学科融合视角下高中化学培养学生高阶思维的实践与思考

摘 要：随着教学改革活动的不断推进，为了更好地提升学生的综合素质，教师需要采取合适的策略推动学科融合，进而激发学生的探究欲望和跨学科思维能力。因此，在日常教学过程中，高中化学教师必须从学科融合视角出发开展教学研究工作，探究如何在学科融合视角下培养学生的高阶思维。文章针对学科融合视角下高中化学教学中培养高阶思维的意义以及当前高中化学教学存在的不足进行了分析，探究了学科融合视角下高中化学教学培养高阶思维的教学策略，旨在为相关研究者提供参考和借鉴。

关键词：学科融合；高中化学教学；高阶思维

高中化学教学旨在培养学生综合运用知识的能力。因此，如何在高中化学教学的过程中实现培养学生高阶思维的教学目标，成为当前教学研究的重点。而学科融合作为一种教学策略，提供了跨学科学习的机会，有望激发学生创新思维和高阶认知能力。

一、学科融合视角下高中化学培养学生高阶思维的意义

（一）拓展学生知识面

在学科融合视角下培养学生化学高阶思维有助于拓展学生知识面。通过将化学与其他学科相结合，学生能够跳出传统学科边界，形成更全面的认知结构。这不仅有助于学生更好地理解不同科学知识之间的联系，而且可以促进其跨学科思维的培养，使其在面对问题时能够更全面、更深入地进行思考。同时，学科融合注重实践和应用，通过将化学知识应用于其他学科领域，有助于培养学生解决实际问题的能力。这种实际应用不仅能够激发学生对知识的主动追求和深度理解，还能够培养高阶思维，使学生具备更强大的问题解决能力。

此外，学科融合还有助于培养学生的创新思维。通过建立不同学科领域的联系，学生更容易发现新问题、提出新假设，并进行跨学科的综合性研究。这种创新思维的培养是高阶思维不可或缺的一部分，使学生在面对未知问题时更具有探索精神和创造性能力。同时，学科融合要求学生具备批判性思维，在整合不同学科知识的过程中，学生需要比较和评估不同学科的理论、方法和观点。这有助于培养学生对信息的辨析能力。

（二）激发学生学习兴趣

学科融合视角下培养学生的高阶思维，还可以激发学生的学习兴趣。学科融合的跨学科特性为学生提供了引人入胜的学科大观，这种多学科交融的教学方式对那些充满好奇心的学生而言，宛如开启了一扇通往不同领域的大门。通过将化学知识融入其他学科，学生能够在学科的多元世界中发现学科学习的新魅力，进而激发他们的学科兴趣。而且学科融合强调理论知识的实际应用，使学生更容易看到化学知识在日常生活和其他学科中的实用性。这种联系实际的学习方式能够引发学生的兴趣，因为他们能够看到所学知识不仅是抽象的概念，更是解决实际问题的强大工具。

除此之外，学科融合还提供了创新性学习的机会，鼓励学生在不同学科领域建立联系，展开创新性学习。对热衷于思考和探索的学生而言，其能够更好地在学科交融的环境中开展创新性的项目和研究，激发对学科的热情，提升高阶思维的能力。

（三）培养学生跨学科思维

培养学生跨学科思维是学科融合视角下高中化学教学的重要目标之一。通过引入其他学科的元素，教师可以设计任务和项目，要求学生结合不同学科的知识解决实际问题。这种综合性的学习方式激发了学生跨学科思维的能力，使其能够更全面地看待问题，提高解决问题的综合素养。

例如，在学科融合的教学中，教师可以设计项目，要求学生通过化学知识解释某一历史事件或文学作品中的化学原理。这样的任务不仅要求学生深入理解化学概念，还促使他们运用其他学科的知识，培养了跨学科思维的能力。同时，培养跨学科思维有助于学生更好地理解学科之间的相互关系，认识到知识不是孤立存在的，而是相互交融、相互影响的。这种综合性的学习方式也为学生未来在面对复杂问题时提供了更灵活、更全面的思维方式。

（四）提升学生解决问题的能力

为了培养高阶思维，教师可以设计具体问题和挑战，要求学生运用化学知识解决实际情境中的复杂问题。这种学习方式有助于提高学生的问题解决能力，使其能够更自信、更有效地应对各种挑战。例如，通过结合物理学、生物学等学科内容，学生可以探究生态系统中的化学循环，解决环境问题的实际挑战。这样的任务不仅需要学生理解化学反应的基本原理，还需要考虑与其他学科的交叉点，综合运用知识来解决复杂的生态问题。这样的实践有助于培养学生将抽象的知识应用到具体问题中的能力。

二、当前高中化学教学存在的不足

（一）教学抽象性强

高中化学抽象性强是一个较为普遍的问题。该学科理论内容繁多，很多概念和原理相对抽象，这使学生在学习过程中难以建立与实际生活的直接联系。学生对许多抽象的化学概念可能缺乏直观的认知。理论知识脱离实际应用可能导致学科的吸引力下降。同时，学生生活中涉及的化学现象相对有限，难以满足学生对实际应用的好奇心。此外，课堂上偏向理论知识的传授，缺少具体的实际案例和应用场景，也难以让学生将抽象的理论知识与实际生活联系起来。

（二）学生记忆负担大

学生在高中化学学习中需要掌握大量的化学方程式、元素周期表等知识。且在高中化学教学的过程中涉及的化学方程式等概念较多，部分反应机制和化学公式记忆复杂，这无疑增加了学生的学科记忆负担。学生可能感到在短时间内难以掌握这些知识，影响学习的主动性和积极性。而且由于部分化学知识的综合性较强，使学生在学习的过程中需要从多角度进行思考和分析，进一步加大了学生的学习负担。

（三）跨学科融合不足

学生在高中化学学习中面临跨学科融合不足的问题，传统的学科划分和教学体系可能限制了跨学科融合的发展。学科通常被划分为独立的领域，这使得在教学中难以将化学与其他学科有机地融为一体。这种划分可能导致学生只能被限制在某一学科的知识框架中，难以体验到跨学科学习的益处。而且部分化学教师并不具备足够的不同学科领域的专业背景和专业素养。教师若对其他学科领域的知识了解有限，就难以在教学中创造出真正融合的学科体验，也就无法实现跨学科融合教学的目标。

三、学科融合视角下高中化学培养学生高阶思维的教学策略

（一）设计跨学科项目

在设计跨学科项目时，教师应当明确项目的学科目标和跨学科融合的目的。这有助于确保项目既能够涵盖化学知识，又能够与其他学科形成有机的结合，使学生在项目中实现对学科的全面理解。明确的项目目标可以成为学生学习的指导，使其更加明确在整个项目中所追求的知识和技能。选择实际问题作为项目主题是设计跨学科项目的关键一环。例如，教师在进行“从化石燃料中获取有机化合物”的教学时，可以将地理学科的有关知识与化学教学进行结合，在教学过程中为学生讲解各种化石燃料的由来，并且在此基础上引导学生探究如何从化石燃料中获取有机化合物，通过这样的方式让学生能够直观地感受到学科之间的关系，激发学生对问题的好奇心，提高学科参与度。

同时，丰富的资源支持也是跨学科项目设计的关键，教师可以为学生提供图书、网络资源、专业人员的访谈等资源，使学生能够更深入地了解项目所涉及的不同学科知识。这些资源不仅为学生的研究提供了支持，也拓展了他们获取知识的途径。此外，引导学生进行跨学科思考是学科融合视角下高中化学教学培养高阶思维的关键。教师需要在教学的过程中引导学生既运用化学知识解决问题，又能够考虑从其他学科的角度出发进行多元化思考，鼓励学生在学习过程中形成综合性思考，提升学科思维的深度和广度。

（二）引入实际案例教学

引入实际案例教学能够激发学生的学科兴趣，培养他们的应用能力和创造性思维。在高中化学教学中，教师通过引入实际案例，可以将抽象的理论知识与实际问题相结合，使学生更深刻地理解化学的应用场景。通过实际案例，学生可以直观地感受到学科之间的关系，同时理解化学知识在解决实际问题中的作用。例如，在进行“醛和酮 糖类和核酸”的教学时，教师可以以房屋装修为例，为学生讲解在房屋装修过程中常见的甲醛等物质，并引入生物学的有关知识让学生思考这些物质对人体的影响。开展这样的案例教学能够使学生在解决问题的过程中形成综合性思考，提升他们的创造性思维水平。

做好实际案例教学还能够激发学生的主动学习兴趣。通过探讨实际案例，学生能够感受到学科知识在解决真实问题中的实际应用，这有助于提高他们的学科学习动机。例如，让学生研究新型材料的开发，通过化学知识解释其在可再生能源中的应用，既能够培养学生的实际动手操作能力，又能够引发其对可持续发展等问题的思考。在实际案例教学中，教师需要引导学生深入挖掘案例，关注其中涉及的多个学科领域。通过团队合作，学生可以结合各自学科的专业知识，形成全面的分析和解决方案。这有助于培养学生的跨学科思维，使他们更好地理解不同学科之间的关联性。

（三）组织学生进行实验和探究活动

在高中化学教学中，教师通过设计一些探究性实验，可以激发学生的好奇心和求知欲，培养他们的实验设计和数据分析能力。组织学生进行实验活动可以使学生亲身经历化学现象，通过动手操作、观察实验结果，学生可以深化对理论知识的理解。例如，通过酸碱中和实验，学生可以直观地观察到酸碱中和反应的现象，了解反应过程中物质的性质变化。这种实践性的学习方式有助于将抽象的理论知识与实际情境相结合，促使学生形成更为全面的认识。在实验和探究活动中，教师可以引导学生提出问题、设计实验方案、收集数据并进行分析。这一过程可以培养学生的科学探究能力，促使他们在解决问题的过程中形成高阶思维。

（四）开展小组合作学习

安排学生开展小组合作学习是培养高阶思维的有力手段。在小组合作学习中，学生通过讨论、合作解决问题，能够更好地理解和运用化学知识。小组合作学习提供了一个开放的学习环境，学生在小组内可以相互交流、分享观点，从而获取不同的思考方式和见解。这有助于拓展学生的思维广度，促使他们在学科学习中形成更为全面的认知。在小组合作学习中，学生面对问题时需要共同思考、协同解决。在这个过程中，学生不仅能够学会从不同角度去理解问题，还能够学会有效地表达自己的观点，增强了他们的交际能力。同时，教师在小组合作学习中可以引导学生合理分工，激发每个学生的主动性和创造性。通过共同合作完成一系列任务，学生将更好地理解学科知识，提升解决实际问题的能力。

（五）使用新兴技术进行教学

使用新兴技术进行教学是一种有效的教学策略，可以为高中化学教学提供更多可能性，有助于培养学生的高阶思维。虚拟实验软件和模拟软件为学生提供了在虚拟环境中进行实验和模拟化学反应的机会。通过这些技术，学生可以在没有实际实验室的条件下进行实验、观察反应过程、分析实验结果。这不仅拓展了学生的实验经验，还提供了更广泛的实践机会，培养了他们的实验设计和数据分析的能力。在新兴技术的支持下，教师可以设计生动、具体、具有挑战性的模拟实验场景，激发学生的学科兴趣。学生在这样的学习环境中更容易调动积极性，发展自主学习和独立思考的能力。同时，利用新兴技术开展教学活动，还有助于培养学生的数字化思维。学生在使用虚拟实验软件和模拟软件时，需要理解并运用数字化工具，从而提高在信息时代的适应能力。

学科融合为高中化学教学注入了新的活力，有助于拓宽学生的学科视野，培养他们的综合能力。通过在实践中不断总结经验，高中化学教师能够更好地借助学科融合的方式，培养学生的高阶思维，助力学生未来的学业和职业发展。

参考文献：

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（责任编辑：张涵淋）