學(xué)科融合視角下高中化學(xué)培養(yǎng)學(xué)生高階思維的實(shí)踐與思考

摘 要：隨著教學(xué)改革活動的不斷推進(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)過程中，高中化學(xué)教師必須從學(xué)科融合視角出發(fā)開展教學(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)用知識的能力。因此，如何在高中化學(xué)教學(xué)的過程中實(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，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)生知識面。通過將化學(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)，使其在面對問題時能夠更全面、更深入地進(jìn)行思考。同時，學(xué)科融合注重實(shí)踐和應(yīng)用，通過將化學(xué)知識應(yīng)用于其他學(xué)科領(lǐng)域，有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。這種實(shí)際應(yīng)用不僅能夠激發(fā)學(xué)生對知識的主動追求和深度理解，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)生在面對未知問題時更具有探索精神和創(chuàng)造性能力。同時，學(xué)科融合要求學(xué)生具備批判性思維，在整合不同學(xué)科知識的過程中，學(xué)生需要比較和評估不同學(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)方式對那些充滿好奇心的學(xué)生而言，宛如開啟了一扇通往不同領(lǐng)域的大門。通過將化學(xué)知識融入其他學(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)理論知識的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生更容易看到化學(xué)知識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)知識不僅是抽象的概念，更是解決實(shí)際問題的強(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，鼓勵學(xué)生在不同學(xué)科領(lǐng)域建立聯(lián)系，展開創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。對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)境中開展創(chuàng)新性的項目和研究，激發(fā)對學(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。通過引入其他學(xué)科的元素，教師可以設(shè)計任務(wù)和項目，要求學(xué)生結(jié)合不同學(xué)科的知識解決實(shí)際問題。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題，提高解決問題的綜合素養(yǎng)。

例如，在學(xué)科融合的教學(xué)中，教師可以設(shè)計項目，要求學(xué)生通過化學(xué)知識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，培養(yǎng)了跨學(xué)科思維的能力。同時，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)識到知識不是孤立存在的，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)生未來在面對復(fù)雜問題時提供了更靈活、更全面的思維方式。

（四）提升學(xué)生解決問題的能力

為了培養(yǎng)高階思維，教師可以設(shè)計具體問題和挑戰(zhàn)，要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際情境中的復(fù)雜問題。這種學(xué)習(xí)方式有助于提高學(xué)生的問題解決能力，使其能夠更自信、更有效地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。例如，通過結(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)用知識來解決復(fù)雜的生態(tài)問題。這樣的實(shí)踐有助于培養(yǎng)學(xué)生將抽象的知識應(yīng)用到具體問題中的能力。

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)是一個較為普遍的問題。該學(xué)科理論內(nèi)容繁多，很多概念和原理相對抽象，這使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以建立與實(shí)際生活的直接聯(lián)系。學(xué)生對許多抽象的化學(xué)概念可能缺乏直觀的認(rèn)知。理論知識脫離實(shí)際應(yīng)用可能導(dǎo)致學(xué)科的吸引力下降。同時，學(xué)生生活中涉及的化學(xué)現(xiàn)象相對有限，難以滿足學(xué)生對實(shí)際應(yīng)用的好奇心。此外，課堂上偏向理論知識的傳授，缺少具體的實(shí)際案例和應(yīng)用場景，也難以讓學(xué)生將抽象的理論知識與實(shí)際生活聯(lián)系起來。

（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。且在高中化學(xué)教學(xué)的過程中涉及的化學(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)生可能感到在短時間內(nèi)難以掌握這些知識，影響學(xué)習(xí)的主動性和積極性。而且由于部分化學(xué)知識的綜合性較強(qiáng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過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)。教師若對其他學(xué)科領(lǐng)域的知識了解有限，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)計跨學(xué)科項目

在設(shè)計跨學(xué)科項目時，教師應(yīng)當(dāng)明確項目的學(xué)科目標(biāo)和跨學(xué)科融合的目的。這有助于確保項目既能夠涵蓋化學(xué)知識，又能夠與其他學(xué)科形成有機(jī)的結(jié)合，使學(xué)生在項目中實(shí)現(xiàn)對學(xué)科的全面理解。明確的項目目標(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項目中所追求的知識和技能。選擇實(shí)際問題作為項目主題是設(shè)計跨學(xué)科項目的關(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，可以將地理學(xué)科的有關(guān)知識與化學(xué)教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，在教學(xué)過程中為學(xué)生講解各種化石燃料的由來，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)生對問題的好奇心，提高學(xué)科參與度。

同時，豐富的資源支持也是跨學(xué)科項目設(shè)計的關(guān)鍵，教師可以為學(xué)生提供圖書、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目所涉及的不同學(xué)科知識。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)的過程中引導(dǎo)學(xué)生既運(yùn)用化學(xué)知識解決問題，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，鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過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，教師通過引入實(shí)際案例，可以將抽象的理論知識與實(shí)際問題相結(jié)合，使學(xué)生更深刻地理解化學(xué)的應(yīng)用場景。通過實(shí)際案例，學(xué)生可以直觀地感受到學(xué)科之間的關(guān)系，同時理解化學(xué)知識在解決實(shí)際問題中的作用。例如，在進(jìn)行“醛和酮 糖類和核酸”的教學(xué)時，教師可以以房屋裝修為例，為學(xué)生講解在房屋裝修過程中常見的甲醛等物質(zhì)，并引入生物學(xué)的有關(guān)知識讓學(xué)生思考這些物質(zhì)對人體的影響。開展這樣的案例教學(xué)能夠使學(xué)生在解決問題的過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)生的主動學(xué)習(xí)興趣。通過探討實(shí)際案例，學(xué)生能夠感受到學(xué)科知識在解決真實(shí)問題中的實(shí)際應(yīng)用，這有助于提高他們的學(xué)科學(xué)習(xí)動機(jī)。例如，讓學(xué)生研究新型材料的開發(fā)，通過化學(xué)知識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)際動手操作能力，又能夠引發(fā)其對可持續(xù)發(fā)展等問題的思考。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)注其中涉及的多個學(xué)科領(lǐng)域。通過團(tuán)隊合作，學(xué)生可以結(jié)合各自學(xué)科的專業(yè)知識，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

在高中化學(xué)教學(xué)中，教師通過設(shè)計一些探究性實(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)計和數(shù)據(jù)分析能力。組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動可以使學(xué)生親身經(jīng)歷化學(xué)現(xiàn)象，通過動手操作、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生可以深化對理論知識的理解。例如，通過酸堿中和實(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。在實(shí)驗(yàn)和探究活動中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。這一過程可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，促使他們在解決問題的過程中形成高階思維。

（四）開展小組合作學(xué)習(xí)

安排學(xué)生開展小組合作學(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)生通過討論、合作解決問題，能夠更好地理解和運(yùn)用化學(xué)知識。小組合作學(xué)習(xí)提供了一個開放的學(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解。這有助于拓展學(xué)生的思維廣度，促使他們在學(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)生面對問題時需要共同思考、協(xié)同解決。在這個過程中，學(xué)生不僅能夠?qū)W會從不同角度去理解問題，還能夠?qū)W會有效地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，增強(qiáng)了他們的交際能力。同時，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)每個學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。通過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，提升解決實(shí)際問題的能力。

（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。通過這些技術(shù)，學(xué)生可以在沒有實(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，培養(yǎng)了他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的能力。在新興技術(shù)的支持下，教師可以設(shè)計生動、具體、具有挑戰(zhàn)性的模擬實(shí)驗(yàn)場景，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)動積極性，發(fā)展自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的能力。同時，利用新興技術(shù)開展教學(xué)活動，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，需要理解并運(yùn)用數(shù)字化工具，從而提高在信息時代的適應(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)生未來的學(xué)業(yè)和職業(yè)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：張涵淋）