跨界学习：高中化学核心素养培养的新场域构筑*

高 丽

“跨界学习”是世界五大学习法之一。现代教学意义上的“跨界”，不仅指教学内容跨界，更指学习场所、方式、方法等的跨界。［1］43跨界学习可以更好地提高课堂教学的绩效、助推课堂教学的改革、应对新高考的变革、推进创新人才的培养。

一、跨界学习的路径：打破化学教学固有的边界

高考评价体系指向核心素养，新高考模式下的课堂教学也需要进行改革。“教知识”要向“教思考”转变，“学得多”要向“学得好”转变，教育场所要多元化、体验化、趣味化、思辨化。基于此，跨界学习也要多方位、多角度开展，力求在学科的交叉地带寻找教育教学的创新之道。换言之，教育者要创新教学策略，从知识灌输式教学向高阶思维式教学转变，构筑高中化学核心素养培养的新场域。

1.学习场所上的“跨界”——打破教室固有的“边界”

学习不能局限于课堂，还应向课外拓展延伸。例如，在教授“酸碱中和滴定指示剂”的时候，除了介绍书本上的甲基橙、酚酞、石蕊，教师还可以引导学生发现生活中的指示剂。

情境设计：最近在用黑枸杞泡茶喝的时候，老师发现，它泡出水的颜色会与水温及水质有很大的关系，用高温纯净水泡出来是蓝色的，温度降低后又变成了紫色。热的纯净水泡出来的黑枸杞水呈蓝色，而加了不同的家用“试剂”后，黑枸杞水分别呈紫色、蓝色、黄色和红色。同学们，你们知道要分别向黑枸杞水中加的什么“试剂”才会呈现出这么多不同的颜色吗？请大家在家利用家用“试剂”进行探究。

在学生自主实验后，教师可引出“花青素”这一物质的概念——花青素是一种广泛存在于植物中的水溶性多酚类色素［2］，其稳定性和颜色易受水温、氧气、光、酸碱性的影响。最后引导学生讨论如何泡茶、如何保存黑枸杞等一系列问题。

这样的课外家庭小实验的学习，实现了教学场所的跨界，打破常规教学的“边界”，增强了学生研究和分析问题的能力，培养了学生科学探究与创新意识的核心素养。

2.学习内容上的“跨界”——打破教材固有的“边界”

以往的课堂教学往往以浅层知识的积累为主，不利于学生核心素养的提升。在学科教学中，跨界学习能突破学科壁垒，形成培育学生化学综合素养的通道。实施跨界学习，关键是要打破定式、主动应变，从而激活学生的跨界思维［1］43，满足学生多元发展的需求，适应学生未来发展的多样化需求。［3］

（1）化学与数学的跨界。“化学平衡常数”的计算需要用到数学知识。2017 年新课标高考化学第13 题就体现了数学中的对数函数与指数函数在化学计算中的应用，体现了“内容”上的跨界。

常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述不正确的是（ ）

C.NaHX溶液中c（H+）＞c（OH-）

D.当混合溶液呈中性时：c（Na+）＞c（HX-）＞c（X2-）＞c（OH-）=c（H+）

（2）化学与物理的跨界。学习电化学模块的知识需要用到物理学上的电流以及正负极的判断。例如，带负电荷电子的流向与电流的方向相反，电流是从电源的正极流向电源的负极。根据这些物理学知识可以引导学生推测电子流出的一极是负极，电子流入的一极为正极。这样的跨界让学生体会到了不同学科之间知识的融会贯通，各学科之间不是孤立的线性的，而是有关联的网状关系。

3.学习方式上的“跨界”——打破传统学习的“边界”

跨界学习提倡课堂教学要“轻结果重过程”，教师的“教”要服务于学生的“学”，要以学生为主体，依据学生的实际学习状况，主要包括学生现有的知识储备、认知水平、对新知识的兴趣等内容去确定教学的起点和策略。［4］教师要“让出课堂”，引导学生学习，组织学生讨论并解决问题，培养其团队合作精神。笔者的某一例题教学片段如下。

已知某二元酸H2A溶液中只含有下列微粒：H+、HA-、A2-、OH-、H2O。室温下，取10mL0.1mol·L-1的某二元酸H2A，向其中滴加0.1mol·L-1NaOH 溶液，下列说法不正确的是（ ）

A.H2A溶液中存在HA-⇌A2-

B.0.1mol·L-1的H2A溶液中有c（H+）+c（OH-）-c（A2-）=c（A2-）+c（HA-）

C.当滴加至中性时，溶液中c（Na+）=c（HA-）+2c（A2-），滴加NaOH的体积大于10mL

D. 当 滴 加0.1mol·L-1NaOH 溶 液 为20mL时，溶液中的溶质为Na2A

（1）“对”出矛盾。在学生完成题目后，教师可组织小组内部交流讨论，结果不一样的地方就是矛盾的原点和思维碰撞的交叉点。本题是溶液中离子反应一节的内容，学生的答案有B、C、BC、BD等多种组合，这就产生了矛盾。

（2）“争”出激情。此时，教师可以安排选择不同选项的学生在课堂上进行讨论，说明各自的解题思路。关键问题集中在C 选项，学生各自整理思路，准备说服对方。

（3）“辩”出高度。语言是思维的外壳，表达是思维的外在体现，表达能力直接影响思维能力的发展。［5］学生在陈述自己观点的时候，需要组织好语言，并在辩论的过程中，发现自己或是对方在思维方式上的漏洞，最终实现观点的统一。

（4）“长”出素养。新高考模式下，开放式“语言描述类问题”逐渐增多，此类题大多涉及归因类问题，对学生的思维能力和综合能力要求较高，更能体现深层学习的需要，体现核心素养的诉求，体现学科本质特点。

“对”“争”“辩”“长”系列教学活动使教学探究走向“深度”，整个过程聚焦证据推理与模型认知的核心素养，使学生在潜移默化中增长知识、发展能力、培养情感，进而发展学生的核心素养。

二、跨界学习的愿景：化学教学改革的路径取向

随着“核心素养时代”的到来，我们的课堂应如何更好地适应时代的发展？笔者认为，可以从以下四个方面对跨界学习进行补充，构筑高中化学核心素养培养的新场域。

1.在实验中“跨界”，提高实验教学的学习地位

化学是一门以实验为基础的学科，以往的教学模式中，为了快速推进教学进度，化学实验多数时候是教师在黑板上“讲”出来的，而不是在实验室“做”出来的，这样就错失了很多培养学生动手能力、观察能力、分析解决问题能力的机会。化学实验需要真正开展起来，可以跨界物理的电学、生物的细胞学和渗透压等，提升学生跨学科实验的素养和能力。

例如，在教授苏教版化学必修二专题6 第三单元“化学能与电能的转化”时，笔者设计了如下教学实验。教师可安排学生进行分组实验：利用灼烧后的碳棒做电极，用直流电源电解硫酸溶液，电解一段时间后取下电源接上电流表，观察电流表的指针是否发生偏转。（见表1）

表1 化学实验跨界物理原理

学生动手实验前，教师设置如下问题：为什么要灼烧碳棒？电流流向如何？电子流向呢？你看到了什么现象？推测可能发生了怎样的反应？产物是什么？你判断的依据是什么？让学生带着问题实验，在实验中记录、总结、探究、归纳，运用物理的知识来解决化学的问题。

此教学实验通过化学跨界物理的实验情境创设探究活动，培养学生动手操作实验的能力，启迪学生从物理的角度理解电流产生的本质原因，明白电池电极名称的由来，辨析电子、电流、电荷的流向，进一步理解氧化还原反应与电化学的密切关联。

2.在活动中“跨界”，多开展化学社团实践活动

教师可以组织学生开展与化学有关的社团研究活动，进行多方面跨界学习，实现多学科知识的融合。例如，我校开展了下列社团活动。（见表2）社团活动的开展实现了化学与历史、化学与表演等“跨界”融合，全方位提升学生的学科核心素养。

表2 学校开展的化学社团活动

3.在体验中“跨界”，组织校外观摩学习活动

教师可以利用社团实践活动带领学生开展校外观摩活动，如去自来水厂参观，了解自来水厂的净水程序和原理；还可以带学生参观食品加工厂，了解食品在加工、包装过程中的防腐剂、抗氧化剂的选择以及相关的原理等，开阔学生的视野，增加教育的广度和宽度。

4.在前瞻中“跨界”，融入现代化教学仪器设备

随着科技时代的发展，教学设备和仪器也在不断更新，现代化教学仪器的应用适应现代化教学的需要。如数字传感器在化学实验中的应用，传感器绘制出的曲线有利于帮助学生分析化学反应背后的原理。以此引导学生不断学习新的知识和方法，跟上时代的步伐，进而实现教学相长。

综上所述，跨界学习延伸了学生运用和迁移知识的空间，打破了教育场所的局限，融通了不同学科之间的交叉地带，寻求适应新高考模式下的教育教学的方法。当然，跨界学习只是教学的一条途径，我们还要对其进行不断的尝试和探索，以寻求更多更好的教育教学方式，使核心素养落地。

［1］宋卫群.跨界学习：突破非连续性文本教学壁垒的尝试［J］.语文教学通讯·D 刊（学术刊），2019（6）：43-45.

［2］刘敏，徐彩霞，吴兴怀，等.黑枸杞酸碱指示剂的制作和应用［J］.中学化学教学参考，2020（11）：58-60.

［3］教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）［S］.北京：人民教育出版社，2020：5.

［4］毛玉萍.新课标下高中数学教师教学思想转变探究［J］.新课程：教师版，2019（5）：59.

［5］施惠芳.小学数学实验教学的“数学化”探寻［J］.江苏教育，2019（9）：11-14.