附性去除水中的异味和色素；运用物理知识设计净水器的结构，依据过滤原理选择合适的过滤材料和装置，保证水能够顺利通过过滤层从而达到净化的目的；项目完成后，学生还能运用生物知识检测净化后水的微生物含量，评估净水器的净化效果。通过这样的项目式学习，学生能在实践中切实体会多学科知识的融合运用，提升解决实际问题的能力以及团队协作能力。

（三）信息技术在跨学科知识整合中的应用

随着信息技术快速发展，它在跨学科知识整合里的作用越来越重要，给教学帮了大忙。教师可以通过网络平台搭建跨学科教学平台，把化学以及其他相关学科的教学资源聚集起来，像教学课件、视频、虚拟实验等丰富内容都有。就拿“化学与生活”跨学科教学网站来说，在网站结构里划分出不同学科的知识板块：化学知识板块主要关注日常生活里常见的化学物质和它们的化学反应；物理知识板块解释生活中的物理现象和原理；生物知识板块探究生活里的生物科学知识等等。除此之外，在网站中设置互动交流区，学生能在这里提出问题、分享学习心得，教师和其他学生可以及时答疑、交流。借助这样的教学平台，打破了时间和空间的限制，学生能灵活安排时间，随时随地学习跨学科知识并进行互动。

四、结语

通过学科核心素养的深度融合，开展主题式和项目式教学的创新实践，再加上高效利用信息技术，不仅成功打破了学科间的界限，还大大提升了学生综合运用知识的能力。展望以后，要继续深入推动跨学科教学实践，让化学教育朝着更高水平发展。

参考文献

[1]胡文娟.通过“生物与环境”单元生态环境教学设计跨学科实践活动[J].小学科学，2024，（22）：50-52.

[2]赵江华，王璐，凡晓宇.跨学科实践活动融入初中化学大单元教学的课例研究[J].河南教育（教师教育），2024，（10）：40-41.

[3]龙诗琼.跨学科学习视角下的初中英语大单元教学设计研究[D].江南大学，2023.