用学科兼容观优化中学化学教学的研究课题研究报告.docx

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用学科兼容观优化中学化学教学的研究课题研究报告

《用学科兼容观优化中学化学教学的研究》课题研究报告

《用学科兼容观优化中学化学教学的研究》课题组彭丽敏

一、课题的提出及选题的意义

1.研究的背景

世界本来就是一体的、相互融合、相互渗透的。

伟大导师列宁说：

“每一个概念都是处于一切概念的一定关系、一定联系之中。

”在自然界这个开放、兼容的网络交错的大系统中，不存在孤立的数学、物理、化学、生物等学科知识的严格界线。

这些知识有机地揉合于自然界的事物中，人们为了研究问题的方便将自然科学知识人为地分门别类，这是科学发展到一定阶段的产物，是为了将某些领域深入发展而采用的行之有效的方法。

但是，在对某一领域的深入研究中，人们逐渐认识到纯粹依赖该领域的知识不足以解决本领域的问题，需要其他领域知识的介入，这实际上是崇尚自然本性还科学以本来面目的反映。

正所谓，合久必分、分久必合，这是事物发展螺旋式上升的必然规律。

21世纪，人类面临更为严峻的挑战。

新科学、新技术、新信息及新问题，以更快的速度产生,现代科学技术之间相互联系和相互渗透也日益增强，因此，21世纪的人才必须具有高层次，全方位和网络化的知识结构。

那些基础扎实，知识广博，技术全面，在多方面领域具有高超水平的复合型人才，越来越受到全世界的欢迎和重视。

而培养这些复合型人才，传统的分科教学就会有一定的局限性，与之相比学科兼容则将有十分明显的优势。

从1971年，以岛田茂为首的一个日本学者群体率先研究“开放性问题”以来,各国教育工作者对开放性的教学作了一些实验性工作，但这种开放性教学多是教学手段的开放或是解题方法的开放。

新中国建立后，我们在长期被英美封锁和自我封闭的背景下，也多次进行过课程改革，为了解决分科过细的问题，多次搞过“综合”课，比如1955年把以前小学的阅读、作文和写字合并为“语文”综合课；1958年将植物、动物和人体解剖生理学合并为“生物”综合课等等。

这种特殊的历史形成了特有的“合并性”的综合课程观念，即把性质相近的科目合并组合成的课程。

这种观念至今仍然阻碍着人们对“综合课程”的深入研究和理解，使许多人仍然停留在“合并”学科的层面上加以理解。

综观近几年“3+综合”考试模式下的理科综合试卷是由物理、化学、生物三科综合卷，综合考试有机的渗透了物理、化学、生物等多门学科的知识，并以多样、复杂的形式呈现出来，更加注重了学科交叉、学科兼容的特点。

种种迹象表明，传统封闭的知识隔离状况已不能适应科学发展、创新力培养的需要。

所以在教学要经常加强学科交叉的意识，把各科知识联系起来，在更加广阔的背景下学习，才更有利于拓宽学生的知识面，培养发散思维能力。

逐渐形成较为全面的综合分析问题和解决问题的能力。

2.研究的必要性

建国后，我国的高中长时期设置分科课程所带来的弊端已经非常突出的，由于过分地注重各学科自身的知识体系，忽视与其它学科的内在联系，把原本具有内在统一性的知识割裂开来，每一科的老师往往会片面地强调自己这门学科的重要，这样就会在无意中也加剧了学科之间的割裂，让学生感觉疲于应付，降低了学习的效率，容易造成学生被动的机械学习和重复劳动，难以把科学知识内化，人为的加大了学习的难度。

在教学实践中，我们发现在化学课堂上，当讲授新知识时，如能努力探索不同学科之间的知识渗透、交叉、兼容的途径，则可以培养学生知识迁移能力和综合运用不同学科知识从不同层面、不同角度分析解决问题的能力，从而打破课堂的封闭性，使课堂面向社会、自然开放，有效提高学生的学习兴趣。

化学是对自然界生动活泼地描述，使人们认识自然、改造自然的有力工具，只有把化学融入自然科学的大熔炉中，借鉴其他学科的研究方法、思维方式、研究成果，才能把化学深入健康地发展下去；化学的自然属性也要求化学的学习和研究不能离开它所赖以存在的客观环境，在这一环境中自然科学相互联系、相互渗透、互为因果、纵横交错的关系才能体现得淋漓尽致，这就是我们所说的化学教学中的学科兼容观。

学科兼容观念将消解了各学科的边界，打破了各学科的知识体系，不但注重科学知识的内在统一性，而且注重科学知识的个人适切性和社会相关性，关注学生的学习经验和个人兴趣，能够克服我国传统的分科科学课程所带来的许多弊端，更好地发挥科学课程的普通教育功能，有效地完成培养未来社会公民科学素养的任务。

3.学科兼容观优化教学理论综述

学科兼容和渗透是社会发展、科学技术进步对教育的召唤，是学科教学从空中楼阁回归自然的象征。

化学作为自然科学的重要组成之一，在中学化学教学应突破以往的学科界限，积极寻求与其他学科的交叉点、兼容面。

化学教育工作者应抓住这一改革的契机，努力扩展自己的知识面以适应当前高考、新课程改革的需要，使学生能力的全面发展和提高。

只要在化学教师之间、理化生教师之间，师生之间建立一种伙伴合作关系，善于寻求知识之间的联系、有较强的发散思维能力，才能一改学科教学封闭的旧局面，充分体现学科渗透、学科兼容的新格局，就能架构学科之间的桥梁，促进学科之间的交流和交叉，加大知识的应用力度，提高学生的发散思维能力。

因此，学科兼容是素质教育和创造性教育的重要组成部分。

二、课题研究内容及实践

1.课题的界定

课题中的“兼容”在汉字释义指同时容纳几个方面。

作为计算机术语，兼容的概念比较广，一种是指几个硬件之间、几个软件之间或是几个软硬件之间的相互配合的程度；另一种就是软件共享，几个软件之间无需复杂的转换，即能方便地共享相互间的数据，也称为兼容。

“学科兼容观”（Disciplineiscompatible）是指为了克服学科课程分科过细的缺点，充分利用发散、对比、联想等思维方式，挖掘其他学科知识与化学教材内容的相关点和兼容面并在教学实践中加以应用的观点。

课题中“优化”是指使化学学科学习变得更优秀；课题中“中学化学”确定了课题研究的范围是在中学化学的重要内容。

课题的含义是：

在中学化学课堂教学过程中，突破学科界限，寻求与其它学科的交叉点、兼容面，根据当时具体教学情境，恰当地引入概念、定律或科学研究方法进行渗透和应用，使学生能在化学课堂教学过程中通过其他学科知识深入理解相关化学基本概念和原理。

在化学教学中兼容其他学科的知识和方法，体现了学科知识之间的融合，拓宽了学生的视野，不仅巩固了学生对某部分知识的理解，而且诱导了学生的发散思维，提高学生分析和解决问题的能力，培养学生科学方法观。

2.课题研究的目标

（1）使广大师生了解在中学化学教学中借鉴其他学科的研究方法、思维方式、研究成果的作用和意义。

（2）使广大师生了解化学在与其它学科的诸多交叉点、兼容面。

（3）使广大师生掌握化学与其他学科的学科之间的知识渗透、交叉、兼容的途径。

（4）使师生领会化学知识同数学、物理、生物的联系，不是生硬牵强的，而是自然的，和谐的，艺术的结合。

3.课题研究的内容

（1）寻找学科兼容面——通过对数学、物理和生物的中学教材的分析，并利用参考资料来寻找化学与这些理科间的交叉点、兼容面。

（2）理解重难点——以数学、物理和生物已学过的知识和分析解决问题的方法来理解在化学教学中的重点和难点，从而达到知识理解上的相互辅助，知识掌握中的相互促进。

（3）改进实验——利用物理、生物等同样以实验为基础的学科的实验方法、原理或仪器，设计化学实验方案，以增加思维的深度广度，从而培养学生的探索和创新精神。

（4）题目可解，一题多解——利用在其他学科中所学习的知识、方法，讨论“一题多解”的方法，讲清“一题多解”的思路，进行“一题多解”的练习，从而锻炼学生的思维，达到减负增效的目的。

（5）优化教学手段——使化学课变得生动、形象、活泼、简易，还更有效利用时间，给教师提供了拓展课程的深度和广度的机会，推动课程内容及体系的改革。

4.课题研究的方法

根据确定的本课题研究的具体内容，采用不同的研究方法进行研究：

文献研究法，系统分析法，经验总结法和调查分析法。

5.课题研究的范围及对象

本课题主要在三河市第三中学高中化学教学中实施。

课题研究的对象是化学课堂教学中涉及到化学知识以及涉及到的事物：

教学模式、教学方法、学习方法等。

三、课题研究阶段性方案

本课题的研究分为四个阶段：

第一阶段：

（2008.7～2008.8）研究的准备阶段，撰写开题报告，制定详尽的课题研究计划并对课题组成员进行教材培训。

为了更系统、全面的展开研究工作，在这一阶段中我们将全组成员多次召集在一起，讨论开展研究工作的具体方式和方法。

按照既定计划进行人员的具体分工，分别担负资料查阅、录入、整理、资料研究、教学实践、调查分析、编写教材等工作。

为了组员更方便的开展工作，对中学化学的三本旧体系教材和八本新体系教材进行全面培训，并通过共同讨论与其他自然学科教师座谈等方式了解其他学科的体系和具体内容。

第二阶段：

（2008.8～2009.1）整合资料的阶段，即利用文献法和系统分析法，充分利用网络等各种媒质，在对化学学科各部分内容充分把握的前提下，通过查阅资料、相互交流等方式找出其他学科和化学学科在知识体系上的交叉点和融合处，努力熟悉化学与其他学科知识规律上的个性和共性，揭示了在理科教学中的兼容点。

本阶段前半段时间内主要进行资料的搜集工作，课题组全体成员通过网络、报刊、杂志等媒介，全面搜索以“学科兼容”、“学科交叉”和“学科渗透”为关键词的各种资料。

同时组建了“中国教师12”QQ群，加入中国教师协会、教师家园论坛，在与同行的交流中，把“学科兼容观”思想渗透过去，得到了很多同仁的赏识，也得到了他们的帮助，经常有人将平时的教学工作中对学科兼容观的认识和使用心得，或者是一些知识、能力兼容点通过网络发给我们。

我们把得到的各种资料进行电子录入，最终打印到纸介上。

在后半段时间里，主要完成对所有已获得资料的整理工作，首先依据化学与数学、与物理、与生物三门课程的兼容点（各种习题和知识点）进行分类汇总，再通过集体研究分析，对与每一门学科的不同兼容点进行细化分类，形成校本教材的雏形，并为下一阶段的教学实践提供了保证。

在这一阶段中，我们完成了《数学化学兼容点之数形结合思想》、《抓综合融合思想解决化学问题》、《注重知识渗透，加强素质教育》、《今日化学教学何去何从》等多篇论文，其中《数学化学兼容点之数形结合思想》在廊坊市中小学论文比赛中获奖。

第三阶段：

（2009.2～2010.3）是实验实施阶段，主要完成以下几下任务：

（1）利用调查分析法，采取问卷调查形式对相关人员进行实施学科兼容观的意义和必要性的调查，并建立学生档案。

本次调查对象是我校在校部分学生共261人，通过对调查问卷的十个大题的分析发现，学生和大部分化学教师也都认为自然科学之间是普遍联系的，分析解决问题也应该是相辅相成的。

同时对于用“学科兼容观”优化化学学习和教学都是非常期待的。

（2）利用实验法和对比法，将学科兼容观应用在日常教学中，优化传统的教学模式并定期通过学生的考试情况检验实施效果。

在这一阶段中，我们分成两组：

一组以课堂教学实践为主，研究在课堂上如何利用“学科兼容观”理解新授课的重点和难点，以及如何从更多的角度去解决化学问题；另一组以课外实验为主，研究在化学实验中如何利用其他学科的实验方法、原理来改进化学实验。

在实施的过程中，为了更好地利用“学科兼容观”我们又重新编制了一整套学案和习题，在其中对方便使用“学科兼容观”的地方进行重点提示。

在我校骨干教师示范课上，课题组成员的课堂教学《胶体》一课和实验教学《晶体》一课都充分体现“学科兼容观”在化学教学中的应用，受到同行和领导的认可。

（3）再次利用调查分析法，以问卷形式调查实施效果和满意度。

本次调查的对象是已实践“学科兼容观”的学生。

经过对调查问卷的分析发现实行“用学科兼容观优化中学化学教学”以后，化学教师们的教育理念发生很大的变化，化学课堂教学由于渗透了其他学科的知识和学习方法，课堂气氛越来越活跃，教学效果也有了明显的改善。

学生获得认识世界的整体视野，关注新颖而变化的社会，认识到学科知识是普遍联系的，在化学学习中应用、验证、扩展、深化其他学科知识。

（4）知识交融点的整理和相应习题汇编成册。

在第二阶段查阅和整理资料的过程中，已经留下了很多的文字资料，尤其是已经找到学科的兼容点为编制校本教材提供了依据。

我们在前半段工作的基础上，进一步深入分析，细化分类，形成了我校的校本教材——《学科兼容知识集锦》,并结合教学实际完成了《学案》的编写。

《学科兼容知识集锦》既是我校的研究性学习的成果的总结，又是我校校本课程教材；既是我校开展校本课程的教学用书，也是学生自学新授课内容的课外参考书。

第四阶段：

（2010.3～2010.6）总结阶段，主要利用经验总结法，召开经验交流会，形成经验交流文章，科学概括本课题的研究成果。

为了扩大宣传“学科兼容观”，我们建议学校组织不同学科组间的联合教研，通过联合教研，更能澄清一些对交叉知识的认识，也能鼓励更多的教师用“学科兼容观”优化教学。

在这一阶段中，课题组成员共完成论文十余篇，其中《化学教学中巧用图表法》、《用学科兼容观优化中学化学的教学》、《用学科兼容观拓展化学实验》、《在化学中数学方法的应用》被刊登在《中学化学教学参考》、《中学生数理化》等杂志上。

四、课题研究成果

利用网络、报刊、杂志等媒介，通过在图书馆和互联网上查找的课题资料（已打印参考资料近百篇）、论坛等等形式，得出结论：

各学科在日常教学中渗透学科兼容的思想，这种思想应该体现知识兼容和能力兼容以及知识与能力的双重兼容。

为了体现知识上的兼容，在全体课题组成员教师的共同的努力下，历经过两年的艰辛，《学科兼容知识集锦》两册书终于问世。

此教材为广大学生提供了从多角度理解和解决问题的方法，提供了自主展开研究性学习的平台；为化学教师创造性地进行教学和研究提供新的素材，在课程改革的实践中引导教师不断反思，促进教师的专业发展。

它立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高缜密思维、普遍联系的科学素养。

在研究中，我们发现尽管化学知识蕴涵在其他学科中,但是化学与数学、物理、生物等学科的联系不应是生硬牵强的,而是自然、和谐的、艺术的统一。

在新授课教学中，并不要求整课时内容都硬性设计兼容点，或全部以“学科兼容观”来解析所有问题，改进所有实验，而是分析所学的各科知识兼容点，引导学生恰当的加以利用，关于这一点，我们在另一项成果——《高中化学学案》中，就有所体现。

实行“用学科兼容观优化中学化学教学”以后，化学教师们的教育理念发生很大的变化，化学课堂教学由于渗透了其他学科的知识和学习方法，课堂气氛越来越活跃，教学效果也有了明显的改善。

学生获得认识世界的整体视野，在学习中扩展、深化化学知识，从而真正认识到学习化学的意义和价值。

课题组成员体会:

通过有效的知识兼容可以改变过去那种封闭的单一学科观念，能从多个角度、多个层面来观察问题，并能够用比较开放的思维思考问题，使之具有学科兼容思想，逐渐形成较为全面的综合分析问题和解决问题的能力。

但也不能孤立地、一味地在知识交叉点深入拓展，而忽略学科的基础知识和能力的培养，使多学科兼容效应被削弱。

只有教师头脑中树立正确的教学观,才能把化学的理性知识同实践有机的结合起来,生拉硬拽地捆绑式是不会促进教学的。

综上所述，如果我们在化学教学中融入其它学科尤其是自然学科的知识，其相互渗透作用将引导学生用最巧妙的思维方式学习化学、理解化学、沿着比较简捷的途径进行解决化学问题。

这样不仅可以降低学习中的壁垒、突破难点，更重要的是激发出了学生的学习热情和兴趣，增强了其思维的发散性；不仅增强了化学知识的有序性，又因各学科知识间的相互渗透、相辅相成，进一步提高了学生自学能力，这也与素质教育的要求一脉相承。

无疑，学科兼容观在化学教学中的积极作用将会为越来越多的人所认识，也将会有越来越多的人自觉或不自觉地对其进行探讨和应用，本课题的目的即在于抛砖引玉。

五、现阶段研究的不足，未来的研究设计和展望

在课题总结的过程中，回顾两年来的研究过程，追溯研究初期拟订的目标，我们发现本课题研究还存在以下三点明显的不足：

1、由于研究水平和时间的限制，高中化学与其他理科兼容研究还有很多内容有待完善，还有一些的兼容点没有完全挖掘出来，还有一些用“学科兼容观”优化中学化学教学的途径值得探究。

2、现阶段只初步完成了高中基础年级与其他理科内容兼容的课程设计，高三的复习课设计还有待完善。

3、由于课题成果中的具体实施部分，尚未经过严格控制下的系统的、全面的实践检验，教学模式各个示例表述，以成果形式的一部分呈现的可操作性，其中的很多细节还需要进一步论证，所以研究成果的进一步发展和推广受到严重限制。

在调研的整个过程中，我们时时刻刻都能感觉到学生们强烈的求知欲和不时绽放出的智慧火花，甚感欣慰。

但是，我们也应该看到，由于传统教育教学观念的影响，教师们在课堂教学实践中还有很多教学细节不符合学科兼容观的理念，需要在以后的实践中努力加以改进。

这些都为今后我们的继续研究提出了新的课题。

下一步的研究内容将分为两部分，第一部分是在丰富和修改化学为主线的学科兼容课程设计基础上，进一步完成以各科内容为主线的课程设计；第二部分协调各科课程进度和授课内容和形式，力争保持各学科相关兼容点讲授的统一。

参考文献

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成都教育学院学报2005年07期

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当代教育论坛