新课程背景下高中化学跨学科教学初探

摘 要：新课程背景下，高中化学教材中蕴含的丰富的跨学科内容、化学新高考跨学科命题的发展趋势，决定了高中化学教师加强跨学科教学的必要性。因此，高中化学教师在教学中应当以新课程为指导，深化对跨学科教学的认识；以新教材为载体，把握学科知识交叉点；以新高考为方向，融入教学案例，引领学生关注化学社会热点话题，全面提高学生跨学科解决问题的能力。

关键词：高中化学；跨学科；新课程

《普通高中化学课程标准》（2017年版2020年修订）基于核心素养提出了“跨学科”的教育思想，强调教师在教学中应当加强化学与其他学科的联系，通过跨学科内容的组织与选择，引领学生在更为广阔的平台学化学、用化学，培养学生的化学核心素养。基于新课程背景，普通高中化学新教材内容的编排，也凸显了“跨学科”的特点。以人教版高中化学教材为例，教材的内容编排，涉及物理、生物以及地理等学科，对学生知识的综合运用能力提出了较高的要求[1]。

分析近年来新高考化学试题，本文认为：重视基础、注重情境、凸显社会价值和核心素养，是当前高考化学命题的走向。而情境化的试题，多需要学生综合运用多学科知识解答。由此可见，加强高中化学跨学科教学，是新课程对当前化学教学的基本要求XlI6OdQRDVxrQ2HH8m/GZA==，是新高考发展的基本需要。

一、核心概念界定

（一）跨学科

跨学科（interdisciplinary），于20世纪20年代由美国心理学家伍德沃斯提出。伍德沃斯认为：跨学科是指涉及两个或两个以上学科的综合研究。《牛津高阶英汉双解词典》将其解释为：“多学科的”。美国科学院协会认为：跨学科是综合两个或两个以上学科的内容来解决单一学科无法解决的问题的研究模式。

与国外研究相比，国内学者亦深化了跨学科教学的研究。如国内学者刘仲林认为：跨学科是打破学科壁垒，融合多门学科知识、理论或方法进行研究或教育的路径。综合学术界研究，本文将跨学科定义为：打破学科壁垒，综合两门或两门以上学科内容、方法等解决复杂问题的教育路径或研究模式。

（二）跨学科教学

美国学者舒梅克最早在教育领域引入了“跨学科”研究模式，通过课程的拆解、重构并建立各环节之间的有意义联系，在更为广阔的领域完成教学活动。英国学者弗莱斯立足本国精英教育开展了跨学科教学研究，认为跨学科教学是引导学生广泛探索不同科目知识，以促使自身技能综合发展的教学活动。

综合学术界相关研究，本文将跨学科教学定义为：在高中化学教学中，教师以化学学科为核心，综合应用多学科知识、方法和技能，引领学生在更为广阔的平台学化学，解决化学复杂问题的教学活动[2]。

二、新课程背景下高中化学跨学科教学的必要性分析

通过对人教版高中化学必修教材的梳理、对新高考化学试题的分析，本文认为：新课程背景下，高中化学跨学科教学具有必要性：

（一）高中化学新教材蕴含着丰富的跨学科内容

教材是教学的载体。教师教学活动的开展、教学的改革创新等，都必须发挥教材的核心作用。在开展高中化学跨学科教学研究的过程中，笔者通过对人教版高中化学必修一、必修二教材的梳理与分析，明确高中化学新教材中蕴含着丰富的跨学科内容，具体如下：

1.化学与生物学科的交叉

生化不分家。这里的“生”，指生物学科；“化”，则指化学学科。生化不分家，指生物和化学两门学科知识技能方面有很多相似、相通之处，两者相辅相成。通过对2019年人教版高中化学新教材进行梳理，可见在人体健康、农业生产等领域，化学与生物着实有大量的交叉知识点。

以人教版高中化学必修一教材为例，教材中“电解质的电离”知识点，交叉生物学科“细胞中的无机盐”；“氧化还原反应”与生物学科“维生素C可以治疗坏血病”知识点交叉；化学“酸雨及防治”与生物学科“人类活动对于生态环境的影响”知识点交叉等。

整体而言，在高中化学新教材中，与生物学科知识点交叉的内容较多，为教师构建跨学科化学教学模式奠定了基础。

2.化学与物理学科的交叉

化学、物理学均属于自然学科。学科门类的同一性，使得两者之间有着密不可分的关系，学科交叉内容也较多。通过对2019年人教版高中化学教材的梳理，可见教材与物理学科有大量交叉内容。

例如，高中化学必修一“氧化还原反应实质”与物理学科“电荷守恒定律”知识点交叉；“磁性氧化铁Fe3O4”与物理学科“磁铁”知识点交叉；“化学能与热能的相互转化”知识点与物理学科“能源与可持续发展”知识点交叉等。

由此可见，高中化学新教材中，与物理学科知识交叉的内容也较为丰富。

3.化学与地理学科的交叉

化学与地理学科的交叉，主要体现在环境治理、资源利用等方面。以2019年人教版高中化学新教材为例，教材中亦有很多知识内容与地理学科有交叉。例如，必修一教材中“胶体聚沉”知识点，与地理学科《地貌》章节中长江三角洲、黄河三角洲等知识点交叉；化学“铁及其化合物Fe2O3”与地理学科“云南东川的红壤景观”知识点交叉；化学“酸雨及其防治”与地理学科“走向人地协调”知识点交叉。

综合上述分析可见，正是因为高中化学新教材与生物、物理、地理等学科知识有大量的交叉，使高中化学教师加强跨学科教学具有必要性。

（二）高中化学新高考试题跨学科命题的发展趋势

2019年，教育部明确了“一核四层四翼”的《中国高考评价体系》。其中，“四翼”指“基础性、综合性、应用性、创新性”的考试要求。基于新高考要求，近年来的高考化学试题中也出现了很多考查学生综合能力的跨学科试题。例如，2020年全国甲卷第11题考查了元素周期表、元素周期律的知识，学生需要根据物理学知识“核反应”发生前后质量数不变的知识点解答该题。因此，该题是化学与物理学科的交叉试题。2022年全国甲卷第7题，该题综合性较强，试题交叉了化学、生物学等相关知识点，对学生综合知识体系要求较高。

整体而言，“基础性、综合性、应用性、创新性”的试题命题发展趋势，决定了在高中化学教学中，教师的教学不能局限于单一学科知识点，而应当凸显学科融合，提高学生综合应用多学科知识解决问题的能力[3]。

综合上述分析，本文认为：新课程背景下，立足高中化学新教材中蕴含的丰富的跨学科知识点以及新高考化学跨学科命题的发展趋势，高中化学教师构建跨学科教学模式具有必要性。

三、新课程背景下高中化学跨学科教学的有效策略

（一）以新课程为指导，深化跨学科教学的认识

思想是行动的指南。高中化学教学中，教师对跨学科教学的认识，是决定教学行动的关键因素。当前，高中化学教师“跨学科”教学的意识依然较为淡薄，部分教师对高中化学新课程解读不足，对高考前沿资讯敏锐度不够，导致化学教学具有一定的滞后性。因此，新时代的高中化学教师，应当以新课程为指导，深化跨学科教学的认识，夯实高中化学跨学科教学基础。

1.更新教育观念，树立学科融合理念

在知识大爆炸的时代，培养适应社会发展的综合型人才，是教育改革发展的必然趋势。教师作为教育改革的参与者、推动者，应当以发展的眼光看待问题、审视教育，及时更新教育观。紧密结合当前学科融合的必然趋势，树立学科融合的教育理念，为构建高中化学跨学科教学模式奠定基础。

2.加强多学科知识储备，夯实学科融合基础

与传统局限于单一学科的教学模式相比，跨学科融合对教师教学能力和业务水平提出了更高的要求。而加强多学科知识的储备，则有助于教师在跨学科教学中做到游刃有余。于高中化学教学而言，在教学实践中，教师不仅要加强对化学学科理论性、实践性知识的解读，同时还要涉足与化学学科紧密相连的物理、生物、地理等学科，通过知识体系的完善与交叉融合，夯实学科融合基础[4]。

此外，新课程背景下，高中化学教师还应当结合最新的高考资讯，解析教育改革发展趋势，以此引领化学教育与时俱进发展。

（二）以新教材为载体，深入寻找学科交叉点

1.深入解读教材，把握跨学科知识内容

本文第二大部分，笔者在分析高中化学跨学科融合必要性时，对2019年人教版高中化学教材进行了深入的梳理与分析，可见教材中蕴含着丰富的跨学科知识，包括化学与物理、化学与生物、化学与地理等。本部分，笔者之所以在“教学建议”模块再次提及教材解读，缘于部分高中化学教师在教学中，因教学的视野仅仅局限于化学学科本身，对其他学科知识的解读不足，导致化学学科教育难以打破学科壁垒。由此可见，对教材的深入解读，是当下高中化学教师的必修课。

以人教版高中化学新教材必修二“化学反应与热能”教学为例，该知识点隶属于“化学反应与能量变化”模块。在教学设计中，教师通过深入梳理教材，把握了每一个教学板块需要融合的跨学科内容，如“体会元素的存在”环节，教师需要结合地壳中元素含量、人体中元素含量的科学知识，实现化学教学与地理、生物学科的交叉融合。

整体而言，高中化学教师优化教学、加强跨学科融合的前提，是对教材的深入解读。唯有教师立足新课程改革标准，读透教材，把握好学科交叉的点，方能在跨学科教学中做到游刃有余。

2.优化教学环节，开展跨学科教学活动

高中化学教学中的跨学科融合应当是灵活而巧妙的。优化教学环节，加强教学情境的创设，积极开展教学活动，有助于提高高中化学教师跨学科融合的有效性。以“化学反应与热能”相关内容的教学为例，为提升跨学科融合的有效性，教师采取了如下教学方式：

一是注重情境教学。教学实践中，“情境”被认为是教师优化教学的最佳手段。以高中化学跨学科教学为例，情境教学法的引入，有助于帮助教师全面提高跨学科融合的有效性。如在“化学反应与热能”的教学中，为引领学生感受生活中“能量”的存在，教师采取图文并茂的方式，以神舟十三号载人航天飞船案例作为情境导入，引领学生思考问题：神舟十三号载人航天飞船是怎样发射到太空的呢？是用了哪种能量？能量又是如何产生和转化的呢？等，“情境+问题”整合的方式，有助于帮助教师在其中融合跨学科的知识，实现化学学科与其他学科知识的巧妙融合。

二是开展化学实验。在高中化学教学中，化学实验是学生“从做中学”的主要方式，同时也是教师加强跨学科融合的有效路径。为全面提高跨学科融合的实效，高中化学教师要立足教学需要，积极开展化学实验，引领学生在化学实验中，融合多学科知识解决化学实验中的各种问题，提高学生综合问题分析和解决能力。在“化学反应与热能”教学中，为深化学生对知识本质的理解，教师开展了丰富的实验活动，如吸放热反应的实验探究、微观判断依据；在能量之间相互转化的教学模块，引入了重力势能转化为动能、电能转化为机械能，再转化为势能的物理知识点，巧妙地实现了学科的交叉与融合。

（三）以新高考为方向，融入跨学科案例

教学评价具有诊断性、导向性的关键作用。以新高考为例，考试改革的方向，乃教育发展的方向。因此，对新高考政策的深入解读，近年来高考化学试题的解析，有助于指引教师教学发展的方向，推动高中化学跨学科融合发展。

1.深入解读《中国高考评价体系》

《中国高考评价体系》由教育部考试中心研制，是高考命题、评价与改革的实践指南。深入解析该体系，可见其分别从核心功能、考查内容、考查要求三个方面，回答了“为什么考、考什么和怎样考”的根源性问题。由此可见，对高考评价体系的深入解读，能够让高中化学教师进一步明晰教学改革发展的基本方向，同时立足高考评价体系“综合性”的特点加强跨学科知识的融合。

综合上述分析，本文认为：新高考改革背景下，高中化学教师应当深入解读《中国高考评价体系》，以体系为主线思考“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的问题，以新高考为方向加强跨学科融合，推动高中化学教学改革创新。

2.基于新高考加强跨学科试题案例讲解

新时代的高中生不仅要形成较强的跨学科融合意识和思维能力，同时还要具备整合跨学科知识解决综合性问题的能力。为进一步促进高中化学跨学科教学，提升学生跨学科综合素养，笔者在一线高中化学教学中，结合近年来高考化学跨学科试题真题，通过加强案例讲解的方式，加强了学生跨学科解题能力的训练。这种案例教学的方式，不仅体现在日常化学教学中，也体现在高考化学复习中。

3.引领学生关注化学社会热点

基于新高考，可见涉及化学社会热点的考题比比皆是。一般而言，一个社会热点话题，涉及的可能是多个学科知识。因此，基于跨学科视角的高中化学教学，教师在教学中要引领学生关注化学社会热点，如温室效应、大气污染、酸雨、光化学烟雾等。通过化学社会热点的引入，指导学生综合运用多学科知识分析相关问题，进一步推动高中化学跨学科教学目标的实现。

结束语

综上所述，新课程背景下，高中化学教学加强跨学科融合具有必要性。高中化学教师在教学中，应当以新课程改革为指导，深化化学跨学科教学的认识；以新教材为载体，把握跨学科融合点；以新高考为方向，融合跨学科案例，全面提高学生综合应用多学科知识解决复杂问题的能力。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]念敏慧.高中化学和生物学科交叉内容的教学研究[D].福州：福建师范大学，2020.

[3]阿茹娜.高中化学中渗透相关物理知识的教学实践研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2019.

[4]郭统.高中化学跨学科融合教学案例设计与实践研究[D].开封：河南大学，2020.