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初中化学跨学科项目式学习实践研究

张恒
  
百家媒体号
2025年6期
苏州市彩香实验中学校 江苏省苏州市 215000

摘要:初中化学和物理都是自然学科,通过二者教学资源和活动的融合,能够进一步培养学生科学素养和实践精神,有利于学生学科核心素养的发展。化学与物理具有一定的内在联系,因此在初中化学和物理实践教学中,需要找准恰当时机融入化学实验教学内容,让学生从已有知识和经验出发,全面提高自身分析能力和解决问题能力。

关键词:初中化学;跨学科;物理;项目式学习

引言

《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)明确了“化学与社会·跨学科实践”这一课程内容,为强化化学学科实践、推进综合性学习、开展跨学科项目式学习提供了依据和指引。跨学科项目式学习是将不同学科的知识和技能融合在一起,促使学生在解决实际问题的过程中体会知识的融会贯通、提高综合素质的一种学习方式。目前,在初中化学的课程改革实践中,越来越多的教师开始探索跨学科项目式学习,并积累了一定的经验,也发现了新的问题。因此,围绕初中化学跨学科项目式学习展开实践研究并探索、设计教学策略,对推动课程改革是十分必要的。

一、基于项目式学习的初中化学跨学科教学原则

(一) 生活化原则

在跨学科教学背景下,教师应基于化学学科特性,贯彻项目式学习的理念,为学生创设真实的学习体验环境,推进化学教学的高效开展。初中化学知识与学生生活有着紧密的联系,引入生活元素优化项目内容设计,可以帮助学生更好地理解化学知识,建构化学知识与实际生活的联系,使其学会应用所学知识解决生活中的实际问题,从而全面落实项目式学习理念,达成提高教学质量的目标。

(二) 探究性原则探究性学习是以学生为主体、以问题解决为导向的学习方式。在问题探究中,学生经历观察分析、提出假设、实验验证等环节,能够体会化学知识在问题解决中的有效应用,获得新的知识与技能,在学习中发展科学思维,提高学习能力。这不仅可以帮助学生理解化学原理,还能促使他们形成完整的知识体系,为后续化学素养的发展提供助力。

(三) 知识适用性原则

跨学科教学能够促进不同学科知识和技能的交叉、融合,拓宽学生的视野,这要求教师做好对教学内容的筛选,综合考虑学生的学习水平,选择适宜的知识点,并对跨学科教学的切入点进行把控,从而推动化学跨学科教学的有序开展,实现学生对化学知识的综合应用,完善其知识体系,培养综合应用所学知识解决实际问题的能力。

二、初中化学跨学科项目式学习实践要点

(一)引入化学实验,理解物理抽象知识

人教版九年级全一册物理《分子热运动》是初中生探知微观世界的开始,由于这部分知识与学生生活联系较少,因此具有一定的抽象性,学生理解起来将存在一定的难度。本节课教学目标的制定主要从三个维度进行,知识目标:(1)要求学生知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地运动。(2)能够识别和区分扩散现象,尝试运用分子热运动观点进行解释。(3)知道分子热运动的快慢与温度有关。能力目标:借助实验类比分析的方式,培养学生观察能力和直观感受能力,提升学生感知事物的能力。情感体验目标:通过实验激发学生对大千世界的兴趣,让学生从直观感知现象,认识无法直接感知的事实。初中物理教材中借助气体扩散的实验帮助学生理解分子结构与变化,让学生通过气味感知分子变化,并在学生学习高涨的基础上,找准适当时机引入化学实验,帮助学生从不同层面理解分子特点。当学生对分子概念知识基础掌握之后,教师会引入相关化学教具“分子球棍模型”,帮助学生充分理解本章节抽象知识。教师准备两个杯子,一个杯子里装上水,另一个杯子里装上水分子的构成模型,教师在杯子呈现之后,向学生提问水是由什么组成的?通过学生观察模型以及自己的学习经验,学生说出一个氢和两个氧组成的,由于这个年纪的学生刚接触化学中的元素和原子概念,因而给出这个答案,教师要给予肯定和鼓励。教师拿出水分子模型让学生观察,并告知学生红色大球代表氧气,白色小球代表氢气,水的分子式就是H2O,在这个化学实验教学融合中,学生不仅了解了分子的运动和组成,同时还初步认识了水的分子组成,对后续学习具有很大促进作用。

(二)融入化学实验,解决物理困难问题

以人教版物理九年级全一册《家庭电路》教学为例,家庭中电路在实际生活中的应用非常广泛,通过本节课教学目标的学习,学生能够掌握电器之间的连接和用电安全,了解家庭电路组成部分的作用,帮助学生树立物理知识来源生活的科学理念。教师在教学过程中,借助电池内部化学反应帮助学生理解本节课知识,教师引入由锌、铜、稀盐酸组装的电池装置,然后利用化学反应,观察衔接处的实际情况。教师首先介绍能量转化的相关内容,然后向学生展示原电池装置,将铜片和锌片放入稀盐酸溶液中,观察电表指针的变化情况,此时的现象就是放电。通过这个实验的开展,能够让学生深入理解化学能转化为电能的过程,从而了解家庭电路的特点。

(三)联系生活,深化项目探究

在跨学科项目式学习指导中,教师应立足项目与现实生活间的联系启发学生思考,促使他们将所学知识应用于现实生活,以深化对项目主题的理解和掌握。例如,在以“布置低碳宣传栏”为主题的跨学科项目式学习活动中,教师可引导学生回归生活,分析如何在校园内践行低碳行动。各小组通过前期调查了解了校园内各种与低碳理念不符的行为。基于此,教师可引导学生运用物理及化学知识计算以下内容:(1)“随手关闭教室内电灯”行为的减排量;(2)教室空调温度调高1度时的减排量;(3)1.5吨的燃油汽车使用1升汽油的碳排放量与1.5吨的电动汽车使用1度电的碳排放量。在此基础上,教师可进一步引导学生设计“初中生如何在校园内践行低碳行为”的方案。通过这样的课堂指导,学生能实现对化学、物理学科知识的整合,并将跨学科项目与现实生活衔接起来,实现核心素养的综合发展。

(四)与物理知识结合发散学生思维

在众多的学科中,物理学科与化学学科具有较多的共通之处。

例如,在学习“我们周围的空气”这一节内容时,要求学生能够认识空气的主要组成,了解空气的主要成分,认识混合物与纯净物的概念。但在实际教学中发现,许多学生对该部分知识的理解仅仅停留在表层,难以实现深度学习的目标。对此,教师可以在教学中科学融入物理知识,以此为学生拓展思维、加深理解提供推动力。在化学教学中,教师可以将物理学科中的气体定律融入课堂,并利用虚拟现实技术开展化学实验,引导学生在气体不同的状态与环境下进行观察与分析,探究温度、气压对气体体积的实际作用效果。通过融入物理知识,教师能够为学生学习“我们周围的空气”相关化学知识提供新的思路与方向,进而提升学生的认知素养,推动学生实现深度学习的目标。

结束语

综上所述,正所谓理化不分家,物理与化学都是以实验教学为主的学科,新课标背景下初中物理教学与化学实验教学融合具有显著意义,不仅能够帮助学生理解物理抽象知识和难点问题,同时还能促进物理课堂教学效率的提高,让学生真正感受学科融合的价值与魅力。作为一名初中物理教师,应积极主动进行探索与实践,秉持新课程改革要求,推动跨学科融合教育的实施。

参考文献:

[1]卢燕.新课标背景下跨学科融合在初中物理教学中的应用探讨[J].数理天地(初中版),2024(6):78-80.

[2]程伍弟.实验探究活动运用于初中物理课堂教学探究[J].考试周刊,2024(1):144-147.

[3]刘晓,张书振,张夫果.物理U型液压计在初中化学实验中的创新应用[J].理科考试研究,2023,30(16):49-50.

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