高中化学教学中跨学科整合的探索与实践
陶圆圆
漳县第二中学 甘肃省定西市 748300
随着教育理念的不断更新,高中化学教学逐渐从学科本位向综合素养培养转变,跨学科整合作为提升学生综合能力的重要手段,已成为教育改革的关键方向之一,在化学教学中融合物理、生物等学科内容,不仅有助于深化学生对知识的理解,也激发了学习兴趣,培养了实践与创新能力,探索跨学科整合路径,对推动高中化学教学质量的提升具有重要意义。
一、高中化学教学中跨学科整合的概述
跨学科整合是指打破传统学科界限,将多个学科的知识、方法有机融合,以实现知识的系统化,在高中化学教学中,跨学科整合体现为将物理、生物等相关学科内容引入课堂,通过设计综合性教学情境,帮助学生从多角度理解化学现象,这种教学模式强调知识的关联性,有助于提升学生的科学素养、综合分析能力,例如,在讲解酸雨、温室效应等环境问题时,可以结合地理与生物知识,在分析化学反应,理解其生态影响;在探究电解原理时,融合物理电学知识,提升学生对能量转化的整体认知,通过跨学科整合,化学教学更具深度,能够更有效地服务于核心素养的培养目标[1]。
二、高中化学教学中跨学科整合的对策分析
(一)明确教学目标
明确教学目标是实现高中化学跨学科整合的首要前提,是教学设计和实施的基础,在传统教学中,目标多以学科知识传授为中心,而在跨学科教学中,教学目标应拓展为知识整合、能力提升、素养培养三者并重,通过明确跨学科整合的核心价值,教师可以合理选择整合内容,使教学具有更强的导向性,例如,在制定教学目标时,应明确所涉及的跨学科知识领域,分析其与化学知识的关联,明确学生在科学探究、问题解决等方面需达成的能力要求,这不仅有助于提升教学的系统性,也有助于引导学生将分散的知识结构化,进而实现知识迁移,培养其解决复杂实际问题的能力[2]。以“硫及其化合物”为例,若在教学设计之初明确跨学科整合目标,可有效拓展教学深度,本课内容涉及硫单质、二氧化硫、硫酸等化学性质及其应用,通过与环境科学、生物学和地理学的整合,教学目标可设定为:掌握硫的基本化学性质,理解二氧化硫对空气质量的影响,分析酸雨成因及危害,提升学生的环保意识,在教学实施中,教师可以引导学生查阅各地酸雨发生频率的数据,分析地理分布规律,并结合生物学知识探讨酸雨对动植物的影响,通过这种多学科内容的整合,学生不仅理解了硫的化学本质,也认识到其在自然与社会中的作用,增强了学习的现实感和责任感,实现了教学目标从知识传授到素养培养的转变。
(二)构建整合体系
构建整合体系是推动高中化学跨学科整合有效落地的重要保障,所谓整合体系,是指围绕教学目标,系统规划学科间的融合内容、教学路径,形成可持续、可操作的教学模式,在传统教学中,化学往往以孤立知识点进行讲授,学生难以将其与现实问题联系起来,而构建跨学科整合体系,需要以核心素养为导向,将化学与物理、生物等学科的知识进行有机衔接,形成结构化、层次化的教学内容网络,同时,该体系应包括教师协作机制、资源整合平台、课程实施方案,以保障教学的科学性,通过体系化设计,跨学科教学,不再是零散尝试,而是融入整体教学过程,提升化学教学的融合度,最终实现学生综合能力与科学素养的全面提升。以“氮及其化合物”一课为例,通过构建科学的整合体系,可有效拓展其教学内容,在化学教学中,氮元素涵盖氨、硝酸等多个知识点,若以整合体系为指导,教学可融入生物学中氮循环知识、环境科学中水体富营养化问题,从多维度建构知识结构,在实际教学中,教师可以设计一个“氮的生命旅程”项目化任务,学生分组研究氮从大气进入植物、动物,再通过排泄物与细菌作用,返回大气的循环过程,并结合化学反应式进行说明,在实验部分,可设计模拟硝酸制备的检测实验,提升探究能力,整合体系还包括生物与地理教师协同设计教学资源等活动,确保整合的深度与实效,通过这种体系化的教学实践,学生不仅掌握了氮的化学性质,还理解了其在自然循环与人类活动中的作用,培养了系统思维与综合分析能力。
(三)优化课程内容
优化课程内容是实现高中化学跨学科整合的重要环节,关键在于打破学科知识的封闭结构,将具有关联性的知识内容有机融合,构建贴近生活的教学内容体系,在跨学科背景下,课程内容的优化,不仅包括化学知识本身的重组,还需引入物理、生物等学科的相关内容,实现知识间的有机渗透,优化内容应突出知识的综合性,通过案例、项目等方式,将抽象化学知识与实际问题相结合,使学生能够应用知识,提升问题解决能力,此外,课程内容的选择应注重逻辑结构与递进关系,既要覆盖核心知识,又需体现跨学科价值,确保教学内容既科学严谨,又富有启发性,从而推动跨学科整合在课堂中落地生根。在“化学能转化成电能”这一教学内容中,优化课程内容是实现跨学科整合的有效路径,该内容本身涉及电化学原理,而其本质又与物理学中的能量转化、电路基础密切相关,通过优化设计,教师可以将传统对原电池结构的讲解,扩展到“电能获取与利用”这一更广泛的主题中,引入太阳能电池、燃料电池等实际应用案例,同时,可结合物理知识讲解电流方向等概念,帮助学生更全面理解电化学过程的实质,在课堂中,教师还可组织学生开展小组实验,如制作简易原电池,比较不同金属组合下的电压变化,并分析其原理,此类优化后的课程内容,打破了化学知识的单一性,增强了课堂的开放性,不仅提升了学生对知识的掌握程度,也培养了其跨学科理解能力。
三、结语
高中化学教学中开展跨学科整合,不仅是教育理念革新的体现,更是提升学生综合素养的有效途径,通过明确教学目标、构建整合体系等多维度策略,化学知识得以与物理、生物等学科深度融合,增强了课堂的现实关联性,实践证明,跨学科整合不仅拓宽了学生的知识视野,也激发了他们的学习兴趣,未来,应持续深化教学改革,完善实施机制,推动跨学科整合常态化,使高中化学教学更加贴近生活实际,服务于学生的全面发展。
参考文献
[1] 胡克晶. 高中化学教学中跨学科整合的实践与探索[J]. 内江科技,2023, 44(10):141- 142.
[2] 张云美 . 高中化学课堂中跨学科教学整合的路径探索[J]. 天津教育 , 2024(25):41- 42.
陶圆圆,生于1991 年2 月22,女,汉族,籍贯:甘肃漳县 学历:本科 研究方向:高中化学教育