突破桎梏“跨”出精彩
李春琼
重庆市第四十九中学校 400800
当下化学教育碰到的难题是把抽象的化学原理同现实世界的问题怎样联系起来,单纯的传授知识的模式很难符合新时代培养创新人才的需求,探寻新的教学模式变得很紧迫,跨学科视角下的创客教育重视依靠项目式学习,动手去创造来解决实际问题,给化学教学革新带来了契机,这种模式不是单纯引进新技术或者新设备,而是提倡一种全新的教学观念,就是引领学生在多学科知识的交叉处展开探究和创造,让化学课堂变成孕育创新思维和实践能力的地方,从而冲破传统教学的束缚。
一、构建跨学科融合的教学框架
在高中化学创客教育当中,首先要搭建起一个能够冲破学科界限、促使知识融合的教学架构,这个架构的设计要以化学学科核心概念为根基,积极去寻找它和其他学科知识之间的联系,教师要改变自己的角色定位,从单纯的知识传授者转变为学习情境的设计者和引导者,教师应该系统梳理化学课程内容,找出那些适合做跨学科项目式学习的切入口,当学习化学反应和能量转化的时候,可以预想与物理学电学知识、工程学电路设计有关联的地方,在探讨材料科学的时候,可以引入艺术设计里的美学原则以及历史学里材料演变的脉络,这样一种架构的搭建,就是希望营造出一种开放又互联的知识网络,从而引领学生在更为广阔的视野之下去理解和应用化学知识,给后面创客活动的展开形成稳固的基础 [1]。
二、创设情境驱动的教学策略
基于跨学科融合的教学框架,教师需要构建情境来驱动教学活动的发生,把静态的知识点转化为动态的探究任务。
(一)项目化驱动的知识重构
把教材里的知识单元变成有挑战性的跨学科项目,这是促使学生主动学习的关键,以人教版高一化学必修第二册第六章的“化学能转化成电能”实验活动为例,教师可以把这个活动升级成一个“微型能源装置设计”项目,这个项目要学生做的不是简单地做一个水果电池,而是要他们综合运用化学中的电极反应原理,物理学中的电压和电流概念,甚至还要用到数学建模去预估电池性能,教师的任务就是设置开放性的项目目标,给予必要的脚手架支撑,促使学生在解决问题的过程中,自发地重新构建和加深对电化学知识的认识,从而做到知识的内化和迁移。
(二)艺术化呈现的成果表达
化学的世界里有严密的逻辑,也有结构的美,还有变化的美,创客教育中,我们要让学生用艺术化的形式来展示他们的学习成果。以第五章《无机非金属材料》的学习为例,学生学完硅酸盐的性质后,老师可以引导他们开展“化学花园的艺术创作”“仿制古法琉璃”等。学生在活动中不仅要用化学知识配制出不同颜色的沉淀,还要用美术学科的知识,比如色彩搭配、造型设计等,来完成作品,这样学生的成果就不只是千篇一律的实验报告,而是带有自己独特想法和美感的创造物,这会激发他们学习化学的审美情趣和表达欲望[2]。
(三)技术化辅助的过程探究
现代信息技术给化学探究过程的精确化和可视化给予了有力支撑,在教学当中,教师要自觉地引领学生利用技术工具来辅助探究,拿探究第六章“化学反应速率影响因素”来说,可以引导学生用温度传感器,颜色传感器等设备代替肉眼观察,从而及时搜集反应进程中的数据,借助数据处理软件,学生就能画出精确的反应速率曲线,这样就能更直观,更深刻地体会到浓度,温度等要素对反应速率产生的影响,这种做法把化学实验同信息技术,数据分析能力融合起来,塑造了学生的科学探究
精神和信息素养。
三、实施过程导向的教学评价
要更好地支持跨学科创客教育,教学评价体系也要从传统的终结性评价转向过程性的、多元的评价。
(一)探究日志的记录与反馈
教师要带领学生创建项目探究日志,用来记载创客活动的全部流程,其中包含项目构想的改变,设计草图,实验数据的原始记录,失败尝试的反思,团队协作时的关键议论等等,这样一来就把评价的重点从最后的作品评判转到过程性的思维表现上,重点在于认可学生在探究过程中所体现出来的思维品质,敢于试错的精神以及解决问题的能力 [3]。
教师对于探究日志的反馈应该具体化,启发性。教师不应只是简单地给出一个对错判断,而应是启发式提问,比如一次实验失败了,教师可以提问:“从反应原理的角度看,导致产率偏低的原因有哪些?要怎么改变实验方案来验证你的想法呢?”这样的反馈促使学生将实践中的问题与化学理论知识建立起深度联系。日志也是学生自我评价的依据,学生可以回顾自己的探究轨迹,清晰地看到自己的认知成长和能力提升,反思和迭代的科学探究习惯也就慢慢内化成自己的习惯。
(二)多元主体的协同评价
改变教师一人当评者的状况,增添更多的评价主体,可举办项目中期或者末尾的成果展示会,让学生分小组做成果汇报,原型展示,评价的时候包含同学互相评价,跨学科教师联手评议等,拿“微型能源装置设计”项目来说,我们能够请物理教师从电路设计是否合理这个角度给予评价,找技术教师就结构制作的工艺性给出改善意见,这样协同评价的办法既给学生赋予了不同视角的回馈,又较为真实地模仿了现实世界里跨团队协作的工作环境,有益于学生加强交流和表达能力。
四、结语
在高中化学教学里融入跨学科视角的创客教育,是对传统教学模式的一次革新,通过创建融合型教学架构,营造情境驱动的教学手段并执行过程导向的教学评判,便可以把化学知识学习同创新操作能力培育融为一体,而且重视教师角色的改变与教学策略的更新,促使学生在真实问题的推动下,把多学科知识结合起来开展探究和创造活动,这有益于加强化学教学的吸引力和实效性,而且有益于学生冲破思维定势,在“跨”当中体会创造的快感,从而为今后的发展构筑起雄厚的综合素养根基。
参考文献
[1] 黄敬东. 跨学科融合视角下高中化学教学的创新路径研究[J].启迪 ,2025,(03):46-48.
[2] 罗照勤 . 跨学科视角下的高中化学教学设计研究 [J]. 课堂内外(高中版),2024,(39):20-21.
[3] 李玉玺 . 基于跨学科实践视角的高中化学课堂教学——以“配合物的形成和应用”为例 [J]. 中学化学教学参考 ,2024,(30):71-75.