陳明真

在《義務(wù)教育化學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)中，提出化學與物理學共同構(gòu)成了物質(zhì)科學的基礎(chǔ)，教師要重視初中化學與小學科學和高中化學課程的銜接，關(guān)注與義務(wù)教育階段其他有關(guān)課程的關(guān)聯(lián)，以促進學生在科學領(lǐng)域的核心素養(yǎng)全面發(fā)展。換句話說，新課標為初中化學課程的學科融合教學指明了路徑，教師必須注重學科內(nèi)的融合及學科間的聯(lián)系。其中，物理及部分學科因為其本身的特殊性，與初中化學學科的聯(lián)系更顯緊密，應(yīng)充分體現(xiàn)出來。初中化學乃至其他學科教師對該領(lǐng)域展開深入研究是非常必要的。

一、 學科融合概述

隨著新課程改革的推進，學科知識的整合已經(jīng)成為一種趨勢。特別是在進入初中之后，學科數(shù)量逐漸增多，學習難度日益增大，必須通過學科融合幫助學生建立起更加完整的知識體系，為學生今后面對現(xiàn)實中的復(fù)雜問題奠定充分的基礎(chǔ)。真正意義上的學科融合，需要打破學科之間的壁壘，開展包括兩個或兩個以上學科知識的教學活動，推動學生展開綜合性的探索。對初中化學學科來說，則意味著要以化學知識為主線，同時將與當前知識相關(guān)的其他學科內(nèi)容聯(lián)系起來，以有機整體的方式呈現(xiàn)給學生。

學科融合需要教師具備較強的教學能力，尤其是要有靈活運用各學科知識的能力，必要時還要進行教師之間的相互配合。而且，因為學科融合必然帶來知識內(nèi)容的復(fù)雜化，所以對部分學生來說可能意味著學習難度的增強，因此也就需要在教學策略、方法及手段上的融合。比如與信息技術(shù)手段的融合，用生動形象的知識內(nèi)容激發(fā)學生的學習興趣，給學生帶去新鮮感，幫助學生的知識理解及認知構(gòu)建。總之，學科融合在字面上的含義雖然只是學科知識間的融合，其實是教學活動中各種元素間的大融合。

二、 初中化學教學實現(xiàn)學科融合的必要性

初中化學教學實現(xiàn)學科融合是非常必要的。這不僅是新課標提出的要求，而且也對應(yīng)著以往初中化學教學中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題。比如，有的化學教師為了激發(fā)學生的興趣，想出了一個有趣的實驗：向一瓶已經(jīng)放置多時的石灰水中吹氣，結(jié)果看起來清澈的石灰水馬上變得渾濁起來。但發(fā)現(xiàn)學生們沒有什么興奮驚奇的表現(xiàn)。經(jīng)過交流才發(fā)現(xiàn)，原來物理老師已經(jīng)做過了這個實驗。學科融合能夠解決此類問題，準確把握學生已經(jīng)掌握的知識技能，促進學科間的溝通，保持良好的教學效果。

其實，化學與生物學科之間也有密切的聯(lián)系。生物也是一門科學學科，所有生物都由物質(zhì)組成，生命活動中存在大量的化學現(xiàn)象，還可以從物理的角度進行分析。比如人類如果長有一雙鳥的翅膀，想要像鳥一樣飛起來，胸肌必須多么發(fā)達呢？這就可以從物理的角度進行計算，同時又要有豐富的生物知識儲備。而在這一過程中，人體內(nèi)又會為了產(chǎn)生能量而產(chǎn)生多么大的化學反應(yīng)，就與化學學科產(chǎn)生了聯(lián)系?？梢哉f學科融合是學生打開科學大門、滿足自身求知欲與好奇心的必然途徑。乃至對當今環(huán)境污染問題的影響及其認識，都必須通過學科融合的方式才能讓學生產(chǎn)生比較全面的理解。學生今后在科學領(lǐng)域的發(fā)展，離不開學科融合。從初中階段就推動化學與其他學科的融合，能夠為學生的科學素養(yǎng)打下牢固的基礎(chǔ)。

三、 初中化學學科與部分學科的聯(lián)系及差異分析

初中化學學科實現(xiàn)學科融合教學是必要的，但在具體實踐中不能生搬硬套，脫離實際，否則反而會給學生的學習造成困難。因此，教師必須對初中化學學科與部分學科的聯(lián)系及差異有清楚的認識，這樣在教學中才能做到游刃有余。以下將主要從物理及生物兩門與化學聯(lián)系較為緊密的學科展開分析。

(一)與物理學科的聯(lián)系和差異

化學與物理學科的聯(lián)系是初中化學教師普遍能夠意識到的一個問題。甚至在很早之前，物理與化學學科尚未“分家”時，盧瑟福等物理學家曾因研究放射性而獲得了諾貝爾化學獎。而且從學科定義來看，物理是研究物質(zhì)一般運動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學科，化學則是在原子、分子水平上研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)自然科學。由此可見，二者都針對物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，無論物理還是化學，學生在剛開始學習的時候都需要明白原子、分子等基礎(chǔ)知識。

當然，化學與物理之間既有交叉，又有區(qū)別。首先，在描述物質(zhì)的性質(zhì)和變化方面存在一些不同。比如在物理知識中，物質(zhì)從液態(tài)到氣態(tài)的變化叫作汽化。汽化有兩種方式，蒸發(fā)和沸騰。蒸發(fā)是發(fā)生在液體表面的汽化，在任何溫度下都可以發(fā)生；沸騰則是液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。而在化學知識中，“揮發(fā)”基本等于物理學中“蒸發(fā)”的意思，而“蒸發(fā)”這個詞本身在化學中還有其他含義，比如實驗中對液體的某些操作，而這些操作的目的則是讓液體“沸騰”。

另外，二者在描述物質(zhì)的微觀組成時也有一些矛盾。比如初中物理通常認為，分子是能維持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小粒子，常見的物質(zhì)是由大量分子組成的。在初中化學中，微觀上物質(zhì)由分子、原子、離子“構(gòu)成”，而宏觀上物質(zhì)同樣可以由分子、原子和離子“組成”。至于究竟是“構(gòu)成”還是“組成”，還需要看維持物質(zhì)化學性質(zhì)的粒子是由何種粒子構(gòu)成的。也就是說，在描述物質(zhì)微觀組成時，初中化學學科的抽象性和邏輯性更強，介紹得更加細致。其他還有液體分子距離與固體分子距離等，都在一定程度上反映著化學與物理的區(qū)別。

(二)與生物學科的聯(lián)系和差異

與物理學科一樣，生物學科與化學學科的聯(lián)系也非常緊密，許多知識都存在交叉滲透的情況。這是因為生命活動本來就是在各種化學反應(yīng)不間斷地進行中開展的。比如人在吃甜食的時候心情會變化，其原因就是人體的一系列化學反應(yīng)所導(dǎo)致的結(jié)果。而且，化學、物理和生物三個學科常常相互滲透。比如人在某些情況下出現(xiàn)的防御或進攻行為，其產(chǎn)生的動機在物質(zhì)層面屬于化學反應(yīng)，是人在接收到信號之后，體內(nèi)的一系列化學反應(yīng)促使人做出了具體行為，而具體行為的產(chǎn)生則要依靠神經(jīng)傳導(dǎo)的信號。

不過，相比初中化學和物理學科之間的緊密聯(lián)系，化學與生物學科的聯(lián)系在表面上并不容易發(fā)現(xiàn)。因為初中生物知識主要注重生物質(zhì)的普及，知識難度比較低，較為通俗易懂，是對廣泛范圍內(nèi)生物知識的大致介紹。而化學學科則不是如此，學生自初中化學知識的學習開始，就不僅要理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，而且還要開展大量的化學實驗，要深入掌握很多物質(zhì)的性質(zhì)、用途和制備方法。之所以造成這種情況，是因為化學與生物學科的基礎(chǔ)是不同的，生物知識想要實現(xiàn)深入學習研究，對學生的要求更高，要等待學生科學素養(yǎng)的進一步成長。

比如，人類在早期“煉丹”或“煉金”等活動中，就已經(jīng)總結(jié)了一些物理和化學規(guī)律，了解了一些相關(guān)知識。而從“煉丹”或“煉金”的目的來看，就能發(fā)現(xiàn)當時人們對生命的認識還是非常粗陋的，尚未建立起較為科學的概念。除了人類生命中普遍會經(jīng)歷的“生老病死”，幾乎談不上生物科學?，F(xiàn)代生物科學的發(fā)展，恰恰建立在物理、化學乃至地理等各種學科的發(fā)展之上。所以，某種程度上化學是生物學的基礎(chǔ)。一般的初中教育，先設(shè)置生物學科，再設(shè)置化學學科，正是為了幫助學生在不同學科領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)同步且全面地成長。

四、 初中化學學科實現(xiàn)學科融合的主要途徑

除了以上兩門學科外，其他學科都與化學學科有關(guān)。但因為關(guān)聯(lián)性不是特別緊密，所以這里不再一一論述。以下將對初中化學學科實現(xiàn)學科融合的主要途徑展開討論。

(一)創(chuàng)設(shè)學習情境

學科知識的融合應(yīng)該是自然的，不能過于生硬，不要讓學生認為教師是在生拉硬拽，否則會極大影響學生的學習體驗，教學效果不好，還容易造成學生認知的混亂。而為了保證不同學科的知識同時出現(xiàn)在課堂，又不會顯得雜亂無章，創(chuàng)設(shè)學習情境就是一條必然的途徑。在貼近現(xiàn)實、能夠被學生了解和熟悉的情境中，可以從不同的角度講述化學知識，認識化學現(xiàn)象，讓學生明白人們在現(xiàn)實生活中開展一些生產(chǎn)或生活活動時，到底需要進行哪些思考，行為的邏輯又是什么。

比如，教師可以從熱點安全事故新聞中選取案例：某地某工廠發(fā)生了粉塵爆炸。教師向?qū)W生提供相關(guān)信息，引導(dǎo)學生展開分析：在這個事故中，蘊含著哪些物理和化學知識？發(fā)生了什么樣的化學反應(yīng)？為了防止出現(xiàn)這種情況，工廠本來應(yīng)該采取哪些措施從物理的角度進行防范？工廠的做法是否存在問題？這樣就通過現(xiàn)實的情境把物理與化學學科很好地結(jié)合了起來。如果教師還能使用信息技術(shù)開展教學工作，學生的學習感受會更加強烈。不過，要注意初中生剛剛進入化學和物理知識的系統(tǒng)化學習，所以對情境案例的分析不宜太過深入，只要學生能夠有效運用已學知識，能夠認識到學科知識之間的聯(lián)系，提升對某些化學知識的理解深度即可，不能要求學生一定拿出現(xiàn)實有效的處理方案。

(二)補充教學內(nèi)容

通過以上論述可以發(fā)現(xiàn)，學科融合視角下的初中化學課堂所需要的知識內(nèi)容要遠遠超過傳統(tǒng)課堂。而且，所需要的不僅是教材上的知識，還需要承載知識的情境，而提供這些情境信息的可能是各種新聞等內(nèi)容。也就是說，課堂內(nèi)外、教材內(nèi)外、學科內(nèi)外的各種知識都要出現(xiàn)。因此，為了實現(xiàn)有效的學科融合教學，離不開補充教學內(nèi)容這一途徑。補充的方法和來源可以多種多樣，不過以信息化內(nèi)容為佳。因為通過現(xiàn)代信息技術(shù)，教師收集整理教學內(nèi)容會更加方便快捷，而且信息化資源的內(nèi)容密集度也比較高。

比如，在學習有關(guān)金屬的化學性質(zhì)時，教師應(yīng)嘗試將之和金屬的物理性質(zhì)結(jié)合在一起。比如有哪些金屬會在常溫下表現(xiàn)成液態(tài)？金屬存在氣態(tài)嗎？氣態(tài)的金屬又是什么樣子，有什么樣的化學性質(zhì)？這些問題想用實際展示的方式全面呈現(xiàn)在學生面前是非常困難的，但是又對學生充分理解相關(guān)知識有巨大幫助。為了實現(xiàn)教學目的，教師可以選擇科學紀錄片等視頻內(nèi)容制作成微課，在課堂上播放給學生觀看，請學生根據(jù)微課中提出的問題觀看視頻并展開思考，總結(jié)并回答上述問題。相關(guān)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象都可以在微課視頻中得到充分體現(xiàn)，不僅補充了教學內(nèi)容，而且對學生有著強大的吸引力，可以有效激發(fā)學生的學習興趣，讓豐富的教學內(nèi)容起到應(yīng)有的作用。

(三)展示微觀過程

在實踐初中化學學科的融合教學時，教師一定要重視以化學學科為主線，想辦法為學生展示微觀的化學反應(yīng)過程。即使是物理上的變化，教師也要盡可能以微觀方式讓學生理解這些物理變化是怎么回事，為什么說事物只是發(fā)生了物理變化，而不是化學反應(yīng)。學科的融合絕不是讓教學失去重點。而且，正是因為微觀演示，學生才能更好地區(qū)分化學與物理學科，才能了解生物科學是怎樣和化學及物理學科聯(lián)系在一起的。為了達成這一目的，同樣需要信息技術(shù)的幫助。

例如，液態(tài)水變成冰，或者冰變成液態(tài)水和氣態(tài)水，這些過程發(fā)生的是物理變化還是化學變化呢？為什么？水和金屬接觸，容易導(dǎo)致金屬生銹，這是不是屬于化學反應(yīng)？而金屬放在冰上，可能并不會發(fā)生這種情況。為什么說冰變成液態(tài)水不是化學性質(zhì)產(chǎn)生了變化呢？如果初中生出現(xiàn)了上述疑問，說明教師的學科融合教學做得比較好，促進了學生的思考和主動探索，同時教師也要想辦法解決學生的這些疑問。這時教師就可以用動畫的形式演示水在不同物理形態(tài)下的變化過程，其微觀結(jié)構(gòu)在不同形態(tài)下有著何種區(qū)別，進而指導(dǎo)學生去解釋上述現(xiàn)象。這樣的教學是以化學學科為中心的，學生對相關(guān)物理知識的了解在很大程度上是輔助學生化學知識體系的構(gòu)建的。

(四)提高教師水平

以上所有途徑的落實需要教師采用科學合理的教學策略，如果教師不具備學科融合教學所需要的教學專業(yè)素養(yǎng)，那么只會導(dǎo)致教學過程的混亂，讓學生無所適從，不知道應(yīng)該怎樣學習。所以，提高教師水平也是實現(xiàn)學科融合教學各種途徑中的重要一環(huán)。在這里，初中化學教師所需要的能力包括對物理和生物等學科的了解，對信息技術(shù)功能和各種教學內(nèi)容的掌握，對學生狀況的深度把握，以及與其他教師的良好溝通寫作能力等。在教師通過學科融合促進學生的全面發(fā)展時，教師自己也要實現(xiàn)整體能力素養(yǎng)的進步，達到真正的“教學相長”。

在日常業(yè)余時間，初中化學教師應(yīng)該以教材內(nèi)容為核心展開廣泛的知識學習活動，與物理、生物等學科教師密切配合，請求大家的幫助與支持，認真梳理化學知識與物理及生物等學科知識之間的聯(lián)系。還有非常重要的一點，即對比不同學科的教學進度，思考在開展某一部分化學知識的教學時，物理和生物教學大致完成了哪些教學工作，能夠支持初中化學教學進行怎樣的學科融合。當然，如果其他學科教師有融合化學學科的需要，初中化學教師也應(yīng)該向他們提供相應(yīng)的幫助。這些學習成長活動應(yīng)該在信息化條件下進行，使得教師可以同時提升自身對信息技術(shù)的應(yīng)用水平，一舉多得。另外，教師還要積極參與學校組織的培訓和校本教研等活動，應(yīng)該將學科融合作為一個主要的研究與實踐方向。

五、 初中化學教學學科融合的具體策略

(一)積極創(chuàng)新教學方法

教師應(yīng)首先做到對教學方法的積極創(chuàng)新。因為面對不同的知識內(nèi)容和所需創(chuàng)設(shè)的不同學習情境，只有通過教學方法的創(chuàng)新才能取得良好的教學效果。任何一種教學方法都不是包治百病的靈丹妙藥，不可能適用于所有情況。如上文提到的信息化手段，根據(jù)目標、內(nèi)容及學生能力等各方面情況的差異，必須有所變化。

以微課視頻為例。在學習金屬的化學性質(zhì)時，教師應(yīng)給學生留下預(yù)習任務(wù)，請學生了解日常生活中與金屬化學性質(zhì)有關(guān)的都包括哪些場景，鼓勵學生自由結(jié)組，每組選擇一個場景進行模擬表演。表演結(jié)束后，要對場景中體現(xiàn)的金屬化學性質(zhì)有所解釋。第二天上課時，先讓學生進行表演，這時學生得到的是金屬化學性質(zhì)在宏觀層面的體現(xiàn)以及抽象的理論解釋。然后教師再使用微課演示金屬在上述場景中發(fā)生了怎樣的化學變化，把之前的宏觀表現(xiàn)和理論解釋充分結(jié)合起來，進而延伸到金屬生銹之后產(chǎn)生的物理性質(zhì)變化。學生對很多生活現(xiàn)象的了解與認識因此而變得全面和深刻，可以把相關(guān)知識有效串聯(lián)起來，解決實際問題。

(二)有效運用信息技術(shù)

在當今社會，信息技術(shù)已經(jīng)成為社會生產(chǎn)生活正常運轉(zhuǎn)必不可少的技術(shù)依托，教育領(lǐng)域也是如此。如果沒有視頻和各種用于制作微課的軟件，上述的一些例子是無法成為現(xiàn)實的。但是，信息技術(shù)本身只是工具，教師在教學中固然要認識到“工欲善其事，必先利其器”，但也必須明白工具發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于人，在于師生雙方如何運用信息技術(shù)。以微課視頻為例，如果為了激發(fā)學生的學習興趣，教師在制作和使用微課視頻時過于強調(diào)其趣味性，忽視了教育性，就不可能取得預(yù)期的教學效果。

比如在學習初中化學知識中的氧化反應(yīng)時，其具體可以分為緩慢氧化、燃燒和爆炸。在現(xiàn)實中，有時只發(fā)生緩慢氧化，有時則是一連串氧化在一瞬間快速發(fā)生。為了讓學生能夠看到這些反應(yīng)是如何發(fā)生的，彼此之間有著什么樣的關(guān)系，教師就可以使用信息技術(shù)加以演示。比如將相關(guān)的科普或?qū)嶒炓曨l以很多倍的慢速播放，讓學生看到反應(yīng)的一瞬間物體發(fā)生了什么樣的變化，產(chǎn)生了何種現(xiàn)象。但是，這只是開始，教師還應(yīng)繼續(xù)用信息技術(shù)演示情境，請學生分析這個情境中發(fā)生了何種緩慢氧化的現(xiàn)象以及這一現(xiàn)象如何引發(fā)燃燒和爆炸。學生完成思考后回答問題，互動視頻能夠直接給出對錯判斷并進行點評。

(三)緊密聯(lián)合生活現(xiàn)實

根據(jù)新課標，初中化學課程實現(xiàn)學科融合的目的其實在于促進學生對知識的實際應(yīng)用。因為學科融合有利于學生科學領(lǐng)域核心素養(yǎng)的成長，而核心素養(yǎng)的定義則是能夠滿足學生及社會發(fā)展所必需的能力素質(zhì)。所以，核心素養(yǎng)是指向現(xiàn)實的，代表著學生解決現(xiàn)實問題的能力。初中化學課程的學科融合也就必須以現(xiàn)實生活為藍本，以解決生活問題為目標。教師一定要注意這一點，在學科融合的過程中，不能只顧及情境和知識內(nèi)容的結(jié)合，還要放在生活現(xiàn)實的角度下展開討論和探索。

例如，在學習有關(guān)碳酸鈣等鹽類的學習中，教師應(yīng)該嘗試將生物學科結(jié)合起來，讓學生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗思考：生物中有哪些事物屬于碳酸鈣或其他鹽類？蛋殼是不是呢？然后帶領(lǐng)學生針對這些事物進行實驗，比如蛋殼、動物的骨頭或者牙齒等。接下來為學生播放視頻，為學生展示在烹飪等活動中，對上述化學知識有著哪些應(yīng)用。最后請學生思考一個問題：“雞吃骨頭魚吃刺”是一些地方的“老話”，認為可以補鈣。大家覺得可以嗎？如果真的吃下去，這些東西在體內(nèi)會發(fā)生什么樣的化學反應(yīng)，是否對我們吸收鈣質(zhì)有幫助？如有必要，可以與生物教師合作，幫助學生做好生物領(lǐng)域的知識準備。

六、 結(jié)語

綜上所述，初中化學課程的學科融合教學，是新課標、教育改革、“雙減”政策等教育發(fā)展大趨勢下所必須落實的一種教育模式，是初中化學教學能夠跟上時代發(fā)展的重要條件。通過學科融合，教師可以有效指導(dǎo)學生從不同的角度思考和應(yīng)用化學知識，讓學生有能力自主解答過去令自己感到好奇的各種問題，學生的整體思維能力會有很大的進步，而這將成為學生科學素養(yǎng)核心領(lǐng)域發(fā)展的重要基礎(chǔ)。教師要抓住初中生正處于身心快速成長時期的良好機會，加強學科融合教學的研究與實踐，同時注意提高教學效率和實際效果，避免帶給學生過重的學習負擔。相信在大家的努力之下，最終一定能夠取得優(yōu)秀的教學成果，推動初中化學教學進入新的發(fā)展階段。