跨学科实践活动融入初中化学大单元教学的课例研究

《义务教育课程方案（2022年版）》明确提出进行跨学科实践活动的要求。本文以2024年版人教版九年级上册第四单元课题1《水资源及其利用》为例，涵盖跨学科实践活动——水质检测及自制净水器；以问题驱动带动系列活动，侧重于落实科学态度与素养发展；注重培养学生将化学与生物、地理、物理、数学、历史等学科融合解决跨学科实际问题的能力。本课例旨在为跨学科实践活动融入初中化学大单元课堂教学提供实践路径和参考依据。

初中化学跨学科实践活动研究的必要性

当今科学技术迅猛发展，许多科技创新领域都需要交叉学科的相关知识，重大问题很难凭借单一学科知识解决。随着教育改革的不断推进，将学生培养为“全面发展的人”已成为中国学生核心素养的要义。《义务教育课程方案（2022年版）》首次规定各学科开展跨学科实践活动应安排不少于总课时的10%。化学具有很强的综合性，它与物理、生物、数学、地理等学科都有交叉融合之处，是实施跨学科教学的良好载体。

《义务教育化学课程标准（2022年版）》专门设置了“化学与社会·跨学科实践”学习主题，设计了10个跨学科实践活动。跨学科实践活动可以帮助学生更好地了解化学和其他学科的关系，引导学生运用多学科知识解决实际问题。化学教师需要以化学教材为依据，将其他学科知识融会贯通，培养学生跨学科的思维能力，从而提升学生运用多学科知识解决实际问题的综合能力。

跨学科实践活动融入初中化学大单元的教学设计探索

设计思路。我们选取2024年版人教版九年级上册第四单元课题1《水资源及其利用》一节，依据新课标学习主题“化学与社会·跨学科实践”中跨学科实践活动——水质检测及自制净水器展开设计，这一实践活动运用多门学科的知识，并运用相应的工程与技术。如：关于水净化的原理需要科学知识，制作净水器则需要技术与工程方面的知识。学生在物理学科“升华和凝华”中，已经学习了水的三态变化、自然界中的水循环、水资源的利用和保护；生物学科介绍了水在植物中的升腾作用及植物在涵养水源、保持水土方面的影响；地理学科介绍了大气降水、水旱灾害、水资源状况；历史学科介绍了古今中外的水法。

我们通过查看相关文献，基于以上分析，结合学生的认知发展区，设置如下课程目标。第一，收集和整理与水相关的文献，进行文化解读，发现中国传统文化中关于水利用的民族智慧；在对传统文化进行学习时能够关注当下，找到弘扬传统文化的方法。第二，收集并分析与水相关的艺术作品；运用不同角度的文献资料证实自己的观点；明确水资源在各学科中的文化属性；查阅生活中影响各种水资源利用的主要因素，并对水资源的利用提出合理的构思。第三，丰盈内在感知，进而建构多种表达途径；尝试进行多元化表达；优化表达方式和呈现形式；培养跨学科整合的视野和思维，不仅能够整合各学科的关键知识要素，还能融合更多学科和技能；掌握跨学科知识，形成跨学科能力和跨学科思维。

教学过程如下。

环节一：问题形成任务清单。教师提问：古有大运河，今有南水北调，国家花巨资这样做的原因是什么？以此导入新课，问题驱动，任务清单由学生自主讨论，自主认领，调动积极性，激发兴趣。结合地理和历史学科视角，解释问题，使课堂教学不再局限于某一学科层面，旨在培养学生综合素养。

环节二：课外实践活动。学生分为研学组、调研组、查阅组、综合组四个小组开展课外实践活动，如利用周末时间前往污水处理厂、深入社区调研城市用水情况、上网查阅水资源相关文献资料等。通过以上活动，学生培养了实证意识，拓宽了学习视野，走向社会，增强责任感；突出学生主体地位，围绕具体问题，学生选择自身擅长的方式进行探究，思维能力得到综合发展。

环节三：小组交流展示。研学组参观了污水处理厂，介绍了污水处理的过程；调研组深入社区调查城市用水情况，讲述家庭简易净水器的构造原理；查阅组上网搜集文献素材，不仅整理了关于水资源及其利用的学科融合知识、从古到今对水的立法情况，还了解到了古人净水的方法；综合组整理了近代生活中过滤吸附操作应用及各学科水资源知识集锦，并展示了家用水质监测笔。

环节四：课堂深入探究。通过多学科、多途径总结净水方法。在我国古代，人们早早就有了净水意识，请大家思考以下记载中用到了哪些净水方法？《调疾饮食辩》记载：春夏大雨，山水暴涨，有毒。山居别无他水可汲者，宜捣蒜或白矾少许，投入水缸中，以使水沉淀净化。《养生要集》记载：凡煮水饮之，众病无缘生也。再对照现代科技中的净水方法：软化硬水的材料，即离子交换树脂、净水新科技空气制水机、空间站水循环等。学生通过阅读总结净水方法：沉淀、吸附、煮沸。拓宽解决问题的视角，在探究中不断完成知识的内化，培养综合素养。

建构思维模型，使用模型。浑浊的泥水在“生命吸管”的净化下变成澄清的水，据此设计便携式净水器。学生通过课本上自来水厂净水示意图，分析自来水杂质成分，总结出自来水厂净水方法如沉淀、吸附、过滤等，并在教师的引导下总结出物质分离与提纯的一般方法，建构物质分离与提纯的科学思维模型。学生自主设计实验：如何把一杯自然界的浑水变成清水？通过分组讨论、设计方案，合作探究、实施实验，反思评价、表达交流，组间展示、互评完善，构建模型并使用模型，实现知识迁移，落实学科素养。

环节五：成果活动复盘。理不辨不明，通过小组辩论“水是越纯越好吗”，学生不仅巩固了知识，还清晰地知道为什么我们不饮用纯水，将知识运用于生活。学生讨论回答：古有大运河，今有南水北调，历经千里后如何甘甜如初？学生通过手抄报、倡议书、辩论赛、你问我答等形式，小组复盘深入，展示形式多样，每个人都能在实践活动中找到“成长节点”，养成严谨认真的科学态度。

评价方式创新。评价方式分为学生评价（自我评价和生生互评、组内评价和组间评价）、教师评价和家长评价。根据提炼的学科共通素养，对学生的学习成果进行全面评价，根据维度设置不同的奖项，将评价与学生的颁奖活动结合起来。每项活动都有过程性评价，以跟踪观察、日志记录的形式形成成长档案。

教学效果反思。以“一杯水的北上之旅”为主题的跨学科实践活动学习，创设古有大运河今有南水北调的真实情境，学生感受到历史和化学的距离不再遥远，有利于将所学的化学知识和社会问题有机融合在一起，从而形成意义建构；通过调查城市污水处理厂、查阅用水法律、古代净水工具——漉水囊和家用水质检测笔等生活实例，拓展学生思维的深度和广度，促使所学知识立体化、结构化、素养化。

跨学科实践活动融入初中化学大单元教学，首先，可以缓解九年级化学教学“时间紧任务重”的困境，使时间效益最大化。其次，经常开展跨学科实践活动可以拓展教师的知识面，使其看待问题的视角不再局限于本学科，促使教师教学能力提升。最后，跨学科实践活动的侧重点不再仅是课堂中把知识讲明白，而是思考如何设计教学活动才能促使学生更好地获得知识，提升能力。

跨学科实践活动融入初中化学大单元教学的整合是必然趋势，但在一线教学中开展并不是一蹴而就的，如一线教师的跨学科实践活动和大单元教学的理论知识培训、学校的课时整体规划、学校实验条件的保障等，都需要进一步研究和解决。

（本文系2024年度河南省基础教育教学研究课题“‘双新’背景下大概念统领的初中化学大单元教学实践研究”的阶段性成果。课题编号：JCJYC2407zy1326）

（赵江华单位系南阳市第二十八中学校，王璐单位系郑州市第六十一中学，凡晓宇单位系郑州市创新实验学校）

（本栏责编 桑 涛）