摘要：

     在核心素养导向的教育改革背景下，跨学科融合成为突破传统学科壁垒、提升教学质量的关键路径。化学作为一门兼具基础性与应用性的学科，其知识体系与物理、生物、数学、工程学、环境科学等多个学科存在天然关联。本文通过系统分析当前化学教学中跨学科融合的现状与问题，探索化学教学的跨学科创新路径。研究表明，跨学科融合能够有效激发学生学习兴趣、提升综合思维能力和实践创新能力，为化学教学的高质量发展提供新范式。

关键词:跨学科融合;化学教学;创新路径

一、引言

     在当今全球化与科技飞速发展的时代，知识的边界日益模糊，学科之间的交叉融合成为推动科学进步和社会发展的关键力量。化学作为一门研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的基础自然科学，与物理学、生物学、环境科学、材料科学等众多学科有着紧密的联系。在化学教学中引入跨学科的理念和方法，不仅有助于学生更全面、深入地理解化学知识，还能让他们体会到化学在解决实际问题中的重要作用，激发学生对化学学科的学习兴趣和探索欲望。例如，在研究化学反应的能量变化时，需要运用物理学中的热力学知识；在探讨生物体内的化学反应过程时，又离不开生物学的相关理论 [1] 。然而，目前的化学教学中，部分教师仍然过于注重化学学科本身的知识体系和教学方法，忽视了与其他学科的融合，导致学生的知识视野较为狭窄，综合运用知识的能力有待提高。当前化学教学中跨学科融合存在课程设计不合理的问题。许多学校在课程设置上，各学科之间相对独立，缺乏系统性的跨学科课程设计。化学教材中的跨学科内容也较为零散，没有形成完整的体系，难以引导学生进行深入的跨学科学习。这主要是由于教育部门和学校对跨学科教学的重视程度不够，在课程规划和教材编写过程中，未能充分考虑学科之间的关联性和融合性 [2] 。

二、化学教学跨学科课程创新路径探索

(一)跨学科课程设计策略

     以 “化学反应与能量” 这一化学知识点为例，它与物理学科中的热力学知识紧密相关。在教学中，教师可以将化学中化学反应的能量变化（如吸热反应、放热反应）与物理中能量守恒定律、热力学第一定律相结合。向学生讲解在化学反应过程中，能量是如何转化和守恒的，从微观层面解释分子的动能和势能在反应前后的变化。同时，联系数学学科中的函数图像知识，引导学生用图像来表示化学反应过程中能量随反应进程的变化情况，使抽象的能量变化变得更加直观易懂。通过这种方式，不仅让学生深刻理解化学反应与能量的关系，还能让他们体会到不同学科知识之间的内在联系，构建更加完整的知识体系 [3] 。

     在讲解 “酸碱中和反应” 时，教师可以引入生物学科中人体酸碱平衡的知识。介绍人体血液中存在的酸碱缓冲对，如碳酸 - 碳酸氢钠缓冲对，当体内酸性或碱性物质增多时，如何通过化学反应来维持血液 pH 值的相对稳定。这样，学生不仅能掌握酸碱中和反应的化学原理，还能了解其在生物体内的重要应用，拓宽知识视野，认识到化学知识在解决生命科学问题中的重要性。

(二)多样化教学方法的运用

     以 “能源危机” 问题为例，教师可以在课堂上提出一系列相关问题，如 “能源危机产生的原因是什么？”“目前我们使用的主要能源有哪些，它们存在哪些问题？”“如何开发和利用新能源来缓解能源危机？” 等，引导学生运用多学科知识进行分析。在分析能源危机产生的原因时，学生需要从化学角度，了解化石能源（如煤炭、石油、天然气）的形成过程和不可再生性，以及在燃烧过程中产生的环境污染问题；从物理角度，研究能源的转化和利用效率，如火力发电过程中能量的损失情况；从地理角度，探讨能源资源的分布不均对能源供应的影响；从经济和社会角度，分析能源需求的不断增长与能源供应之间的矛盾 [4] 。

     在 “药物合成” 主题中，教师也可以组织学生开展小组合作学习。每个小组由化学、生物、药学等不同专业背景的学生组成，共同完成药物合成的研究项目。在项目开展过程中，学生们需要进行充分的知识交流和协作。化学专业的学生负责从化学合成的角度，设计药物合成路线，选择合适的化学反应和试剂，优化反应条件，提高药物的合成产率和纯度；生物专业的学生则运用生物学知识，研究药物的作用机制、生物活性和毒性，为药物的设计和优化提供生物学依据；药学专业的学生从药物研发的角度，考虑药物的剂型、质量控制、临床应用等方面的问题。通过这种小组合作学习的方式，学生们能够充分交流跨学科知识，拓宽思维视野，培养团队协作能力和沟通能力，提高解决复杂问题的能力，同时也能让学生更好地理解不同学科在药物合成领域中的作用和相互关系 。

(三)利用现代教育技术拓展教学资源

     虚拟实验室是一种重要的数字化教学资源，它通过计算机模拟技术，为学生提供了一个虚拟的实验环境，让学生可以在虚拟环境中进行各种化学实验操作。在进行 “氢气与氧气混合爆炸” 实验时，由于该实验存在一定的危险性，在传统实验室中操作可能会对学生造成伤害。而利用虚拟实验室，学生可以在虚拟环境中安全地进行实验操作，观察氢气与氧气混合比例、点火条件等因素对爆炸现象的影响，同时还能通过虚拟仪器实时测量反应过程中的压力、温度等物理量的变化，深入理解化学反应的本质 [5] 。虚拟实验室还可以模拟一些在现实中难以实现的实验，如极端条件下的化学反应、微观层面的分子反应过程等，帮助学生突破时空限制，更好地理解化学知识。

三、结论

     当前化学教学中跨学科融合存在的问题有很多，如课程设计不合理、教学方法单一、教师跨学科素养不足等问题，深入剖析其原因，并针对这些问题，探索出了一系列切实可行的创新路径，教师在教学实践中也进行了深刻反思，总结了经验教训，提出了合理安排教学时间、加强对学生跨学科思维的培养、丰富教学资源等改进建议。而未来化学跨学科教学的研究方向将更加多元化和深入化。一方面，会进一步探索跨学科教学的本质、规律和模式，完善跨学科教学的理论体系，为教学实践提供更科学的指导。另一方面，增强化学跨学科案例开发，结合不同学段学生的认知特点和学科知识体系，开发更多具有针对性和实用性的跨学科教学案例，丰富教学资源，为教师提供更多的教学参考。持，帮助学生调整学习策略，提高学习效果。跨学科教育评价也将更加注重学生跨学科能力的评估，采取多维度、多层次的综合评价方式，包括过程性评价、成果性评价以及自我评价等，全面、客观地反映学生在跨学科学习中的发展状况，为学生的成长和发展提供有力的支持。

参考文献：

[1]李明越. 化学跨学科实践活动的理论内涵与教学模式[J]. 化学教育(中英文), 2025, 46 (19): 3-7.

[2]曾永裕, 庄艺娜. 高中化学多元教学方法的实践探究[J]. 高考, 2025,(29): 99-101.

[3]李晓白, 周敦, 马佳轩, 景皓萍, 马洪伟. 新农科背景下化学在交叉学科中的应用与探究——基于林业院校教学改革的实践路径[J]. 农业开发与装备, 2025, (11): 58-60.

[4]吴凌莉, 雷圣宾. 生成式人工智能驱动化学创新教学的现状及展望[J]. 大学化学, 2025, 40 (09): 212-225.

[5]高珍, 裴坚. 对大中衔接化学教育的思考与实践[J]. 大学化学, 1-5.