《义务教育课程方案（2022年版）》要求开展跨学科主题教学，提出各门课程要用不少于10%的课时设计跨学科主题学习
［1］。跨学科实践是课程方案新增的内容，随着新课标的实施以及新教材的落地，跨学科实践逐步走入常态课堂。
复习课是课堂教学的重要课型，但教师在复习课中组织学生开展跨学科实践活动却较少。笔者基于课题研究，通过实验改进进行跨学科实践复习，以提升学生对跨学科理念的理解与应用。
1 当前复习课的现状
复习课是指通过一个阶段的学习，完成一个章节、一个单元、一个学期或整个学业阶段后开展的总结性课型。它的主要作用是归纳整理、查漏补缺、提升思维、建构体系、解决真实问题等。
当前，复习课主要呈现两种类型：一是整理应用型，即通过复习课整理知识点，然后基于知识点加以灵活运用。这种课型虽然能提升学生的知识应用能力，但在提升科学思维方面难有成效。二是微项目型，即通过设计微项目，以短课时方式来达到复习巩固知识的目的。这种课型虽能提升学生模型建构等科学思维，但教师的备课压力较大，准备材料耗时较多，难以在阶段性复习课中得到普及推广。
教师很少在复习课中通过实验来重构知识体系，即使有，也是简单重复；或者通过改进实验或创新实验来复习并建构知识。初中科学是一门综合实践性课程，涉及跨学科概念的建构教学，因此有必要在复习课中加以落实，帮助学生建构跨学科概念。
2 跨学科实践复习模式
《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“课标”）指出：通过对学科核心概念的学习，理解物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念
［2］。从教学视角看，复习课作为新授课的巩固和深化，在学生学习了较多学科核心概念，有了较多的知识、方法、思维等知识储备之后，再在此基础上开展跨学科实践活动，往往有利于学生形成跨学科概念并促进其跨学科能力的提升。因此，探索基于跨学科实践的复习教学，是落实跨学科主题学习的重要路径。
关于跨学科实践的复习课例较少。肖永琴等
［3］指出：在开展大概念统摄下的跨学科实践教学时，要在跨学科实践的“内容要求”引领下设计教学，以解决现实生活中有价值的真实问题，并以此作为跨学科实践的议题，把学习活动分解为若干明确的任务，最终要有实物或文本成果。王磊
［4］指出：在思维进阶视阈下开展跨学科实践活动时，应建构“情境创设、问题提炼、实践操作、展示评价”等跨学科实践活动重要环节。武宇清
［5］提出：跨学科案例分析要强调知识的综合运用，自然融入教学内容，从加强学生能力的提升等方面展开教学。综上所述，关于跨学科实践的复习，主要是以案例分析、项目化产品分析、物化产品等形式进行的。
笔者认为，在进行跨学科实践学习过程中，以基于教材相关实验的改进作为跨学科实践素材，可以提升复习课的教学价值。
教材实验是学生熟悉且课标规定的实验，其实验器材的准备也相对较少，有利于开展复习课教学。通过实验改进，可以在复习课中重构或运用学科核心概念，帮助学生理解跨学科概念，从而培养其跨学科实践能力。同时，在复习课中能培养学生的探究实践能力、质疑创新思维，以及观念应用能力等核心素养，真正提升复习课的深度和广度。为此，笔者构建了基于实验改进的跨学科实践复习课模式，如图１所示。
基于实验改进的跨学科实践的复习课，其理论依据为建构主义学习理论、情境学习理论等，以实验改进为主线进行跨学科实践，通过真实的实验改进情境，主动解构和重构知识，以达成课标学业要求，提升学生对跨学科理念的理解。首先，在教学时通过呈现相应实验选择复习内容，明确跨学科目标，如稳态与变化等跨学科概念；随后，通过实验发现问题，分析实验缺陷，帮助学生调用已学知识，形成跨学科观念，如系统与模型等；接着，通过分析问题、整合知识，从不同学科视角设计方案，渗透跨学科方法，如多重视角分析法等；最终，运用知识达成解决问题、实现实验改进的目的，提升跨学科能力的目标。
3 实践案例
笔者曾以“氧循环”“测定空气中氧气含量”“光合作用产生氧气”等实验改进为目标组织跨学科实践复习教学，现以“氧循环”实验改进为例
［6］，探索基于实验改进实施跨学科实践活动开展复习课教学的策略。
3.1 呈现实验，明确目标
在复习课开始环节，笔者首先呈现教材“氧循环”实验
［7］及教材中关于该实验的相关说明，并明确按教材方法难以实现实验目的。介绍课标对实验的内容要求和学业要求：认识化学反应需要一定的条件，如燃烧的条件；能连接简单的串联电路和并联电路，知道串并联电路的特点；知道光合作用的原料、条件、产物及简要过程；知道植物的呼吸作用，挖掘教材隐含的跨学科概念和核心概念，如认识光合作用过程中物质和能量的转化；根据学情（学生通过七八年级的学习，具有一定的实验设计、获取证据的能力，但综合探究能力不足，特别是实验改进能力、质疑创新思维欠缺等）确定“氧循环”实验改进符合相关要求，并明确跨学科目标和其他素养目标。
（1） 跨学科目标：培养物质与能量、结构与功能等跨学科概念。
（2） 素养目标。
【科学观念】探究提高装置内氧气含量的方法，复习生命科学中的光合作用和呼吸作用概念；探究点燃装置内蜡烛的方法，复习物质科学中燃烧的概念以及串并联电路的概念。
【科学思维】开展“氧循环”实验的改进活动，培养学生的分析与综合、归纳与演绎等思维方法以及基于证据进行推理论证、质疑创新等科学思维。
【探究实践】开展“氧循环”实验的改进活动，培养学生提出问题、基于问题进行实验设计、搜集证据、评价方案修改迭代等探究实践能力。
【态度责任】开展“氧循环”实验的改进活动，激发学生的探究热情，培养其实事求是、不迷信权威以及合作探究的科学态度。
3.2 分析缺陷，培养观念
笔者首先播放按教材设置的“氧循环”实验视频，发现没有放置植株的钟罩内的蜡烛后熄灭或同时熄灭等不符合预期的现象；然后，以PPT方式呈现任务一：导致该实验失败的原因可能有哪些？实验缺陷有哪些？学生针对提出的问题展开分组讨论，提出失败的原因及实验缺陷，笔者补充点拨，可以从不同学科视角改进实验。
【设计意图】真实的教材实验情境，有助于培养学生在真实情境下的问题解决能力；对权威素材如教材要有质疑精神，重点是帮助学生复习教材实验，并基于实验失败的事实从多维度分析并寻找原因和缺陷；帮助学生复习光合作用、呼吸作用、燃烧等学科核心概念，以及建构“稳定与变化”等跨学科概念，培养其综合思维。
3.3 设计方案，优化步骤
（1） 从生命科学视角探究提高装置内的氧气含量的方法。
笔者通过PPT呈现任务二：从生命科学视角阐述提高装置内的氧气含量的方法及依据。学生会从光合作用、呼吸作用等视角提出改进观点，并基于证据进行论证。例如：把装置放在阳光充足的地方，因为光照是光合作用的条件；提高装置内的二氧化碳含量，因为二氧化碳是光合作用的原料等。也有学生提出证伪的观点，如：叶片增大，会增大植株占据钟罩内的空间，同时呼吸作用也强，要消耗更多氧气。笔者基于学生的讨论结果再追问：采用怎样的植株比较好？如何提高装置内的二氧化碳含量？学生根据前面所学的“光合作用产生氧气”实验，提出用金鱼藻来代替盆栽植株，同时利用碳酸氢钠溶液提供二氧化碳，以使金鱼藻产生更多的氧气。
【设计意图】从生命科学视角出发，帮助学生重点复习光合作用和呼吸作用等核心概念，以及“物质与能量”“变化与稳定”等跨学科概念；培养学生基于证据进行质疑创新、推理论证等思维方法。
（2） 从物质科学视角探究点燃装置内蜡烛的方法。
笔者通过PPT呈现任务三：从物质科学视角考虑，如何点燃蜡烛？教材实验是先点燃蜡烛再倒置钟罩，如何避免这种操作导致实验的不成功？学生讨论后，提出修改观点，如：根据“空气中氧气含量的测定”实验，可以从外部引燃蜡烛；用凸透镜聚焦太阳光或用大功率激光笔引燃蜡烛。对此，笔者提供凸透镜和大功率激光笔，让学生演示论证，发现不能引燃蜡烛。有小组学生提出：家用燃气是用脉冲点火装置引燃燃气的，故可以引入如
图2所示的电路图（脉冲点火装置用“
”表示），利用其制作点火装置并分别或同时引燃装置内的蜡烛。笔者随后提供脉冲点火装置，鼓励学生通过实验证明观点，发现仍然不能引燃蜡烛。
笔者从结构与功能视角解读电路图后，再通过PPT呈现任务四：如何使蜡烛更易燃烧？学生分组讨论后提出观点：烛芯的着火点是物质的固有属性，而烛芯的着火点不变且较高，所以不容易点燃，因此需要在实验时改变引燃的方式。
笔者提供依据：细铁丝的着火点较高，难以在氧气中燃烧，实验是在细铁丝末端绕上火柴梗来引燃细铁丝的。结合笔者提供的依据，学生提出改进意见：教材上选用火柴头和火柴梗研究物质的着火点，对此，可以把火柴梗上的火柴头刮下并放置于蜡烛烛芯的周围，用激光笔引燃，看其能否点燃蜡烛。笔者提供实验器材，学生发现能点燃蜡烛，从而证明了预设观点。
【设计意图】探究点燃装置内蜡烛的方法，本质是重点复习物质科学中的重要概念——物质燃烧模型，以及从结构与功能视角宏观认识电路的状态。同时，设计点火装置，帮助学生复习工程的关键是设计这一学科本质，从而体现跨学科教学的思想。
（3） 从技术与工程实践视角探究提升实验成功率的方法。
笔者通过PPT呈现任务五和任务六：如何使装置密封性良好？如何使装置更稳定？针对问题，笔者提醒学生从技术与工程实践的视角阐述提升实验成功率的方法及依据。学生分组讨论并提出改进意见，如：教材用凡士林涂抹钟罩底部边缘并密封在实验桌上，密封性不好。对此，可以把钟罩倒扣在水等液体中，用液体密封以提升密封性；用大烧杯替代钟罩，则实验器材更容易获得。教材实验提供的是盆栽的植株，占据钟罩内的空间较大。对此，可以用金鱼藻，将其放在碳酸氢钠溶液中进行光合作用。金鱼藻在水中容易散开，可以用漏斗把金鱼藻倒扣住，以提升装置的稳定性等。
【设计意图】技术与工程实践是新课标增设的重要内容，主要是针对实际问题提出有创意的设想，利用科学原理或限制条件进行设计与制作。从技术与工程实践的视角看，基于实验失败的原因和证据推理设计实验装置，能够培养证据推理能力和探究实践能力。同时，该环节的复习教学能够帮助学生树立工程设计与物化这一典型的学科核心概念。
3.4 完成改进，提升能力
基于实验方案改进教学，学生提出以下实验操作步骤。
（1） 点燃火柴熔化蜡烛底部，随即借助蜡烛底部的熔化物将其快速固定于水槽底部。
（2） 先向水槽中倒入适量的碳酸氢钠溶液，再向其中放入金鱼藻并将漏斗倒扣于水槽上面，最后再在其上倒扣烧杯，遂组装成如
图3所示的实验装置。
（3） 把该装置放在阳光下进行实验。笔者提醒学生，要从结构与功能角度阐述相关实验改进的目的。
笔者提供“氧循环”实验改进评价量表，如表1所示，利用其进行实验展示和评估改进。例如：有学生提出，在家中用体积较大的透明塑料瓶容器代替钟罩；有学生采用减小盆栽植株的方法，同时在对照组放置无植株的盆栽等。最后，要求学生根据改进思路在课后完成实践性作业。
【设计意图】技术与工程实践需要根据实际效果进行修改迭代，并利用自制的装置进行验证。提供评价量表，一方面使探究实践更具有指向性，能提升实验探究的成功率；另一方面帮助学生从评价指标中寻找更多的迭代方法，使技术与工程实践更有指导意义，从而使学生在复习课教学中产生浓厚的兴趣，更有意愿在课外进行探究实践活动。
4 实践反思，追寻跨学科价值
跨学科实践是扩宽视野、增强本领的重要途径，探究实践是创新型人才的重要标志
［8］。在复习课教学中，利用好实验改进的素材进行跨学科实践教学，一方面涉及探究实践活动的主要环节，如发现问题、制订方案、获取证据、改进设计等，可以培养学生的探究实践能力，体现跨学科实践教学的优点；另一方面涉及学科核心概念和跨学科概念的建构和应用，可以更好地帮助学生理解科学观念。另外，在实验改进过程中，更能体现学生对教材实验的质疑与创新，是落实创新型人才培养的重要路径。
因此，在进行单元复习或中考复习安排时，要基于跨学科概念或学科核心概念进行结构化的整体安排，适时开展跨学科实践活动，并融入相关科学观念的复习，从而提升学生的跨学科实践能力，达成培养创新型人才的目标。
浙江省衢州市徐祝林名师工作室研修成果
衢州市第8届名师课题“基于‘疑难实验’的项目化学习建构研究”(QZM8045)
2023年浙江省教研重点课题“向创而作：指向技术与工程的初中科学家庭作业研究”(Z2023028)
衢州市教育科学规划2025年度重点课题“发展学生科学素养的初中科学高效复习课探索”(QZ25005)
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