摘 要:隨著教學(xué)改革活動(dòng)的不斷推進(jìn),為了更好地提升學(xué)生的綜合素質(zhì),教師需要采取合適的策略推動(dòng)學(xué)科融合,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的探究欲望和跨學(xué)科思維能力。因此,在日常教學(xué)過(guò)程中,高中化學(xué)教師必須從學(xué)科融合視角出發(fā)開(kāi)展教學(xué)研究工作,探究如何在學(xué)科融合視角下培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。文章針對(duì)學(xué)科融合視角下高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)高階思維的意義以及當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)存在的不足進(jìn)行了分析,探究了學(xué)科融合視角下高中化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)高階思維的教學(xué)策略,旨在為相關(guān)研究者提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:學(xué)科融合;高中化學(xué)教學(xué);高階思維
高中化學(xué)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。因此,如何在高中化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的教學(xué)目標(biāo),成為當(dāng)前教學(xué)研究的重點(diǎn)。而學(xué)科融合作為一種教學(xué)策略,提供了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),有望激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和高階認(rèn)知能力。
一、學(xué)科融合視角下高中化學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的意義
(一)拓展學(xué)生知識(shí)面
在學(xué)科融合視角下培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)高階思維有助于拓展學(xué)生知識(shí)面。通過(guò)將化學(xué)與其他學(xué)科相結(jié)合,學(xué)生能夠跳出傳統(tǒng)學(xué)科邊界,形成更全面的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這不僅有助于學(xué)生更好地理解不同科學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,而且可以促進(jìn)其跨學(xué)科思維的培養(yǎng),使其在面對(duì)問(wèn)題時(shí)能夠更全面、更深入地進(jìn)行思考。同時(shí),學(xué)科融合注重實(shí)踐和應(yīng)用,通過(guò)將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于其他學(xué)科領(lǐng)域,有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這種實(shí)際應(yīng)用不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)追求和深度理解,還能夠培養(yǎng)高階思維,使學(xué)生具備更強(qiáng)大的問(wèn)題解決能力。
此外,學(xué)科融合還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。通過(guò)建立不同學(xué)科領(lǐng)域的聯(lián)系,學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、提出新假設(shè),并進(jìn)行跨學(xué)科的綜合性研究。這種創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是高階思維不可或缺的一部分,使學(xué)生在面對(duì)未知問(wèn)題時(shí)更具有探索精神和創(chuàng)造性能力。同時(shí),學(xué)科融合要求學(xué)生具備批判性思維,在整合不同學(xué)科知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)生需要比較和評(píng)估不同學(xué)科的理論、方法和觀點(diǎn)。這有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息的辨析能力。
(二)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
學(xué)科融合視角下培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)科融合的跨學(xué)科特性為學(xué)生提供了引人入勝的學(xué)科大觀,這種多學(xué)科交融的教學(xué)方式對(duì)那些充滿好奇心的學(xué)生而言,宛如開(kāi)啟了一扇通往不同領(lǐng)域的大門(mén)。通過(guò)將化學(xué)知識(shí)融入其他學(xué)科,學(xué)生能夠在學(xué)科的多元世界中發(fā)現(xiàn)學(xué)科學(xué)習(xí)的新魅力,進(jìn)而激發(fā)他們的學(xué)科興趣。而且學(xué)科融合強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,使學(xué)生更容易看到化學(xué)知識(shí)在日常生活和其他學(xué)科中的實(shí)用性。這種聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方式能夠引發(fā)學(xué)生的興趣,因?yàn)樗麄兡軌蚩吹剿鶎W(xué)知識(shí)不僅是抽象的概念,更是解決實(shí)際問(wèn)題的強(qiáng)大工具。
除此之外,學(xué)科融合還提供了創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生在不同學(xué)科領(lǐng)域建立聯(lián)系,展開(kāi)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。對(duì)熱衷于思考和探索的學(xué)生而言,其能夠更好地在學(xué)科交融的環(huán)境中開(kāi)展創(chuàng)新性的項(xiàng)目和研究,激發(fā)對(duì)學(xué)科的熱情,提升高階思維的能力。
(三)培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維
培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維是學(xué)科融合視角下高中化學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一。通過(guò)引入其他學(xué)科的元素,教師可以設(shè)計(jì)任務(wù)和項(xiàng)目,要求學(xué)生結(jié)合不同學(xué)科的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。這種綜合性的學(xué)習(xí)方式激發(fā)了學(xué)生跨學(xué)科思維的能力,使其能夠更全面地看待問(wèn)題,提高解決問(wèn)題的綜合素養(yǎng)。
例如,在學(xué)科融合的教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目,要求學(xué)生通過(guò)化學(xué)知識(shí)解釋某一歷史事件或文學(xué)作品中的化學(xué)原理。這樣的任務(wù)不僅要求學(xué)生深入理解化學(xué)概念,還促使他們運(yùn)用其他學(xué)科的知識(shí),培養(yǎng)了跨學(xué)科思維的能力。同時(shí),培養(yǎng)跨學(xué)科思維有助于學(xué)生更好地理解學(xué)科之間的相互關(guān)系,認(rèn)識(shí)到知識(shí)不是孤立存在的,而是相互交融、相互影響的。這種綜合性的學(xué)習(xí)方式也為學(xué)生未來(lái)在面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)提供了更靈活、更全面的思維方式。
(四)提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力
為了培養(yǎng)高階思維,教師可以設(shè)計(jì)具體問(wèn)題和挑戰(zhàn),要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際情境中的復(fù)雜問(wèn)題。這種學(xué)習(xí)方式有助于提高學(xué)生的問(wèn)題解決能力,使其能夠更自信、更有效地應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)。例如,通過(guò)結(jié)合物理學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科內(nèi)容,學(xué)生可以探究生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)循環(huán),解決環(huán)境問(wèn)題的實(shí)際挑戰(zhàn)。這樣的任務(wù)不僅需要學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)的基本原理,還需要考慮與其他學(xué)科的交叉點(diǎn),綜合運(yùn)用知識(shí)來(lái)解決復(fù)雜的生態(tài)問(wèn)題。這樣的實(shí)踐有助于培養(yǎng)學(xué)生將抽象的知識(shí)應(yīng)用到具體問(wèn)題中的能力。
二、當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)存在的不足
(一)教學(xué)抽象性強(qiáng)
高中化學(xué)抽象性強(qiáng)是一個(gè)較為普遍的問(wèn)題。該學(xué)科理論內(nèi)容繁多,很多概念和原理相對(duì)抽象,這使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難以建立與實(shí)際生活的直接聯(lián)系。學(xué)生對(duì)許多抽象的化學(xué)概念可能缺乏直觀的認(rèn)知。理論知識(shí)脫離實(shí)際應(yīng)用可能導(dǎo)致學(xué)科的吸引力下降。同時(shí),學(xué)生生活中涉及的化學(xué)現(xiàn)象相對(duì)有限,難以滿足學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用的好奇心。此外,課堂上偏向理論知識(shí)的傳授,缺少具體的實(shí)際案例和應(yīng)用場(chǎng)景,也難以讓學(xué)生將抽象的理論知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)。
(二)學(xué)生記憶負(fù)擔(dān)大
學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中需要掌握大量的化學(xué)方程式、元素周期表等知識(shí)。且在高中化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中涉及的化學(xué)方程式等概念較多,部分反應(yīng)機(jī)制和化學(xué)公式記憶復(fù)雜,這無(wú)疑增加了學(xué)生的學(xué)科記憶負(fù)擔(dān)。學(xué)生可能感到在短時(shí)間內(nèi)難以掌握這些知識(shí),影響學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。而且由于部分化學(xué)知識(shí)的綜合性較強(qiáng),使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中需要從多角度進(jìn)行思考和分析,進(jìn)一步加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
(三)跨學(xué)科融合不足
學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中面臨跨學(xué)科融合不足的問(wèn)題,傳統(tǒng)的學(xué)科劃分和教學(xué)體系可能限制了跨學(xué)科融合的發(fā)展。學(xué)科通常被劃分為獨(dú)立的領(lǐng)域,這使得在教學(xué)中難以將化學(xué)與其他學(xué)科有機(jī)地融為一體。這種劃分可能導(dǎo)致學(xué)生只能被限制在某一學(xué)科的知識(shí)框架中,難以體驗(yàn)到跨學(xué)科學(xué)習(xí)的益處。而且部分化學(xué)教師并不具備足夠的不同學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)背景和專業(yè)素養(yǎng)。教師若對(duì)其他學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)了解有限,就難以在教學(xué)中創(chuàng)造出真正融合的學(xué)科體驗(yàn),也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合教學(xué)的目標(biāo)。
三、學(xué)科融合視角下高中化學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的教學(xué)策略
(一)設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目
在設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目時(shí),教師應(yīng)當(dāng)明確項(xiàng)目的學(xué)科目標(biāo)和跨學(xué)科融合的目的。這有助于確保項(xiàng)目既能夠涵蓋化學(xué)知識(shí),又能夠與其他學(xué)科形成有機(jī)的結(jié)合,使學(xué)生在項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)科的全面理解。明確的項(xiàng)目目標(biāo)可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo),使其更加明確在整個(gè)項(xiàng)目中所追求的知識(shí)和技能。選擇實(shí)際問(wèn)題作為項(xiàng)目主題是設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目的關(guān)鍵一環(huán)。例如,教師在進(jìn)行“從化石燃料中獲取有機(jī)化合物”的教學(xué)時(shí),可以將地理學(xué)科的有關(guān)知識(shí)與化學(xué)教學(xué)進(jìn)行結(jié)合,在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生講解各種化石燃料的由來(lái),并且在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生探究如何從化石燃料中獲取有機(jī)化合物,通過(guò)這樣的方式讓學(xué)生能夠直觀地感受到學(xué)科之間的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的好奇心,提高學(xué)科參與度。
同時(shí),豐富的資源支持也是跨學(xué)科項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,教師可以為學(xué)生提供圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)資源、專業(yè)人員的訪談等資源,使學(xué)生能夠更深入地了解項(xiàng)目所涉及的不同學(xué)科知識(shí)。這些資源不僅為學(xué)生的研究提供了支持,也拓展了他們獲取知識(shí)的途徑。此外,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科思考是學(xué)科融合視角下高中化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)高階思維的關(guān)鍵。教師需要在教學(xué)的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生既運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,又能夠考慮從其他學(xué)科的角度出發(fā)進(jìn)行多元化思考,鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成綜合性思考,提升學(xué)科思維的深度和廣度。
(二)引入實(shí)際案例教學(xué)
引入實(shí)際案例教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣,培養(yǎng)他們的應(yīng)用能力和創(chuàng)造性思維。在高中化學(xué)教學(xué)中,教師通過(guò)引入實(shí)際案例,可以將抽象的理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,使學(xué)生更深刻地理解化學(xué)的應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)實(shí)際案例,學(xué)生可以直觀地感受到學(xué)科之間的關(guān)系,同時(shí)理解化學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用。例如,在進(jìn)行“醛和酮 糖類和核酸”的教學(xué)時(shí),教師可以以房屋裝修為例,為學(xué)生講解在房屋裝修過(guò)程中常見(jiàn)的甲醛等物質(zhì),并引入生物學(xué)的有關(guān)知識(shí)讓學(xué)生思考這些物質(zhì)對(duì)人體的影響。開(kāi)展這樣的案例教學(xué)能夠使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中形成綜合性思考,提升他們的創(chuàng)造性思維水平。
做好實(shí)際案例教學(xué)還能夠激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)探討實(shí)際案例,學(xué)生能夠感受到學(xué)科知識(shí)在解決真實(shí)問(wèn)題中的實(shí)際應(yīng)用,這有助于提高他們的學(xué)科學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。例如,讓學(xué)生研究新型材料的開(kāi)發(fā),通過(guò)化學(xué)知識(shí)解釋其在可再生能源中的應(yīng)用,既能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力,又能夠引發(fā)其對(duì)可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題的思考。在實(shí)際案例教學(xué)中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘案例,關(guān)注其中涉及的多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,學(xué)生可以結(jié)合各自學(xué)科的專業(yè)知識(shí),形成全面的分析和解決方案。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維,使他們更好地理解不同學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性。
(三)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)
在高中化學(xué)教學(xué)中,教師通過(guò)設(shè)計(jì)一些探究性實(shí)驗(yàn),可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析能力。組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以使學(xué)生親身經(jīng)歷化學(xué)現(xiàn)象,通過(guò)動(dòng)手操作、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生可以深化對(duì)理論知識(shí)的理解。例如,通過(guò)酸堿中和實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以直觀地觀察到酸堿中和反應(yīng)的現(xiàn)象,了解反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的性質(zhì)變化。這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式有助于將抽象的理論知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合,促使學(xué)生形成更為全面的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。這一過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,促使他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中形成高階思維。
(四)開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)
安排學(xué)生開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)是培養(yǎng)高階思維的有力手段。在小組合作學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過(guò)討論、合作解決問(wèn)題,能夠更好地理解和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。小組合作學(xué)習(xí)提供了一個(gè)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生在小組內(nèi)可以相互交流、分享觀點(diǎn),從而獲取不同的思考方式和見(jiàn)解。這有助于拓展學(xué)生的思維廣度,促使他們?cè)趯W(xué)科學(xué)習(xí)中形成更為全面的認(rèn)知。在小組合作學(xué)習(xí)中,學(xué)生面對(duì)問(wèn)題時(shí)需要共同思考、協(xié)同解決。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅能夠?qū)W會(huì)從不同角度去理解問(wèn)題,還能夠?qū)W會(huì)有效地表達(dá)自己的觀點(diǎn),增強(qiáng)了他們的交際能力。同時(shí),教師在小組合作學(xué)習(xí)中可以引導(dǎo)學(xué)生合理分工,激發(fā)每個(gè)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。通過(guò)共同合作完成一系列任務(wù),學(xué)生將更好地理解學(xué)科知識(shí),提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(五)使用新興技術(shù)進(jìn)行教學(xué)
使用新興技術(shù)進(jìn)行教學(xué)是一種有效的教學(xué)策略,可以為高中化學(xué)教學(xué)提供更多可能性,有助于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。虛擬實(shí)驗(yàn)軟件和模擬軟件為學(xué)生提供了在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬化學(xué)反應(yīng)的機(jī)會(huì)。通過(guò)這些技術(shù),學(xué)生可以在沒(méi)有實(shí)際實(shí)驗(yàn)室的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察反應(yīng)過(guò)程、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這不僅拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),還提供了更廣泛的實(shí)踐機(jī)會(huì),培養(yǎng)了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的能力。在新興技術(shù)的支持下,教師可以設(shè)計(jì)生動(dòng)、具體、具有挑戰(zhàn)性的模擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣。學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中更容易調(diào)動(dòng)積極性,發(fā)展自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。同時(shí),利用新興技術(shù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),還有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化思維。學(xué)生在使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件和模擬軟件時(shí),需要理解并運(yùn)用數(shù)字化工具,從而提高在信息時(shí)代的適應(yīng)能力。
學(xué)科融合為高中化學(xué)教學(xué)注入了新的活力,有助于拓寬學(xué)生的學(xué)科視野,培養(yǎng)他們的綜合能力。通過(guò)在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),高中化學(xué)教師能夠更好地借助學(xué)科融合的方式,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,助力學(xué)生未來(lái)的學(xué)業(yè)和職業(yè)發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:張涵淋)