劉震寶

(揚州市江都區(qū)實驗初級中學(xué), 江蘇 揚州 225200)

基金項目：本文系揚州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題“基于核心素養(yǎng)的理化交融性校本課程的開發(fā)研究——以江都區(qū)實驗初中為例”(課題編號:2020/P/093)研究成果

初中階段的物理與化學(xué)在內(nèi)容上存在著大量的交叉.要提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),使學(xué)生更好地掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法并深刻理解學(xué)科知識,教師就要挖掘物理與化學(xué)學(xué)科之間的相關(guān)性與交融性,了解學(xué)科的知識結(jié)構(gòu),找準(zhǔn)知識的生長點進(jìn)行滲透,布置開放性的交叉作業(yè),開展融合性的實踐活動,拓展教學(xué)方法,形成校本化的“理化交融”教學(xué)資源,以此幫助學(xué)生形成學(xué)科核心素養(yǎng),落實新課程改革的任務(wù)與育人要求.

1 核心素養(yǎng)下理化交融教學(xué)的必要性

化學(xué)與物理都是以實驗探究為主的自然學(xué)科,在研究的方法上有著許多相通之處,如觀察法、模型法、假設(shè)法等,各種科學(xué)方法并非對一門學(xué)科單獨使用,是人們在認(rèn)識世界與改造世界的過程中逐漸總結(jié)與歸納而得出.理化交融教學(xué),更有助于學(xué)生系統(tǒng)、科學(xué)地掌握研究方法,促使學(xué)生的思維更具深刻性、廣闊性、邏輯性、靈活性與創(chuàng)新性,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.

2 理化交融校本課程開發(fā)的有效途徑

2.1 整理理化交融的知識結(jié)構(gòu)

教師在理化交融性教學(xué)中,不僅要了解學(xué)情“備學(xué)生”,更要整理知識“備教材”.教師要打破學(xué)科間的壁壘,了解初中物理與化學(xué)學(xué)科的知識結(jié)構(gòu),精確找到物理與化學(xué)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系與知識交叉點,廣泛涉獵與吸收理化知識,為理化交融教學(xué)做好準(zhǔn)備.

一方面,是極易發(fā)現(xiàn)的共性知識結(jié)構(gòu).如“物質(zhì)運動”是物理與化學(xué)之間極易發(fā)現(xiàn)的共性知識.物理學(xué)科研究的是物體(物質(zhì))宏觀的、人們?nèi)庋劭捎^察的運動,化學(xué)學(xué)科研究的是分子微觀的、人們?nèi)庋劭床灰姷倪\動.但宏觀運動與微觀運動并非截然分開,他們之間一定存在著必然聯(lián)系,其中聯(lián)系最多的就是“功與能”,這也是初中理化知識結(jié)構(gòu)融合的橋梁,一般形式為:物質(zhì)(物體)發(fā)生變化——釋放能量——做功——物體運動,很自然就把“物體運動”與“化學(xué)反應(yīng)”交融在一起.

另一方面,是不易發(fā)現(xiàn)的共性知識結(jié)構(gòu).如“光學(xué)知識”,化學(xué)學(xué)科根本就沒有相關(guān)的研究,但學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時,卻常常通過“光學(xué)知識”來觀察物體顏色及實驗現(xiàn)象.同時,也會涉及一些儀器的讀數(shù),正確或錯誤觀察讀數(shù),都會導(dǎo)致結(jié)果的不同.因此,雖然化學(xué)學(xué)科不學(xué)“光學(xué)知識”,但它在化學(xué)教學(xué)中卻無處不在.

2.2 找準(zhǔn)理化交融的教學(xué)切入

教學(xué)切入是理化交融的關(guān)鍵.教師在備課時只有弄清楚學(xué)生已有的“理化知識結(jié)構(gòu)”,了解哪些舊知識對新知識的學(xué)習(xí)有幫助,能夠助力新知識“生長”,才能有效創(chuàng)設(shè)情境,精心設(shè)計問題.既不增加教學(xué)內(nèi)容使知識混亂,又不增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),還能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)科間實現(xiàn)溝通,促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展及綜合運用知識的能力[1].

其一,承前交融.承前交融就是結(jié)合學(xué)生已學(xué)過的知識進(jìn)行引導(dǎo)與滲透.化學(xué)相比于物理,其學(xué)科具有一定的滯后性,它是初三才開設(shè)的學(xué)科,此時學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了一年物理,具備了一定的物理知識.用“舊知識”引導(dǎo)“新知識”,用“物理知識”滲透“化學(xué)知識”,實現(xiàn)理化的交融性教學(xué).如壓強(qiáng)與密度為初中物理二年級內(nèi)容,在化學(xué)“制取氧氣”一課,講到“排水法收集氧氣”知識點時,教師就可以用物理學(xué)科中的“壓強(qiáng)與密度”的知識點進(jìn)行引導(dǎo),并創(chuàng)設(shè)問題情境,“為什么可以用排水法來收集氧氣呢?”不僅可以帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)“壓強(qiáng)與密度”知識點,還能夠讓學(xué)生更深入理解“氧氣制取”的實驗步驟與正確方法.

其二,同步交融.同步交融就是對物理與化學(xué)學(xué)科正在同步講授的內(nèi)容進(jìn)行相互滲透交融.如初三上學(xué)期伊始,物理學(xué)科正在講授“分子熱運動”知識點,化學(xué)正在講授“物質(zhì)的變化和性質(zhì)”知識點.教師可用紫色石蕊與無色硫酸進(jìn)行混合,讓學(xué)生觀察溶液顏色的變化,當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些知識點同時出現(xiàn)在物理與化學(xué)課本中,會特別感興趣,也會特別好奇.在好奇心的驅(qū)使下,會使學(xué)生去深入探究,這不僅擴(kuò)大了學(xué)生的思維視野,更能夠讓學(xué)生深入了解“物理變化”與“化學(xué)變化”的本質(zhì)區(qū)別.

其三,超前交融.物理與化學(xué)教材是按照學(xué)科自身知識結(jié)構(gòu)有序編寫,因此,在大多數(shù)情況下,理化交融都是聯(lián)系其他學(xué)科將來要學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行“超前”滲透與交融.如理想氣體狀態(tài)方程“pV=nRT”(p:氣體壓強(qiáng);V:氣體體積;n:氣體的摩爾數(shù);R:普適常數(shù);T:體系溫度),這是高中階段乃至大學(xué)物理才會涉及的內(nèi)容,如果在“化學(xué)方程式”知識點中進(jìn)行超前滲透交融,一定會起到事半功倍的教學(xué)效果.

2.3 開展校本交融的實踐活動

物理與化學(xué)學(xué)科的核心是探究,這是自然學(xué)科與其他學(xué)科的本質(zhì)區(qū)別,因此,實踐探究活動也是理化交融的重要載體.讓學(xué)生圍繞自己感興趣的問題,結(jié)合本土化的資源去做實驗,主動探究與學(xué)習(xí),這是理化交融校本化課程開發(fā)的核心[2].能夠極大促進(jìn)學(xué)生對理化知識的綜合應(yīng)用,提高他們發(fā)現(xiàn)與解決問題的能力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識.

其一,利用書本素材,開展生活化的實踐活動.物理與化學(xué)教材為學(xué)生提供了豐富的實踐活動板塊,但由于是初三階段,教學(xué)任務(wù)重,多數(shù)教師只是在課堂中總結(jié)結(jié)論,一語帶過.將這部分內(nèi)容充分利用,讓學(xué)生自主去探究與探索,不僅不會浪費時間,還會極大增強(qiáng)學(xué)生對知識的理解與引用,起到事半功倍的良好教學(xué)效果.

例如,初二物理的物態(tài)變化單元“水循環(huán)”和初三化學(xué)“自然界的水”這一單元教學(xué)中,都涉及水污染和水資源的內(nèi)容.我們理化老師在教學(xué)時都讓學(xué)生自行組成調(diào)查小組,從物理和化學(xué)兩個維度完成“水資源污染”的調(diào)查報告,讓學(xué)生根據(jù)教師所給的調(diào)查模板及調(diào)查任務(wù),通過自己的探究能力、理化知識的綜合運用以及小組合作的方式,讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探究、分析,通過綜合實踐活動給予了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)舞臺,讓他們的聰明才智得以施展,更會讓他們的核心素養(yǎng)逐漸發(fā)展.調(diào)查表模板如表1所示.

表1 實踐活動調(diào)查表模板

其二,利用班會開展趣味性的實踐活動.很多學(xué)生之所以不能將知識融會貫通,多半是把“知識”當(dāng)“死知識”,缺少生活的應(yīng)用,這并不是學(xué)生不具備應(yīng)用的能力,而是缺少應(yīng)用的意識.因此,利用班會、學(xué)?；顒拥乳_展極具趣味性且有教育意義的主題活動,能夠極大增強(qiáng)學(xué)生對知識的應(yīng)用意識,真正做到融會貫通,舉一反三[3].這也會讓“理化交融”課程更校本化.

例如,在完成了《自然界的水》這一單元后,很多學(xué)生開始憂慮“淡水危機(jī)”,想通過自己所學(xué)的知識呼吁大家保護(hù)水資源.因此,筆者與學(xué)校溝通,開展了一次極具教育意義的“話劇表演”活動,讓學(xué)生們結(jié)合理化知識,自導(dǎo)自演,在社區(qū)進(jìn)行公益表演,引起周圍人與社會的關(guān)注,呼吁大家保護(hù)水資源.學(xué)生們熱情高漲,利用教科書及網(wǎng)絡(luò)資源自主查閱與學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,自主編寫劇本并動手制作演出道具.學(xué)生的表演在社區(qū)獲得了極好的反饋,使他們對知識有了更深入的理解,這也成了我校理化交融教學(xué)的必備節(jié)目.

2.4 布置理化交融的課后作業(yè)

課后作業(yè)是鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)效果的最佳手段,是學(xué)生形成良好思維品質(zhì)、掌握科學(xué)學(xué)習(xí)方法、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑,教師要為學(xué)生布置更為開放的作業(yè),突破“習(xí)題”的框架,讓學(xué)生真正到生活中去探究,這更有利于學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用.

例如,汽車、火車、飛機(jī)等為我們生活中的交通運輸提供了極大的便利,“熱機(jī)”為人類的發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn),但同時又帶來了許多污染問題,讓我們的生活環(huán)境變得糟糕.如何保持“交通”發(fā)展的同時,又保護(hù)生活環(huán)境,這是全世界各國關(guān)注的問題.因此,在授課結(jié)束后,教師為學(xué)生布置作業(yè):汽車燃燒汽油,排放的廢氣中主要有哪些成分?對環(huán)境有哪些危害?讓學(xué)生自行收集資料,完成作業(yè).

2.5 實施理化交融的考查評價

培養(yǎng)人才與發(fā)展人才是“育人”的核心問題.那么怎樣的人才能稱之為“人才”呢?新時代對人才的要求為:既有理論知識,又有實踐能力,還具有創(chuàng)新精神.因此,新一輪教育改革都是基于這一目標(biāo)實現(xiàn)而努力.而“考查評價”就是教育改革的關(guān)鍵,是理化交融教學(xué)的有效閉環(huán).因此,教師在理化交融教學(xué)的日常測驗及評價中,要注意物理與化學(xué)學(xué)科的互通性,相互滲透考查學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用.

一方面,在考查內(nèi)容上,重點從物理與化學(xué)相互交叉的知識點設(shè)計題目.如運用物理知識解釋一些化學(xué)現(xiàn)象試題,運用物理規(guī)律挖掘化學(xué)實驗本質(zhì)的試題,化學(xué)儀器中隱含物理知識原理的試題,化學(xué)實驗操作蘊含物理原理的試題等.

另一方面,在考查形式上,突破“試卷”“分?jǐn)?shù)”的紙筆測驗,采用更為開放的辯論比賽、報告調(diào)查、作品制作等,能夠考查學(xué)生對理化知識的理解與自身的個性特點.如《化學(xué)與生活》單元教學(xué)結(jié)束后,筆者開展了一次“班內(nèi)競賽”來考查學(xué)生對知識的理解,將學(xué)生均為AB兩組,第一環(huán)節(jié)為必答環(huán)節(jié),每組學(xué)生逐一回答教師的提問,這些問題都是基礎(chǔ)問題;第二環(huán)節(jié)為搶答環(huán)節(jié),教師提出問題后,學(xué)生搶答(已搶答學(xué)生本環(huán)節(jié)不能二次搶答),這兩個環(huán)節(jié)都是考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度;第三環(huán)節(jié)為辯論環(huán)節(jié),筆者提出“使用塑料的利與弊”,給予學(xué)生資料收集時間,就本地區(qū)的特點,讓學(xué)生進(jìn)行辯論.筆者再根據(jù)學(xué)生在三個環(huán)節(jié)的表現(xiàn),劃分不同的維度為學(xué)生評分,對學(xué)生本單元知識的掌握情況進(jìn)行一次單元測驗.

總的來說,理化交融是初中階段物理與化學(xué)教學(xué)的必由之路.當(dāng)前教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)科交叉,這是時代發(fā)展與社會進(jìn)步對綜合型人才的迫切訴求.這不僅需要教師結(jié)合本土化的資源開發(fā)校本化理化交融課程,更需要學(xué)校加大宣傳力度,培養(yǎng)師資團(tuán)隊,構(gòu)建合理化的評價體系,讓物理與化學(xué)學(xué)科能夠切實“交融”,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展.