韓梅 任曉旭

摘 要 跨學(xué)科概念的研究對(duì)有效開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)具有重要價(jià)值，“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容具有跨學(xué)科性。以美國(guó)NGSS中“能量與物質(zhì)”為分析視角，以依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》編寫(xiě)的我國(guó)新三版高中化學(xué)必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容為分析文本，從內(nèi)容選取、圖像、欄目設(shè)置三個(gè)角度進(jìn)行“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念觀點(diǎn)與跨學(xué)科性的比較分析，以期為高中化學(xué)教師更好地使用教材，開(kāi)展“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題跨學(xué)科教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 能量與物質(zhì) 跨學(xué)科概念 高中化學(xué)教材

作者簡(jiǎn)介：韓梅（1979—），女，遼寧沈陽(yáng)人，沈陽(yáng)師范大學(xué)教師教育學(xué)院副教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師，研究方向：學(xué)科課程與教學(xué)論、生態(tài)文明教育研究；任曉旭（1995—），女，遼寧鐵嶺人，沈陽(yáng)師范大學(xué)碩士研究生，研究方向：化學(xué)教學(xué)研究。

基金項(xiàng)目：本文系中國(guó)教育學(xué)會(huì)2021年度教育科研專項(xiàng)重點(diǎn)課題“新時(shí)代中學(xué)生生態(tài)文明素養(yǎng)提升對(duì)策研究”（課題編號(hào)：21DY060605ZA）的階段性研究成果。

“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”是高中化學(xué)必修主題3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律”中的重要內(nèi)容?；瘜W(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化，能量的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化及守恒不僅體現(xiàn)在化學(xué)學(xué)科中，在物理、生物、地理等學(xué)科中也有體現(xiàn)，有必要在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”的教學(xué)中適時(shí)融入其他學(xué)科的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的“能量觀”以及綜合解決問(wèn)題的能力?？鐚W(xué)科概念是對(duì)理科知識(shí)共通性的高度概括，是科學(xué)課程“整合”理念的重要體現(xiàn)[1]，對(duì)有效開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)具有重要支撐作用。2013年，美國(guó)頒布的《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards，以下簡(jiǎn)稱NGSS）中提出了四大學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)科核心概念以及七大跨學(xué)科概念，“能量”是物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域中重要的學(xué)科核心概念，“能量與物質(zhì)”同時(shí)是七大跨學(xué)科概念之一[2]?！澳芰颗c物質(zhì)”跨學(xué)科概念能夠?yàn)橄嚓P(guān)化學(xué)學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)提供一種認(rèn)知支架，能夠加深學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科核心概念的理解和應(yīng)用，在化學(xué)教學(xué)中具有重要地位。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）在“教材編寫(xiě)建議”中指出：“應(yīng)適當(dāng)融合跨學(xué)科知識(shí)，發(fā)展學(xué)生解決綜合問(wèn)題的能力”[3]83，雖未明確提及跨學(xué)科概念的表述，但是跨學(xué)科概念對(duì)于跨學(xué)科教學(xué)有效開(kāi)展的價(jià)值不容質(zhì)疑，即促進(jìn)跨學(xué)科教學(xué)由知識(shí)層面上升到觀念層面。高中化學(xué)教材是化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的直接體現(xiàn)[4]240，也是高中化學(xué)教師組織開(kāi)展教學(xué)的主要依據(jù)[4]246，跨學(xué)科概念能否在科學(xué)教育中發(fā)揮作用，在某種程度上取決于教材對(duì)其落實(shí)的程度和形式[5]。高中化學(xué)教材的編寫(xiě)體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的融入，對(duì)學(xué)生建構(gòu)完整的物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀、能量觀具有積極價(jià)值。本文以NGSS中“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的具體觀點(diǎn)為視角，以依據(jù)《新課標(biāo)》編寫(xiě)的三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”相關(guān)章節(jié)內(nèi)容為分析文本，對(duì)其內(nèi)容及呈現(xiàn)方式進(jìn)行比較分析，以期為高中化學(xué)教師更好地使用教材開(kāi)展“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”的跨學(xué)科教學(xué)提供參考。

一、高中化學(xué)教材“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的比較分析

（一）研究對(duì)象與分析框架

本文以依據(jù)《新課標(biāo)》編寫(xiě)的人民教育出版社[6]（簡(jiǎn)稱為“人教版”）、山東科學(xué)技術(shù)出版社[7]（簡(jiǎn)稱為“魯科版”）、江蘇鳳凰教育出版社[8]（簡(jiǎn)稱為“蘇教版”）三個(gè)版本普通高中化學(xué)必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容為研究對(duì)象，以“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念具體觀念為分析視角，比較分析三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題的內(nèi)容及其呈現(xiàn)方式，具體比較分析主要從體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的三個(gè)具體觀點(diǎn)的全面性、跨學(xué)科表述的顯性程度、體現(xiàn)程度三個(gè)角度進(jìn)行比較，體現(xiàn)越全面、顯性度越強(qiáng)、程度越高，在落實(shí)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念方面越具優(yōu)勢(shì)。研究對(duì)象與分析框架相關(guān)信息如表1所示。

（二）“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的比較分析

基于“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的視角，依據(jù)比較標(biāo)準(zhǔn)對(duì)必修課程主題3中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容要求及與之相匹配的三版必修教材相關(guān)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行比較分析。在體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念三個(gè)具體觀點(diǎn)的全面性方面，三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容均涉及化學(xué)反應(yīng)與熱能（包括：放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)，體系能量改變與化學(xué)鍵的關(guān)系、能源的合理利用）、化學(xué)反應(yīng)與電能（包括：原電池的概念與原理、原電池的構(gòu)成要件、化學(xué)電池）兩部分，與《新課標(biāo)》的相關(guān)內(nèi)容要求具有高度的一致性，對(duì)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中的觀點(diǎn)包括：①能量流動(dòng)、②能量轉(zhuǎn)移、③能量守恒均有所體現(xiàn)，其中觀點(diǎn)③處于隱性層面，需要加以挖掘。具體來(lái)說(shuō)，放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、體系能量改變與化學(xué)鍵的關(guān)系的內(nèi)容主要體現(xiàn)了“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的觀點(diǎn)①③，化學(xué)能向熱能以及電能的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用主要體現(xiàn)了“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的觀點(diǎn)②。

在跨學(xué)科表述的顯性度方面，“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念具有理科共通性，相關(guān)觀點(diǎn)在物理、生物等學(xué)科中均有所體現(xiàn)。三版必修教材很少明確提出與物理、生物學(xué)科的關(guān)聯(lián)，只有魯科版教材在編寫(xiě)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的知識(shí)時(shí)，明確提出了聯(lián)系物理學(xué)科中的電路知識(shí)，其他兩版教材主要以隱性的形式存在，需要教師在教學(xué)過(guò)程中積極建立與物理、生物學(xué)科的關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生全面理解化學(xué)反應(yīng)中能量的流動(dòng)、轉(zhuǎn)移與守恒。

在跨學(xué)科概念的體現(xiàn)程度方面，從內(nèi)容所占篇幅與素材選取情況進(jìn)行分析。三版必修教材“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容在編排、所占篇幅與素材選取稍有不同。蘇教版對(duì)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的體現(xiàn)更為立體和飽滿。從相關(guān)章節(jié)編排與所占篇幅來(lái)看，人教版、魯科版相關(guān)內(nèi)容集中分布于一節(jié)中，所占篇幅相當(dāng)，分別為9頁(yè)、7.5頁(yè)；蘇教版相關(guān)內(nèi)容則分散在兩節(jié)內(nèi)容中，所占篇幅為13.5頁(yè)，高于人教版、魯科版，其中對(duì)化學(xué)反應(yīng)與熱能著墨較多，引入了吸熱、放熱的定量表示（熱化學(xué)方程式）、熱值、電解池的概念，對(duì)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的體現(xiàn)更為立體和飽滿。從素材選取上來(lái)看，能源的合理利用方面，三版必修教材均選取了化石燃料（煤、石油、天然氣）、新能源（太陽(yáng)能、氫能）作為素材，人教版、蘇教版還提及了風(fēng)能等新能源的使用，其中蘇教版、魯科版均對(duì)氫能做了較為詳盡的介紹，蘇教版對(duì)太陽(yáng)能的介紹也較為詳盡?？梢?jiàn)，蘇教版在能源利用方面的素材選取稍具優(yōu)勢(shì)，對(duì)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念具體觀點(diǎn)的體現(xiàn)更為豐富、多元。

二、高中化學(xué)教材“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容呈現(xiàn)方式的比較

教材的課文系統(tǒng)、欄目系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)、習(xí)題系統(tǒng)之間的組配及功能的發(fā)揮是教科書(shū)呈現(xiàn)方式的主要體現(xiàn)方面[10]。本文僅對(duì)三版高中化學(xué)必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”相關(guān)內(nèi)容的圖像系統(tǒng)、欄目系統(tǒng)進(jìn)行比較分析。

（一）“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”圖像設(shè)置的比較分析

教材的圖像系統(tǒng)具有形象直觀化的表述作用，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加感性認(rèn)識(shí)，還可以幫助學(xué)生提高分析與歸納能力[11]177。高中化學(xué)教材中的圖像可分為圖片和表格兩類，其中圖片按形式和功能又可分為實(shí)驗(yàn)圖、實(shí)物圖、示意圖、生產(chǎn)生活圖、肖像圖、統(tǒng)計(jì)圖等[11]91-94。示意圖、生產(chǎn)生活圖、實(shí)驗(yàn)圖、實(shí)物圖、統(tǒng)計(jì)圖表均對(duì)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的建構(gòu)起到一定的作用，據(jù)此對(duì)三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”的圖像設(shè)置（不包括整理類以及習(xí)題類欄目中的圖像）統(tǒng)計(jì)如圖1所示。

從圖1可以看出，三版必修教材在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容方面，針對(duì)各自編排特點(diǎn)對(duì)各類型圖像進(jìn)行了有效的匹配，在一定程度上有助于理解“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的具體觀點(diǎn)。在圖像總數(shù)方面，蘇教版必修教材（28幅）明顯高于人教版和魯科版必修教材（均15幅），說(shuō)明蘇教版必修教材在呈現(xiàn)“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”相關(guān)內(nèi)容時(shí)比較重視圖像的選擇與配置，在圖像數(shù)量上具有一定的優(yōu)勢(shì)。在圖像類型方面，人教版、魯科版均是示意圖和實(shí)驗(yàn)圖數(shù)量較多，蘇教版示意圖和生產(chǎn)生活圖數(shù)量較多?？梢钥闯鲈凇盎瘜W(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的圖像配置方面，三版必修教材都比較重視示意圖的使用，這與此部分內(nèi)容的特點(diǎn)有關(guān)，示意圖有助于學(xué)生理解能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和“能量與物質(zhì)”概念的建構(gòu)。

三版必修教材的圖像在一定程度上體現(xiàn)了“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的跨學(xué)科性，其中示意圖與其他學(xué)科的聯(lián)系最多，能夠幫助學(xué)生深入理解復(fù)雜的反應(yīng)原理。例如，三版必修教材中原電池原理示意圖展示了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，主要體現(xiàn)了“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中的觀點(diǎn)包括：①能量流動(dòng)、②能量轉(zhuǎn)移。在理解氧化還原反應(yīng)的同時(shí)，運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)以幫助理解電子、電流、離子的定向移動(dòng)以及閉合回路的構(gòu)成，有助于學(xué)生理解原電池的工作原理，解決生活中遇到的綜合問(wèn)題。此外，從“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念視角，綜合多門(mén)學(xué)科知識(shí)，借助實(shí)驗(yàn)圖能夠幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)中的發(fā)光、吸放熱現(xiàn)象。通過(guò)真實(shí)的生產(chǎn)生活圖，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)日常生產(chǎn)生活中所使用的物品、所遇到的問(wèn)題需要綜合運(yùn)用多門(mén)學(xué)科知識(shí)來(lái)創(chuàng)造與解決，進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。

（二）“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”欄目設(shè)置的比較分析

高中化學(xué)教材中設(shè)置的欄目既是課程內(nèi)容的載體，也承載了轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要功能[12]。不同的欄目承載著不同的價(jià)值和功能，教師應(yīng)有針對(duì)性地加以利用，以獲得理想的教學(xué)效果。人教版、蘇教版、魯科版三版必修教材在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題的欄目設(shè)置從種類方面（分別為8種、8種、10種）和總數(shù)方面（分別為11個(gè)、14個(gè)、13個(gè)）均具有豐富性，體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的欄目各有特色，具體分析如下。

人教版必修教材雖未設(shè)置專門(mén)的跨學(xué)科欄目，但其“研究與實(shí)踐”（1個(gè)）、“信息搜索”（2個(gè)）欄目含有拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容的課題、項(xiàng)目研究和實(shí)踐活動(dòng)，教師可對(duì)其進(jìn)行適度開(kāi)發(fā)，開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)。例如，本主題“研究與實(shí)踐”欄目中研究課題是“了解車用能源”，通過(guò)此課題的研究能夠培養(yǎng)學(xué)生從不同學(xué)科角度分析和比較不同燃料和能量轉(zhuǎn)化方式的優(yōu)劣，體會(huì)開(kāi)發(fā)新的車用能源的重要意義。在分析與比較的過(guò)程中學(xué)生需要結(jié)合化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，并能夠深刻領(lǐng)悟“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中觀點(diǎn)②能量轉(zhuǎn)移的意義。

蘇教版必修教材涉及最多的欄目是“拓展視野”，出現(xiàn)次數(shù)達(dá)到了6次，其中4次出現(xiàn)在“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”這一節(jié)內(nèi)容中，在欄目中涉及了許多物理學(xué)科的電路知識(shí)以及與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，對(duì)于教師綜合物理與化學(xué)學(xué)科知識(shí)從“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念視角出發(fā)開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)，提升學(xué)生解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要作用；蘇教版必修教材在欄目設(shè)置的亮點(diǎn)之一，即是設(shè)置了專門(mén)的跨學(xué)科欄目“跨學(xué)科鏈接”，體現(xiàn)了對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的重視，但“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容并未設(shè)置“跨學(xué)科鏈接”欄目，教師可以適當(dāng)利用“拓展視野”欄目進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。

魯科版必修教材涉及最多的欄目是“活動(dòng)探究”“交流研討”“遷移應(yīng)用”，出現(xiàn)次數(shù)均為2次，可讓學(xué)生在探究、討論、應(yīng)用中體悟到化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及能量的變化，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升探究能力、綜合應(yīng)用能力具有重要價(jià)值。魯科版必修教材的特色性欄目是“微項(xiàng)目”，該欄目對(duì)于教師基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題、融合發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要價(jià)值。在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容中“微項(xiàng)目”欄目的主題是“研究車用燃料及安全氣囊—利用化學(xué)反應(yīng)解決實(shí)際問(wèn)題”，通過(guò)此課題的研究能夠幫助學(xué)生建立化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化與能量變化的關(guān)聯(lián)，在解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)體會(huì)到“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中觀點(diǎn)②能量轉(zhuǎn)移、③能量守恒的內(nèi)涵。

三、結(jié)論與教學(xué)啟示

（一）結(jié)論

通過(guò)上述基于“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的視角，三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題的內(nèi)容及呈現(xiàn)方式的比較分析，得出以下結(jié)論。

1.在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容方面，與高中化學(xué)新課標(biāo)具有較好的吻合度，對(duì)于“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念觀點(diǎn)均有一定的體現(xiàn)，但對(duì)于具體觀點(diǎn)的體現(xiàn)度存在差異。三版必修教材涉及的“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容基本一致，但編排方式、所占篇幅與素材選取稍有不同；對(duì)于“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的具體觀點(diǎn)的體現(xiàn)度存在差異，其中觀點(diǎn)②體現(xiàn)最充分，觀點(diǎn)①次之，觀點(diǎn)③則需要引申；與其他學(xué)科建立關(guān)聯(lián)的顯性度層面，魯科版教材在此方面稍具優(yōu)勢(shì)，其他兩個(gè)版本教材主要以隱性的形式存在。

2.在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容圖像配置方面，圖像數(shù)量與類型的組配有利于建立跨學(xué)科關(guān)聯(lián)。圖像數(shù)量上蘇教版具有一定的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)于人教版、魯科版教材；圖像類型上三版必修教材均是示意圖、實(shí)驗(yàn)圖數(shù)量較多，蘇教版的生產(chǎn)生活圖數(shù)量也較多；圖像類型的功能與“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容的特點(diǎn)做到了很好地匹配。其中，示意圖更能體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的觀點(diǎn)，有利于建立跨學(xué)科關(guān)聯(lián)。

3.在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容欄目設(shè)置方面，三版必修教材在具體欄目的數(shù)量與類型匹配上存在差異，在相關(guān)跨學(xué)科欄目設(shè)計(jì)上各有特點(diǎn)。在跨學(xué)科欄目設(shè)計(jì)方面，蘇教版必修教材專門(mén)設(shè)計(jì)了跨學(xué)科欄目“跨學(xué)科鏈接”，但是本主題未有設(shè)置，可適當(dāng)利用“拓展視野”欄目；人教版必修教材可以利用“研究與實(shí)踐”“信息搜索”欄目，魯科版必修教材設(shè)計(jì)了特色欄目“微項(xiàng)目”，這三種欄目在“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念教學(xué)中均有重要價(jià)值。

（二）教學(xué)啟示

結(jié)合上述三版必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”內(nèi)容及呈現(xiàn)方式的比較分析結(jié)論，得出如下教學(xué)啟示與思考。

1.適當(dāng)加強(qiáng)跨學(xué)科內(nèi)容的體現(xiàn)度與顯性度。三版必修教材對(duì)于“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的三個(gè)具體觀點(diǎn)均有一定的體現(xiàn)，但對(duì)于具體觀點(diǎn)的體現(xiàn)程度存在差異。從完整把握“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題跨學(xué)科性的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于具體觀點(diǎn)的呈現(xiàn)應(yīng)具有一定均衡性與全面性，因此針對(duì)體現(xiàn)度相對(duì)不足的具體觀點(diǎn)，需要教師在教學(xué)中予以挖掘與提升，以便較為全面體現(xiàn)“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念的內(nèi)涵。此外，“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題作為具有跨學(xué)科性的內(nèi)容，應(yīng)積極與物理、生物學(xué)科建立關(guān)聯(lián)，三版必修教材對(duì)于跨學(xué)科內(nèi)容體現(xiàn)的顯性度和增強(qiáng)師生的跨學(xué)科意識(shí)具有重要作用，因此有必要適當(dāng)關(guān)注跨學(xué)科內(nèi)容的顯性成分?；瘜W(xué)教師在進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題教學(xué)時(shí)，需要在深刻、全面領(lǐng)悟“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念具體觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，積極挖掘教材中化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化、能源合理利用的相關(guān)內(nèi)容，建立與物理、生物學(xué)科的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而深化對(duì)此跨學(xué)科概念內(nèi)涵的理解，促進(jìn)真實(shí)問(wèn)題的解決。

2.合理利用圖像功能開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)。不同類型的圖像具有不同的功能，三版必修教材在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題相關(guān)內(nèi)容的圖像數(shù)量、類型的配置上均體現(xiàn)了豐富性，不同類型圖像的功能與具體內(nèi)容的特點(diǎn)也實(shí)現(xiàn)了很好的匹配，易于與其他學(xué)科建立關(guān)聯(lián)，其中示意圖在“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念教學(xué)中更具優(yōu)勢(shì)。針對(duì)上述圖像的特點(diǎn)，化學(xué)教師在開(kāi)展“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題內(nèi)容教學(xué)時(shí)，應(yīng)合理選擇與應(yīng)用，積極發(fā)揮各類圖像的應(yīng)有價(jià)值。例如，三版必修教材中的原電池原理的結(jié)構(gòu)示意圖展示了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理，直觀地體現(xiàn)了“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中的觀點(diǎn)①②，此外理解原電池的工作原理不僅需要掌握氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，還需要聯(lián)系物理學(xué)科中的電路知識(shí)?！盎瘜W(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題相關(guān)圖像所蘊(yùn)含的知識(shí)具有跨學(xué)科性，需要教師在教學(xué)中予以充分發(fā)掘、有效利用。

3.關(guān)注跨學(xué)科欄目的價(jià)值與有效使用。三版必修教材在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”主題相關(guān)跨學(xué)科欄目設(shè)置方面各具特色。蘇教版必修教材“拓展視野”欄目在本主題出現(xiàn)次數(shù)較多且便于與其他學(xué)科及生產(chǎn)生活相聯(lián)系，可利用其進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)，但蘇教版專設(shè)的跨學(xué)科欄目“跨學(xué)科鏈接”在本主題未有體現(xiàn)；人教版、魯科版雖未專設(shè)跨學(xué)科欄目，但人教版必修教材的“研究與實(shí)踐”“信息搜索”以及魯科版必修教材的“微項(xiàng)目”欄目，其中蘊(yùn)含著跨學(xué)科教學(xué)因素?；瘜W(xué)教師應(yīng)該充分挖掘上述欄目的跨學(xué)科因素與價(jià)值，積極開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐，深化跨學(xué)科概念內(nèi)涵的同時(shí)，促進(jìn)綜合解決問(wèn)題能力的提升。例如，蘇教版必修教材“拓展視野”欄目的一個(gè)主題是“太陽(yáng)能及其利用”，體現(xiàn)了“能量與物質(zhì)”跨學(xué)科概念中的觀點(diǎn)②③，綜合了化學(xué)、生物、物理等學(xué)科的知識(shí)解釋太陽(yáng)能向生物質(zhì)、化學(xué)能、電能的轉(zhuǎn)化，可為開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)提供素材支撐。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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（責(zé)任編輯：姜顯光）