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[!--downpath--]2022年版《课标》中新增了“跨学科实践”一级主题，意在运用跨学科实践来提高中学生剖析问题和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，培养中学生乐于实践、敢于创新的精神。在课堂教学中，须要班主任积极挖掘教育资源，优化教学设计，积极探求跨学科实践，整合优化知识结构，以培养中学生学科核心素质。我校数学教研组孙志龙、高杰两位老师以大气浮力为主题，进行了“跨学科实践”的教学尝试，通过这样的教学探求来弘扬新课标的理念，探求化学与其他学科进行“跨学科实践”中的价值与意义。
物
理
跨学科实践不同切入点
高杰老师从生活中吸盘使用的调查入手，以中学生问题为切入点，以揭秘吸盘为线索，设置了多种问题情景，通过任务驱动的形式，引导中学生逐渐探求吸盘的工作原理——大气压，通过检测吸盘的吸力粗测大气压，阐述改进检测大气压的方式，认识转换思想在检测中的应用。课堂将数学知识与日常生活紧密结合，以吸盘为主线，贯串一直，最终产生问题解决的方案。
孙志龙老师在与生物老师的聊天中了解到，生物学科的呼吸运动与数学学大气压知识紧密相关，是中学生理解的难点。在数学大气压内容教学中，对“呼吸运动”再探究，以达到跨学科解决难点问题的目的。课堂从体测“肺活量”的数据开始谈起，围绕人体的呼吸系统，设置多种真实情景，通过系列实验、探究搭建问题台阶，优化中学生的认知过程，让中学生深入理解大气压在生活中的应用，最终产生提供“肺活量”测试方式的建议。
任务情景来源生活
着重体验基于学情
跨学科实践教学须要以一个情景任务作为主线，整节课围绕情景任务举办学习，中学生通过实践把握知识，使中学生在“做高中”。这么选择哪些样的情景任务比较合适呢？两位老师依据自身的观察和对学情的督查，分别选择了不同的任务情景组织教学。
高杰老师在课前通过督查，了解到中学生对生活中大气压有关的现象有一定的观察和了解，晓得吸盘、喝果汁、抽水机、瓶子吞蛋等现象与大气压有关，但对于借助大气压的相关知识解释相关现象、大气压检测等内容不是很清晰。
吸盘是生活学生常见的物品，结构简单，功能多样，通过调查中学生对吸盘的认识，发觉中学生有充分的生活经验，了解吸盘与大气压有关，并且对吸盘的工作原理、吸盘使用中出现的问题解释不清，欠缺对大气压知识的系统认识。在学情督查基础上，决定以吸盘为线索的跨学科实践活动，突破教学重难点。
孙志龙老师联想到近来朋友们近来出席了体质健康测试，有些朋友在体质健康测试中肺活量测试的成绩不太理想，而肺活量测试就是通过“呼吸运动”实现的。这正是一个十分好的跨学科实践教学的素材，就将这节课的情景任务定为：为出席“体质健康测试”的朋友们，提供“肺活量”测试方式的建议。
优化知识结构建立思维课堂
不同实践各有巧思
高杰老师—挖掘实验内在关联，
推动中学生深度思索
任务一
吸盘拉提椅子，观察吸盘使用的关键步骤。
通过数学情景导致中学生对于吸盘使用的关注度，增强学习相关数学知识的兴趣和心愿。引导中学生重点观察实验步骤，挤压的作用何在？通过“有目的”的观察，引起中学生深入思索大气压存在。
吸
盘
任务二
证明吸盘的工作原理——大气压
中学生思索“挤压”的目的——使空气挤出。并推测吸盘的工作原理——大气压。空气真有这么大的力量吗？能否把“无形”的大气压显示下来？班主任演示“升高的水位”，让中学生观察内外气压不平衡，液面下降的现象。中学生观察液面上升的现象，认识大气压的强悍力量。
挤
压
问
班主任继续追问，假如没有大气压吸盘都会吸在物体表面吗？实验演示：真空罩实验。
中学生观察实验，前后现象对比，认识吸盘的工作原理——大气压。空气看不见，摸不到的，而且却可以通过现象认识、研究它，通过两个实验对比，加深中学生对外界环境有大气压的认识，通过类比了解大气压形成的诱因。
答
任务三
从吸盘说起，证明大气压存在的其他实验
班主任依次演示两个实验：
演示实验1：覆杯实验。
第一次：装满水，转动方向，水不下落；
第二次：拔除瓶塞，水下落。
实
验
演示实验2：杯子被压瘪实验
杯子倒入冷水，倒出后，盖上塞子，杯子被压瘪。中学生观察实验，并剖析这种实验现象形成的诱因。
实
验
让中学生认识到证明大气压存在的现象好多，拓展中学生的视野，引导中学生多元思索问题。
覆杯实验用于证明大气压内部向各个方向都有浮力。未拔除瓶塞和拔除瓶塞对比，突出对比排除干扰诱因的实验方式。杯子被压瘪实验，让中学生体会大气压存在且很大，为检测做打算。同时借助杯子压瘪的现象，引起对人体没有被大气压压瘪的讨论：人体内外气压平衡。
实
验
任务四
吸盘的水平吸力有多大——为实验室吸盘贴上标签
班主任展示吸盘的标牌，布置任务：中学生通过实验为实验室吸盘贴上标签。中学生用电子秤检测吸盘的水平吸力（将吸盘放置在水平桌面上，用电子秤向下拉提）。通过为实验室吸盘贴上标签，让中学生体会大气压的作用，对工具使用的规范、标准有一定的认识，培养中学生的学习兴趣同时为后续检测大气压的数值做铺垫。
实
验
任务五、六
通过吸盘拉力引起对大气压检测的思索
中学生对吸盘受力剖析，并提出估算方案，再对检测进行偏差剖析，改进大气压检测方案，提出更精确的方案。
答
实验方案从排不尽空气的吸盘检测法入手，引导中学生认识排尽空气的覆杯法，逐渐改进、不断下降火柱实现可以将气压转换为油压的托里拆利实验方案，整个过程通过搭设思维台阶，引导中学生从吸盘粗测大气压的偏差剖析开始物理大气压强瓶子实验，逐渐阐述对大气压的确切检测，通过层层通感，情景设置，逐步认识二氧化碳浮力等于液体浮力的检测方式。此任务引导中学生重演大气压的检测历史，在诠释中提高中学生的科学思维。
实
验
任务七
为吸盘问题提出解决方案
中学生剖析日常生活中吸盘不能罩住的可能诱因写下减小吸盘吸力的有效方案（改进密封性，抽真空，减小吸盘面积等）；创意构想：你可以借助吸盘解决哪些问题。阅读科普材料：章鱼的吸盘与大气压的应用。
实
验
在从简易吸盘到生活中吸盘的应用，了解科技应用生活的作用，在联系生活实际以及解决实际问题的过程中，提升社会责任感，提高关心科技发展的意识。通过吸盘为主线的跨学科实践活动设计，培养中学生从数学迈向生活的科学精神。通过探究活动，培养中学生的思维能力。
实
验
孙志龙老师——重现科学家的
研究过程，建立思维课堂
为了让朋友们通过动手实验证明大气压存在，孙志龙老师给朋友们打算了针头和橡胶盘，让同事们从两个实验器材中选择一个器材，证明大气压存在。有些朋友选择针头证明大气压存在，她们首先不挡住针头口，之后发觉很容易拔出活塞，当用手挡住针头后，由于大气压的作用，活塞就很难拔出了。有些朋友选择橡胶盘作为实验器材，她们将橡胶盘置于桌面，使劲挤出橡胶盘中的空气，发觉因为大气压的作用就很难拉开橡胶盘了。其实朋友可能选择的器材不同，但阐明的化学原理却是相同的，两个实验有“异曲同工”的疗效。
为朋友们提供两种器材，让朋友们通过选择器材进行实验，就是给中学生的学习提供了选择性，同时又让朋友们从不同的角度证明大气压的存在，培养了朋友们多角度考虑问题的能力。
人体周围的大气压究竟有多大？
托里拆利实验是借助检测大气压托起的一段水银柱，因而通过估算液体浮力获得大气浮力的值的实验。好多朋友在观察实验过后，对托里拆利实验有一个疑惑：这个实验为何用水银而不用其它液体做实验？用水做实验不是更容易吗？对于这个疑惑，教科书上没有做明晰的解释，查阅资料也没有准确的说法。
为了解决中学生这个学习难点，就要想办法让中学生倍感用水银做实验“理所其实”的。为了“重现科学家的研究过程”，班主任借助在演示实验中不断降低试管中的火柱宽度的方式进行推演，朋友们发觉不断降低倒扣试管的宽度但大气总是能把更长的火柱托住。假如大气压可以托起很高的火柱，要想检测大气压的值就须要不断降低管子宽度物理大气压强瓶子实验，但管子宽度降低到一定程度，可能就难以找到合适的管子了。此时可以给中学生提出问题：能不能只用一米长的管子就测出大气压的值？虽然这个问题既联系实际又对中学生的探究思维提出挑战。有些中学生发觉：根据之前学过的液体浮力的知识p=ρgh，减小试管中液体的密度就可以减少液柱的高度了。班主任继续追问：用哪种液体最合适呢？中学生会想到，用常温下密度比较大的水银很合适。到了这个时侯，这个教学难点也就迎刃而解了。此次演示实验改进的尝试，就是通过对实验的不断推演的实验，使中学生对大气压的检测有新的认识：把降低液柱宽度转化为减小液体密度的思路，去测大气压的值。
教学反省未来展望
高杰老师觉得本节课设计有以下感受和思索：
01
问题来始于中学生，问题解决借助中学生，课堂评价交给中学生；
02
积极进行跨学科实践教学尝试，将化学学与日常生活联系，以观察、实验、设计、调查等方法设计活动，展现跨学科性、实践性，以培养中学生剖析问题和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，培养中学生乐于实践、敢于创新的精神；
03
采用任务驱动，问题推动的形式，推动中学生深度学习；课堂重视知识技巧的内在关联，精选实验，层层递进，以情景引导中学生深入思索，优化知识结构，建立思维课堂；
04
教学创新是教学理念的重构过程，伴随着教学方法的深入思索，须要对课标精准掌握。在备课过程中查阅了知网近两年关于大气压教学设计的所有文章，并阅读了法国中中学教材“科学探求者”有关气压的所有内容以及于市长推荐的《教学设计》一书，精研课标后，最终确定了崭新的课程施行思路，深感创新来自于积累和沉淀。
孙志龙老师通过这次跨学科实践的一些尝试和探求，也导致对化学跨学科教学新的认识和思索。
01
化学学科作为自然科学的基础学科，有帮助其他课目解决问题的责任和义务。
化学学科作为自然科学的基础学科，与好多学科有着密切联系。例如生物中的呼吸运动、鸟类的飞行等涉及到大气压和流体热学的知识，物理中盐水的溶化度涉及到密度的知识，地理中的水循环涉及物态变化的知识。假如在化学教学中，在进行相关知识教学时，从数学的角度对不同事科进行解释和研究，既推动中学生数学知识的学习，又推进中学生对其他学科的理解。
02
跨学科实践，可以提升中学生的思维境界和格局，培养中学生勇于创新的精神。
社会最须要的人才是创新型的人才。而人的创新思想和创新能力是在日常学习中逐步培养的。中学生进行跨学科学习，才能推动中学生对知识的融会贯通，促使中学生综合能力的提高。跨学科实践可以给中学生一个更高的视角来理解各学科的特性与联系，从而提升中学生的思维境界和格局。同时，学生通过联系不同事科的知识去解决跨学科的问题，学习的过程就是培养中学生的创新精神的过程。
03
跨学科实践，可以提高中学生的研究意识，培养中学生综合运用知识的能力。
中学是中学生踏入社会前的实践基地，中学生今后在工作中解决问题是多学科综合的结果，极少单独用一个学科能够解决工作中的问题。假如中学生在中学没有培养起综合运用知识解决问题的能力，这么今后就很难适应社会。在中学进行跨学科实践的学习，虽然就是在“模拟”今后步入社会怎样解决问题。只有在中学里让中学生多思索、多实践，给中学生通过思索和实践来解决问题的机会，中学生的研究的意识就会不断加大，综合运用知识的能力就会不断提高。
专家点评提高认识
西城名师工作室导师宋词伟专家充分肯定了两位老师的课堂呈现，是两节高质量高水平的优质课。这两节课都有共同的优点：问题来自于真实的生活，课堂的环节层层相扣，优化了认知过程，发展了中学生的科学思维。昌平区教研员田成良专家点评，两节课让人耳目一新，具有创新性，令人印象深刻。两位老师教学功力深厚，前期打算十分充分。两节课都用大情景贯串，采用任务驱动的形式，符合新的教学理念。中学生合作、探究、参与度十分高，课堂气氛十分好。
两位专家除了对两节课进行点评，还针对“优化认知过程，建立思维课堂”提出了宝贵的建议。化学教学中，举办一节优质课，要关注“知识次序、认知次序、活动次序”，化学教学要关注学科方式的培养，思维发展是核心。课堂要关注学科美育，强化中华传统文化的渗透。从数学学史的角度，可以回顾数学原理的发觉史，遵照历史过程，重演过程，赋于价值，彰显高阶思维。
两位专家的点评和指导，引起了老师们对数学教学的深入思索，开拓了视野，强化了“优化认知过程，建立思维课堂”的认识。
研讨活动虽告一段落，但研究永无止境。中学数学教研组的跨学科实践将继续探求，充分利用教研平台，在专家推动下，让高中数学教学更精、更高、更透、更新，未来可期！
图文：孙志龙、高杰