以學(xué)科交叉融合為導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐

周碩林 朱相樟

【摘要】學(xué)科之間的相互交叉滲透是當(dāng)前科學(xué)發(fā)展的重要趨勢(shì)。以學(xué)科交叉滲透為導(dǎo)向，積極探索非化學(xué)專業(yè)的化學(xué)教學(xué)改革，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力提升。本文從五年制學(xué)前教育專業(yè)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，提出了學(xué)科交叉融合導(dǎo)向下化學(xué)教學(xué)改革措施。

【關(guān)鍵詞】學(xué)前教育 化學(xué)教學(xué) 學(xué)科交叉

【基金項(xiàng)目】2017年長沙師范學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目（P2017009）；2017年長沙師范學(xué)院大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目（201713806018）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）27-0161-02

一、引言

目前，學(xué)前教育投入和規(guī)模迅速發(fā)展，人們對(duì)學(xué)前教育的期望和要求越來越高，如何培養(yǎng)與之相適應(yīng)的高素質(zhì)、高質(zhì)量學(xué)前教育專業(yè)人才是高師院校面臨的重大課題[1]?，F(xiàn)階段幼兒教師在幼兒科學(xué)教育中的教學(xué)情況與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距，積極推進(jìn)學(xué)前教育專業(yè)教育教學(xué)改革研究，提高五年制學(xué)前教育專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量尤為緊迫。

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的科學(xué)?！盎瘜W(xué)”課程是五年制學(xué)前教育專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程[2]。學(xué)習(xí)化學(xué)一方面讓學(xué)生掌握基本的學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐技能，提高學(xué)前教育專業(yè)師范生自身科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。另一方面，能回答學(xué)前兒童提出有關(guān)化學(xué)知識(shí)問題，讓學(xué)前兒童了解基本的化學(xué)基本常識(shí)，培養(yǎng)學(xué)前兒童創(chuàng)新思維，更好地服務(wù)于幼兒園科學(xué)教育領(lǐng)域教學(xué)[3]。學(xué)科交叉融合是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。近年來，各類高校加大對(duì)跨學(xué)科專業(yè)和跨學(xué)科教學(xué)的重視和投入，以更好地培養(yǎng)知識(shí)面廣，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)和實(shí)踐能力強(qiáng)的人才。筆者分析當(dāng)前化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，從學(xué)科交叉融合角度嘗試對(duì)化學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革，取得了一些成效。

二、化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

化學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉融合已成為化學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑，并且在理論上和技術(shù)上取得了一系列突破，因此對(duì)化學(xué)教學(xué)也提出了新的要求。目前化學(xué)教學(xué)中存在以下幾個(gè)問題：化學(xué)教學(xué)過程中對(duì)化學(xué)與材料、物理、生物、信息技術(shù)等學(xué)科的聯(lián)系較少，不能有效地結(jié)合學(xué)科間知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合教學(xué)，此外未能有效充分借鑒和吸收前沿科學(xué)知識(shí)，教學(xué)內(nèi)容顯得單一、陳舊；化學(xué)教學(xué)中未能有效聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué)，理論講授居多，應(yīng)用實(shí)踐較少；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目居多，實(shí)驗(yàn)常按書本上的實(shí)驗(yàn)步驟，機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新慢，學(xué)生主觀能動(dòng)性差，導(dǎo)致學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣不高；化學(xué)作為學(xué)前教育專業(yè)的基礎(chǔ)課程，但教學(xué)中與學(xué)前教育專業(yè)缺乏有機(jī)聯(lián)系，學(xué)前教育專業(yè)課程群的交叉滲透不多，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)課程學(xué)習(xí)不重視。因此，在化學(xué)教學(xué)過程中，引入一定比例的跨學(xué)科教學(xué)，是五年制化學(xué)教學(xué)改革中的一個(gè)重要途徑。

三、以學(xué)科交叉融合為導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)改革實(shí)施策略

（一）在理論教學(xué)中注重學(xué)科交叉融合

在化學(xué)教學(xué)中，注重挖掘化學(xué)與生物、化學(xué)與物理、化學(xué)與地理、化學(xué)與數(shù)學(xué)、化學(xué)與信息技術(shù)等學(xué)科，甚至多學(xué)科的交叉和融合。如在講授蛋白質(zhì)、糖類、油脂三大有機(jī)化合物時(shí)，聯(lián)系生物學(xué)科中這三種物質(zhì)是人體細(xì)胞的重要組成物質(zhì)，也是重要的能源物質(zhì)，同時(shí)了解對(duì)三種物質(zhì)在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化機(jī)制，進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)在人體內(nèi)的化學(xué)變化，幫助學(xué)生了解如何進(jìn)行氧化供能的。在電解質(zhì)的導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電講解時(shí)，聯(lián)系物理金屬的導(dǎo)電機(jī)制進(jìn)行對(duì)比闡述。在講授碳酸鹽時(shí)，聯(lián)系我國喀斯特地貌，分析碳酸鹽的性質(zhì)，闡述喀斯特地貌形成的機(jī)制，進(jìn)一步深化對(duì)碳酸鹽的認(rèn)識(shí)。在飽和烷烴通式推導(dǎo)上及飽和烷烴所含化學(xué)鍵的求解上，通過尋找規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型，將化學(xué)和數(shù)學(xué)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)問題分析有了更理性認(rèn)識(shí)。在講解能源問題時(shí)，通常涉及化學(xué)、物理、生物等多學(xué)科知識(shí)，將燃燒、熱量、發(fā)酵等知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系，從整體角度，跨學(xué)科的界限進(jìn)行綜合講授，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在教學(xué)過程中主動(dòng)將化學(xué)學(xué)科知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)相聯(lián)系，這樣的教學(xué)方式新穎多樣，教學(xué)內(nèi)容豐富飽滿，有效地吸引了學(xué)生對(duì)化學(xué)的關(guān)注。學(xué)生普遍反映這樣的課堂氛圍活潑，內(nèi)容充實(shí)，有助于幫助他們開拓思路，更好地理解理論知識(shí)。

（二）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開設(shè)學(xué)科交叉項(xiàng)目

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的重要地位。化學(xué)分科的實(shí)驗(yàn)體系容易使學(xué)生忽視各學(xué)科實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，不利于學(xué)生形成綜合的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念，也不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以化學(xué)為中心，滲透其他學(xué)科，開發(fā)學(xué)科交叉實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有重要的意義。在基本的實(shí)驗(yàn)操作技能項(xiàng)目中，如一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，將物理和化學(xué)學(xué)科中，有效數(shù)字、藥品的取用，質(zhì)量稱取，物質(zhì)的量等知識(shí)相聯(lián)系。在講授酸堿指示劑時(shí)，開設(shè)化學(xué)與生物交叉學(xué)科項(xiàng)目，讓學(xué)生在課外尋找植物的花、果、莖、葉，利用含有的色素制備酸堿指示劑，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)，探究所制作的酸堿指示劑的變色范圍，通過這樣的實(shí)驗(yàn)課，有效地構(gòu)建植物和化學(xué)之間的關(guān)系，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從多個(gè)方面思考問題。如氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理是物理知識(shí)，即在容器內(nèi)外的產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)其他氣體做噴泉實(shí)驗(yàn)，除了利用物質(zhì)的物理性質(zhì)外，學(xué)生還通過氣體與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，設(shè)計(jì)出了噴泉實(shí)驗(yàn)。這樣的啟發(fā)性實(shí)驗(yàn)，極大地開拓了學(xué)生的思路，鍛煉了分析問題的能力。通過在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不斷深入改革與嘗試，很多學(xué)生都能掌握獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路和方法，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)的積極性，這樣的交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是書本上無法替代的，激發(fā)了學(xué)生更深入實(shí)驗(yàn)研究的興趣，有效地鍛煉了學(xué)生的綜合能力。實(shí)踐證明，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到了學(xué)生的廣泛歡迎，并且做實(shí)驗(yàn)的興致很高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量也有了很大的提高。

（三）搭建化學(xué)與學(xué)前教育專業(yè)間的聯(lián)系

在化學(xué)教學(xué)中將化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)和技能與學(xué)前教育專業(yè)相融合，積極引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和身邊的材料，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生后續(xù)專業(yè)知識(shí)和技能的形成。如通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)“認(rèn)識(shí)水”、“認(rèn)識(shí)空氣”、“找動(dòng)物”等幼兒科學(xué)活動(dòng)方案，讓學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)充分利用到幼兒科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中；鼓勵(lì)學(xué)生制作化學(xué)趣味小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的思考和設(shè)計(jì)能力，訓(xùn)練動(dòng)手操作能力；鼓勵(lì)學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)，編寫幼兒科學(xué)童話故事，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)探索和科學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。通過以上三個(gè)途徑，明顯激發(fā)了學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與學(xué)前教育專業(yè)學(xué)習(xí)聯(lián)系的意識(shí)，學(xué)生對(duì)化學(xué)與學(xué)前教育專業(yè)間的聯(lián)系認(rèn)識(shí)更為深刻。

此外，在化學(xué)教學(xué)中有意識(shí)地開拓并引導(dǎo)學(xué)生在課內(nèi)外實(shí)踐中加強(qiáng)與學(xué)前教育專業(yè)課程間的聯(lián)系。如利用生活中的紙片、竹簽、橡皮泥等常用器材，制作甲烷、水、氨氣等分子結(jié)構(gòu)的模型，將無形的化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為有形模型，讓學(xué)生有了更為直觀、立體的了解，同時(shí)滲透資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)教育，為專業(yè)后續(xù)課程如“手工制作”等課程打下基礎(chǔ)；布置學(xué)生畫如燒杯、酒精燈、鐵架臺(tái)等簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，有效地將“簡(jiǎn)筆畫”、“實(shí)用美術(shù)”等學(xué)前教育專業(yè)課程相融合，這樣加強(qiáng)了化學(xué)與學(xué)前教育專業(yè)間的聯(lián)系，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

四、結(jié)語

在化學(xué)教學(xué)中以學(xué)科交叉滲透為導(dǎo)向，本文提出從理論教學(xué)中注重學(xué)科交叉內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)學(xué)科交叉項(xiàng)目，建立化學(xué)和學(xué)前教育間的聯(lián)系等具體措施，在化學(xué)教學(xué)中融入多學(xué)科交叉內(nèi)容，一方面培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，另一方面也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，特別是有意識(shí)地加強(qiáng)了化學(xué)與學(xué)前教育專業(yè)的聯(lián)系，為其建立積極的學(xué)習(xí)態(tài)度提供了內(nèi)驅(qū)力，同時(shí)明顯地促進(jìn)了學(xué)生獨(dú)立思考和綜合應(yīng)用能力。

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[3]汪淙.化學(xué)[M]， 1版， 北京：高等教育出版社， 2012：144-145.

作者簡(jiǎn)介：

周碩林（1989-），男，碩士，主要從事化學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與研究。