初中化學、物理、生物學科實施一體化教學研究 一、選題依據 1、初中化學、物理、生物學科實施一體化教學是核心能力的要求。首先，“雙減”政策的實施要求我們的教學“提質增效”是本輪教學改革的主旋律。 2014年，我國教育部發布了中學生核心能力培養要求。培養“全能型”優秀人才已成為我國教育改革的重要使命。 2016年，我國教育部頒布《教育信息化“十三五”規劃》，明確提出要推動跨學科學習、創客教育與信息技術深度融合，提升學生創新意識和能力。 2018年初中物理跨學科實踐，我國教育部高等教育司司長吳巖在教育部工業高校建設中提出了“新文科”、“新工科”等學科——學術合作協同教育項目對接會。這無疑為我國基礎教育的發展指明了新的方向。因此，在中學化學教學中融入其他學科知識，有利于造就“全能”人才，全面培養和提高中學生的核心素養，培養中學生的科學精神和人文底蘊，增強中學生的競爭力，提高其社會適應能力。構建新課程系，打破傳統學科設置，全面加強學科融合，成為面向未來、引領發展的教學理念，是當前研究的重要課題之一。學科融合是指學科交叉融合，強調問題導向，構建協調可持續發展的學科體系，根據經濟社會發展需要設立新興交叉學科，融合多學科理論和方法進行研究。
物理、化學、生物一體化教學是指涉及物理、化學、生物三門學科或其中兩門學科，與課程標準緊密結合的教學方法。通過物理、化學、生物融合的項目式學習，獲得科學領域的核心能力，從而促進學生核心能力的培養。具有較高的理論價值。 2、初中化學、物理、生物學科一體化教學的合理性。初中化學、物理、生物、數學一體化教學的充分性對于義務教育階段的學科，物理學主要研究物質以及物質之間相互作用的規律。化學側重于微觀粒子水平上的物質和變化模式，而生物學則側重于生物的形式、類型、結構、生理學、遺傳學和進化。從三個學科的研究范圍來看，化學是承上啟下的中心學科，物理學是上游的基礎學科，化學是中間的橋梁，生物科學是是下游的前沿部分。它的研究對象比較復雜？這種聯系說明學科間知識的交叉融合至關重要，數學是所有自然學科的工具學科。四者之間的關系如圖1-2所示。而且，物理、化學、生物這三大自然學科都是以科學實驗為重要手段的學科。他們都重視實驗教學，都希望通過實驗培養和提高學生的實踐能力和科學理念。這些也使一體化教學理論化。可行性和實用性。物理、化學、生物這三個學科都是研究自然規律的學科。它們的區別在于探索自然規律的側重點不同。也就是說，三個學科從不同的角度分析法律和其他問題。
自然本身是統一的，解決一個問題涉及多個學科。許多探究是依靠物理學的探究思想、化學的研究方法、生物學的手段加上數學的工具來實現成功的探究。例如，材料科學、納米技術等許多前沿領域都與物理、化學、生物和數學密切相關。義務教育階段，所有科目均為基礎教育。現階段教學中物理、化學、生物三者之間的聯系是非常密切、密不可分的。物理、化學、生物學這三個學科具有科學的共性，即它們在一般原理、規律和實驗科學方面具有相同的特征。初中物理、化學、生物三門學科隸屬于理科范疇，在學科間交流知識，在訓練上促進學生遷移能力的發展。當學生心里已經明白物理、化學、生物學科之間存在科學共性，并能主動遷移相關知識時，科學課程對于改善學生的傳統思維方式就會有良好的效果。例如，如果學生掌握了物理實驗中“發現問題——提出假設——驗證假設——得出結論”的一般科學研究步驟，就會主動將這種思路轉移到生物實驗設計中。 3.初中化學、物理、生物學科一體化教學研究現狀。 “學科融合”是指在??學生已有的多學科知識的基礎上，運用其他學科的思維方式、思維習慣、分析方法來解決教學過程和現實生活中的問題。針對遇到的生物學問題的教學策略。借助其他學科的思維方法，可以將生物學中的一些難點簡化具體，降低理解難度。
在幫助學生理解相關知識的同時，學科融合能夠有效提高教學效率，促進學生“科學思維”素養的形成。通過CNKI的“學術動態”功能可以直觀地看到國內外當前的研究現狀。 2012年之前，國內學術界對“學科融合教學”的關注幾乎為零。2012年以來，這種融合教學得到了實質性的關注。自2012年重點關注一體化教學以來，這一飛躍已經非常明顯。然而，關于“物理、化學、生物三學科一體化教學”的相關研究相對較少，關于化學一體化教學的研究文獻也僅有自2016年以來，這表明物理、化學和生物學科內探索學科整合的人數仍然很少。從這個方面來說，也證實了本課題的研究意義。在學科整合教學研究方面，我國明顯落后于國外。從探究的內容和關注點來看，我國最早對學科整合教學的研究是在21世紀初。與我們21世紀初提出的學科整合教學的概念相比，國外很早就提出了學科整合的概念。當我們第一次提出這樣一個類似的概念時，一些歐美國家已經有了一體化的意識，并做了很多研究。在我們有這種認識的時期，他們就已經開始圍繞相關內容進行教材的開發和教學研究活動。在我國的課程改革中，國家也積極響應和推動課程整合的實施，基礎教育也在積極開展這方面的實踐研究。作為一項綜合性的培訓計劃，一些科學家進行了內容與教學相結合的實踐探究。這些調查涉及我們現有的許多學科。這些探究中整合教學的學科不同，整合的廣度也有很大不同。看完這些詢問，大部分都有相同的共同點。總體思路是梳理各學科相關知識，提出學科融合教學策略，并提供相關培訓方案或案例。
《中國STEM教育白皮書》指出，跨學科STEM（科學、技術、工程、藝術和數學）教育應納入國家創新人才培養戰略，是全社會共同參與的教育創新實踐。 2018年，新頒布的普通高中課程標準中，不少科目也明確滲透或倡導STEM/STEAM教育理念。因此，一些地區已將STEM教育列入地方教育重點任務。隨著快速發展，這種教育模式在實踐中存在著高度重視技能培養而忽視知識學習的標簽行為。它過于追求活動形式和課堂氣氛，使學習活動華而不實、流于形式。總體來看，我國一體化教學的現狀是目前大部分城市以學科教學為主。雖然現在全國都在逐漸重視學科融合問題，而且重視的廣度和跨度都很大，但這些研究者大多是實踐教學的一線教師。教學中發現的問題以及教學后反思中的問題與教師教學后的胡思亂想類似。還有一些問題沒有深入探討。期望能夠在更多相關方面進行深入研究，以促進教學、改善教學行為、造福學生一生。大量研究事實也表明，一體化教學無論年齡大小，都有利于學生的全面發展。學校各階段實施一體化教學有利于學生的全面發展。初中階段是學生發展的黃金關鍵期，初中階段實施一體化教學對學生尤其有利。對學生的發展更有幫助。初中化學實施一體化教學不僅使學生受益，也有助于教師走在教學改革的前沿，在教學中不斷反思和成長。
現代問題的逐漸多樣化和現實化，導致了現代問題導向教學中整合式教學的必要性。注重學科間橫向聯系的教學已成為一種趨勢。在此動態下，在教學改革的背景下，課程整合就顯得非常重要。它可能會成為我們未來教學的主流方法。雖然現在一體化教學存在很多隱憂和問題，全面實施一體化教學的概率很低，但有相當一部分國內外學術界無數學者的研究成果和理論，給了我們一體化教學提供理論基礎；同時，國內學者、教育專家和一線教師對學科融合理論與實踐的聯合研究，可以為我們的實踐教學打下更加堅實的基礎。 4、一體化教學在初中化學、物理、生物學科中的應用價值。通過本研究，我們總結了初中化學與相關學科教學一體化的知識點，提出了一體化教學應考慮的問題，促進了初中教師之間的溝通。 。提出將一體化教學納入初中化學、物理、生物教學的思路。對人民教育出版社出版的化學教材、人民教育出版社出版的生物教材、科教出版社出版的物理教材進行統計分析，尋找學科間可以融合的具體內容。我們希望通過具體的教學案例，改善現階段學科教學的局限性，促進一體化教學。發射的。在初中化學、物理、生物學科中實施一體化教學，探索三科教學一體化的具體一體化教學方法，有助于提高各學科教師采用一體化教學的信念和信心。一體化教學不僅可以幫助學生進一步提高和發展性思維，最重要的是提高學生運用知識處理問題的綜合性。同時，也可以激發學生的好奇心和學習興趣。
通過問卷調查，我們還可以看到目前三科在學科整合方面的教學現狀，并針對這種情況提出一些改革建議。這種行為和建議將有助于各學科教師優化教學行為，提高教學行為水平。最終達到培養合格青少年的目的。二、研究內容 1、研究對象：研究物理、化學、生物學科知識點的交叉點，尋找學科間融合的機會。例如初中物理中的熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝結；化學教學中的化學元素、質量守恒定律、化學變化、二氧化碳和一氧化碳；生物教學中的生物細胞化學成分、光合作用和生物學。系統、細胞膜、細胞核等等對于初中生來說都是非常抽象的。面對這種情況，初中物理、化學、生物教師應靈活設置問題，然后利用問題加深學生對相關概念或實驗的理解。初中生物老師可以將生物細胞的化學成分與化學中的化學元素、化學變化進行比較。它與光合作用緊密結合，實現學科間的有效融合，培養學生探究性學習能力。研究物理、化學和生物學科教學方法的整合，尋找利用其他學科知識創設教學情境的背景材料。研究物理、化學、生物學科實驗教學的共同特點，形成綜合性實驗教學。在講解“溶解度”時，為了讓學生更清楚地理解飽和溶液的概念和特性，化學教師可以將化學中的溶解度與初中物理課本中的溶解度結合起來。教師可以組織全班實施飽和溶液操作和實驗步驟：首先，化學教師提前準備好水、燒杯、氯化鈉等基本材料。
其次，進行實驗。向燒杯中加入5g氯化鈉，觀察其變化。然后加入5g氯化鈉，觀察其變化。最后加入15ml水，仔細觀察加水后的變化。第三，結論。在整個實驗過程中，我們會發現，當化學老師第一次添加5g氯化鈉時，它完全溶解了，但是當老師再添加5g氯化鈉時，它并沒有完全溶解。最后，當老師加入15ml水時，剩下的氯化鈉全部溶解了。我們可以得出一個結論：可溶性物質不可能無限期地溶解在一定量的水中。當學生清楚地了解實驗結論后，化學老師可以通過多媒體向學生展示飽和溶液的概念。這種實驗與理論相結合的教學方式，充分實現了探究式學習和物理、化學、生物學科。二者的結合有效培養了初中生的探索性實驗和創新能力。研究化學、物理、生物學科一體化教學的教學模式、教學方法和教學策略網校頭條，優化課堂教學流程。 2.總體框架：中國學生發展核心素養以科學性、時代性、民族性為基本原則，以培養“人的全面發展”為核心，分為三個方面：基礎性、自主發展性、社會參與性。綜合表述為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、務實創新六大品質，具體細化為民族認同等18個基本點。學科融合是適應經濟全球化和信息智能化的新的課程組織方式。
這種組織方式可以打破傳統的學科劃分，提高學生跨學科解決問題的能力和多角度思維能力，培養“全面發展”的學生，全面提高學生的核心學科素質，培養具有創造性思維的復合型人才，滿足未來社會的需求。競爭需要人才。通過學科的融合，拓寬了學生的視野，培養了問題意識，具有較強的獲取知識的能力和開拓創新精神。這些學生能很快掌握獲取知識的方法和方法，并能對所獲取的知識進行分析、綜合和總結。他們還具有根據具體問題識別和選擇所獲得的知識以形成初步解決方案的能力。此外，在學科融合的文化影響下，他們還具備溝通、組織、協調的能力。通過與周圍人協調、工作、溝通和合作創造整體效果的能力。這些能力必將幫助他們取得預期的創新創業成果。為此，在初中化學、物理、生物學科中實施一體化教學，將分散在不同學科中的碎片知識整合起來，找到共同點，形成相互聯系、更加綜合、多學科的課程體系。 3、實施途徑主要有三個：一是通過課程改革落實核心能力。立足學生核心能力發展的頂層設計，指導課程改革，把學生核心能力發展作為課程設計的依據和出發點，進一步明確各學段、各階段的具體教育目標和任務。學科，加強各學段、各學科課程的縱向銜接和橫向協調。二是通過教學實踐落實核心能力。
學生發展核心素養明確了“21世紀的學生應該培養什么樣的品格和能力”。通過引領和促進教師專業發展，引導教師在日常教學中更好地貫徹黨的教育方針，改變當前存在的問題。 “學科為本”和“知識為本”的現象。在初中化學、物理、生物學科中實施一體化教學，通過對學生核心素養發展的指導，可以幫助學生明確自己未來的發展方向，并激勵學生繼續朝著這一目標努力。三是通過教育評價落實核心能力。學生核心能力的發展是檢驗和評價教育質量的重要依據。建立基于核心能力的學業質量標準，明確學生在不同階段、年級、學科完成學習內容后應達到的水平要求，將學習內容要求與質量要求結合起來，可以有效促進核心能力的落實。四、重點和難點： 1、組織三個學科學科融合的備課活動，其中協調配合非常重要； 2、知識點交叉點選擇困難，可能存在兩三個科目的交叉點。互動，尋找科學有效的措施，可以讓發現問題事半功倍。 3、研究實驗課程的共性特點，實現學生實驗探究的思想方法體系。 4、設計高質量的知識整合的一體化教學策略和方法。這些都需要研究、嘗試、反饋、修改、重新實踐，需要很大的工作量。比較大。 5、需要較長時間梳理學科教學成功案例，推廣成功的一體化教學方法，實現高效教學，實現學生核心能力的全面提升。
五、主要目標： 1、總結各學科知識交叉點，形成書面材料，供后續研究教學策略； 2、討論如何在知識的交叉點上有效備課，形成學科的有機結合，讓知識在本學科的基礎上自然拓展； 3、如何評價形成的教學案例，如何評價其對提高學生核心能力的作用，如何改進現有的教學案例，使教學更加高效，真正達到減負增效。三、思路和方法： 1、研究的基本思路（1）通過查閱文獻和論文，分析識別一體化教學的現狀和不足，采用問卷調查的方法對初中現狀進行分析學校教師進行多學科綜合教學研究，并確定本次研究的研究方向是物理、化學、生物學科綜合教學設計。從文獻中研究初中學科整合教學，尋找本次探究的意義和價值。根據課程標準，說明學科間存在整合教學的可能性。回歸教材，從教材知識和科學研究出發，對初中學科整合教學的具體內容進行統計分析，找到整合教學的切入點。最后，基于一體化教學的優勢和教學形式，提出研究意見或建議，使全體物理、化學學科教師就學科一體化教學達成共識。 （2）總結化學跨學科整合教學的相關概念和理論基礎，為下一步研究做好準備； (3)分析現有教材中的跨學科知識，尋找學科融合的交集。然后設計教學案例并在高中課堂實施，評估分析實施效果，優化和改進教學策略。
（4）案例分析法：通過檢索文獻，了解整合教學的現狀和研究內容，綜合學者的整合教學研究成果，在所任班級中進行整合教學的實踐研究。實踐后，根據學生反饋和其他同行教師的評價對整合教學案例進行反思，并根據反饋內容和自我反思結果，提出整合教學的多種實施形式。 （五）總結、反思、總結、展望學科整合教學。 2 具體探究方法 1.探究學科整合教學設計的要素； 2.探索學科整合教學設計過程； 3.探索學科融合實驗教學設計的結構框架； 4、多方合作，鏈接學科整合教學設計資源； 5、類型多樣，加強實踐，充分發揮自身特長； 6、多樣化評價，激發成就體驗，提高教學設計效果。 7、對照實驗，選擇兩個平行班，一個作為實驗班，一個作為對照班，根據學習的內容采用不同的教學方法。教學設計實施后，以兩個班級為例對教學效果進行評價分析并得出結論。 8. 實施效果、學生發展變化、教師專業成長、對學科教學的影響、學校教研能力提升等總結。 3 課題研究計劃 1. 深入研究學科融合相關教育教學理論教學設計，結合學生的實際學習情況，不斷豐富和拓展研究方法和方法。 2、推進學科融合教學設計細節的安排和工作。尋找學科間融合的機會；使用其他學科的知識來創造教學情境；移植其他學科的內容和方法，突破本學科的難點。
3.對課題進行細致、層次的研究。研究團隊每月開展一次項目活動，根據自身專業知識選擇小課題進行研究，并根據項目實施過程中遇到的問題制定和調整研究措施。 4.制定學期研究計劃。研究教師根據本學期的研究重點和自身的教育問題制定相應的研究計劃。規劃要目標明確、措施具體、可操作性強。課題組各成員在完成一個單元的教學后，應對本單元進行總結，整理整個單元的教學情況，并在研究過程中根據實際情況隨時做出調整。 5、加強項目研究的過程管理初中物理跨學科實踐，認真撰寫教育教學日記，不斷總結得失、反思，并及時上傳相關研究資料。 6、參與項目研究的人員每月必須認真撰寫與研究內容相關的案例和教學反思，并定期進行總結。 7、與其他學科和其他教師密切配合，定期對學生現狀進行調查分析，為后續研究提供第一手資料。 8、課題組每位成員都會舉辦一次公開課。四。學科整合教學的創新：美國教育家、心理學家加德納的“多元智能理論”認為，人類有多種思維方式和認識方式，智力也有多種。每個人至少有七種智能。包括語言智能、數理邏輯智能、音樂智能、空間智能等。我國基礎教育采用分科體系，學科之間界限清晰。學生可能需要從多個角度學習相同的知識點，但從各個角度學習可能只是淺嘗輒止。
大多數學生能力有限，無法自行與這些知識建立聯系，造成知識的碎片化和多元智能的碎片化。學科融合可以很好地解決這個問題，將不同學科的相關知識點連接起來，避免相同知識點的重復，可以減輕教師的壓力。更重要的是，這可以幫助學生建立各學科知識點之間的聯系，避免知識碎片化。通過化學的跨學科整合教學，學生可以深入了解化學與其他學科的聯系，培養學生的創新意識和科學精神。多學科知識的融合有助于學生理解知識的本質，激發學生的興趣，提高學生運用跨學科知識解決問題的能力，有利于培養復合型人才，適應社會發展的需要。同時，它為教師的跨學科教學提供了參考，并有助于更好地促進跨學科教學。當教師設計教學時，他們需要有效地讓學生參與跨學科教學。教師指南和激勵學生積極思考并將其他學科整合到課堂上，這也需要