跨学科融合视角下的高中化学教学研究

在教育改革持续深化的背景下，跨学科融合已成为培育学生核心素养的关键方向。高中化学教学中，“ 化学与环境” “ 化学与能源” 主题紧密关联现实生活，涵盖多学科知识体系。传统单一学科教学模式难以满足学生对复杂问题的认知需求，而跨学科融合教学能引导学生从多元视角剖析问题，理解化学知识在解决实际问题中的核心价值。通过跨学科融合，不仅能激发学生的学习兴趣，还能培养其综合运用知识的能力和创新思维，助力学生适应未来社会发展需求。因此，深入研究跨学科融合视角下高中化学教学方法具有重要的现实意义。

一、项目任务导向，跨学科知识整合

以真实问题为导向设计项目任务，能够将化学知识有机融入综合性实践活动中，促使学生主动调用多学科知识协同解决问题。在“ 化学与环境”“ 化学与能源” 主题教学场景下，通过构建贴合现实的项目，引导学生运用化学原理剖析物质变化规律，结合地理知识洞察区域环境特征与资源分布状况，借助生物知识评估生态影响，运用物理知识攻克能量转化难题。这种教学模式打破了学科间的固有壁垒，学生在团队协作与自主探究过程中，不仅提升了解决复杂问题的能力，还能深刻体会各学科知识间的内在逻辑联系，实现知识的高效迁移与灵活运用，进而全面提升综合素养。

开展“ 城市新能源交通体系规划与环境效益评估” 项目。学生分组模拟专业规划团队，首先运用地理知识对城市的地形地貌、人口分布、交通流量进行调研分析，绘制交通热力图与能源需求分布图；借助化学知识深入研究传统燃油汽车尾气排放的化学反应机制，以及新能源汽车电池材料（如磷酸铁锂、三元锂）的性能优化方向。在方案设计环节，结合物理知识进行充电桩功率配置、电池续航里程等参数计算，设计高效的能源供给系统；运用生物知识评估新能源交通体系对城市空气质量、动植物栖息环境的改善作用。最后，学生运用数学知识建立成本 - 效益模型，通过信息技术制作可视化规划方案。在完成项目的过程中，学生充分整合多学科知识，既加深了对化学与能源、环境知识的理解，又显著提升了实践操作与问题解决能力。

二、实践探究驱动，多学科方法协同

以实验操作与生活实践作为教学驱动核心，将化学实验方法与多学科研究手段深度融合，引导学生在实践探索过程中深化对科学原理的认知。在“ 化学与环境” “ 化学与能源” 主题教学过程中，通过设计跨学科实验与实践活动，促使学生运用化学实验技术进行物质制备、成分检测，借助物理测量仪器获取精准数据，结合生物观察方法分析实验对生态环境产生的影响。这种教学方式不仅能够有效锻炼学生的动手操作能力，培养科学思维习惯，还能让学生直观感受不同学科方法在解决实际问题时的协同效应，推动知识体系的融会贯通，切实提升科学探究素养。

组织“ 社区生活垃圾资源化利用实践” 活动。学生首先运用化学知识对社区生活垃圾进行成分分析，通过灼烧、溶解等实验手段确定有机物、无机物含量；结合物理知识设计垃圾分类装置，利用密度差异、磁性吸附等原理实现垃圾的初步分类。从生物学科角度出发，学生开展堆肥实验，研究微生物分解厨余垃圾的过程，观察堆肥过程中温度、湿度及微生物群落的变化。实验过程中，学生运用数学知识对垃圾减量数据、资源回收效率进行统计分析，绘制数据变化曲线。最后，学生将堆肥产物用于社区绿植栽培，验证资源化利用效果，并向社区居民宣传环保知识。通过这一实践探究活动，学生将化学、物理、生物等多学科方法有机结合，不仅掌握了环境治理与资源利用的知识技能，更强化了环保意识与创新实践能力。

三、情境资源串联，学科思维贯通

情境资源串联是指以真实、生动的情境为纽带，将化学与其他学科知识进行有机串联，引导学生在情境探究中贯通学科思维。在“ 化学与环境”“ 化学与能源” 主题教学中，通过挖掘社会热点、生活现象等情境资源，学生能够从化学视角分析物质变化，结合地理知识理解环境差异对现象的影响，运用生物知识解读生态系统的反馈，借助物理知识阐释能量变化。这种教学方式能有效激活学生已有的知识经验，让学生在情境任务驱动下，自主构建跨学科知识网络，培养系统性思维和迁移应用能力，从而实现对复杂问题的深度理解与解决。

以“ 校园碳足迹追踪与低碳行动” 为教学情境。教师先引入全球气候变化、碳中和等热点话题，引导学生运用化学知识分析校园内各类活动产生的碳排放，如食堂烹饪燃料燃烧、纸张生产过程中的化学反应等；结合地理知识，分析校园所在地区的气候条件、能源结构对碳排放的影响，以及不同季节校园碳排放量的差异。从生物学科角度，探讨绿色植物在校园碳吸收中的作用，研究植被覆盖率与碳汇能力的关系。学生运用物理知识，计算校园照明、空调等电器设备的能耗及碳排放。在掌握数据后，学生分组制定校园低碳行动方案，如推广太阳能路灯、优化垃圾分类与回收流程等，并运用数学知识对方案实施后的减排效果进行预测分析。通过该情境教学，学生在追踪校园碳足迹、落实低碳行动的过程中，将化学、地理、生物、物理等多学科思维紧密串联，深化了对化学与环境、能源关系的理解，同时增强了环保责任感和实践能力。

结语

跨学科融合视角下的高中化学教学，通过项目任务导向，跨学科知识整合；实践探究驱动，多学科方法协同；情境资源串联，学科思维贯通等教学方向，将“ 化学与环境” “ 化学与能源” 主题知识与多学科知识深度交融。这些教学方向突破了传统学科教学的桎梏，显著激发了学生的学习兴趣，有效培养了学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力与创新思维。在未来的高中化学教学实践中，教师应持续探索创新跨学科融合教学模式，深度挖掘优质教学资源，进一步优化教学策略，为学生打造更丰富多元、高效优质的学习体验，全方位推动高中化学教学质量提升，助力学生实现全面发展。

参考文献：

[1]朱红莲. 学科融合下的高中化学跨学科教学探究 [J]. 中学课程辅导，2024， （06）： 126-128.

[2]程毕凤. 大概念视角下高中化学跨学科教学的研究[D]. 福建师范大学， 2023. DOI：10.27019/d.cnki.gfjsu.2023.000825.