[摘要]本文以人教版九年级化学上册“基于特定需求设计和制作简易供氧器”跨学科实践项目为载体，系统呈现“用中学、做中学、创中学”理念的课堂落地路径。项目立足家庭氧疗真实需求，引导学生综合运用化学、物理、工程等学科知识，完整经历设计、制作、优化与迭代的探究过程。通过剖析典型教学环节，厘清“用、做、创”三者的递进与融合逻辑，为初中化学跨学科实践教学提供可操作、可借鉴的理论与实践参考。

　　[关键词]初中化学，跨学科实践，用中学，做中学，创中学

　　《义务教育化学课程标准（2022年版）》明确要求，初中化学教学应强化跨学科实践，引导学生综合运用多学科知识解决真实问题，培育核心素养。“用中学、做中学、创中学”理念契合课标要求，为跨学科实践提供了清晰的教学指引，打破了传统学科教学的壁垒，实现知识应用、动手实践与创新能力的协同培育。当前初中化学跨学科实践教学仍存在诸多痛点：部分实践活动流于形式，缺乏真实情境支撑，难以激发学生参与热情；学科知识融合生硬，未能实现“用、做、创”的有机衔接，难以培育学生的综合应用与创新能力。基于此，本文以“基于特定需求设计和制作简易供氧器”为载体，将“用中学、做中学、创中学”理念贯穿教学全过程，以“需求分析—方案设计—优化迭代”为主线，组织系列教学活动，引导学生在解决真实问题中实现知识整合、能力提升与素养培育。

　　一、理念阐释：“用、做、创”的理论溯源与内涵界定

　　“用中学、做中学、创中学”理念根植于经验学习理论和建构主义思想。其理论源头可追溯至杜威的“做中学”（Learning by Doing）—强调知识源于经验，学习应在真实活动中发生。此后，库伯在经验学习圈中进一步阐发，认为学习是“具体体验—反思观察—抽象概括—主动验证”的循环过程。进入21世纪，面对创新人才培养需求，“创中学”（Learning by Creating）理念应运而生，强调学习者在知识应用与实践操作基础上，通过创造、迭代实现思维跃迁。三者相互关联、层层递进，共同构成一套完整的学习理念体系，贯穿学习的全过程。

　　“用中学”立足真实问题情境，引导学生主动发现、激活已有知识，体会学科知识的社会实用价值，让知识服务于实际问题的解决。“做中学”注重动手实践，通过具体操作深化对化学概念、跨学科知识的理解，实现多学科知识的深度融合，促进思维能力的逐步提升。“创中学”聚焦创新素养培育，引导学生在已有认知和实践模型的基础上，开展方案优化、产品迭代与创新尝试，着力培养学生的模型设计思维与实际问题解决能力。三者并非孤立存在，而是协同发力、层层递进、循环促进的整体，结合“设计和制作简易供氧器”跨学科实践项目，三者的具体体现清晰明确：“用”以家庭氧疗的现实需求为出发点，明确实践方向；“做”体现为学生以小组为单位，协同完成供氧装置的方案设计与动手制作，落实实践过程；“创”则贯穿项目全过程，体现为学生对设计方案、制作成品的持续优化，以及对装置功能的逐步拓展，实现从实践能力向创新能力的跃升。

　　二、项目设计：依托真实问题构建学习框架

　　（一）驱动性问题与学习目标设定

　　项目以“如何为家庭氧疗设计一款安全、便携、经济的简易供氧器”为驱动性问题。该问题源于真实社会需求—“沉默性缺氧”引发公众对家庭氧疗的关注，具有真实性、开放性与挑战性三重特征：真实在于指向具体生活场景，开放在于允许多元解决方案，挑战在于需综合多学科知识协同攻关。

　　围绕驱动性问题，依据核心素养要求，设定分层学习目标如下：1.知识整合层面：能运用氧气制备原理筛选适配家庭场景的制氧体系；能结合物理压强、气体溶解等原理解释装置设计原理；能运用数学计算权衡不同试剂配比与使用场景的适配性。2.能力发展层面：能通过调研分析明确家庭氧疗核心需求；能绘制规范的设计草图并制作简易模型；能依据测试反馈对装置进行迭代优化。3.素养培育层面：在小组协作中养成团队意识与沟通能力；在方案论证中培养批判性思维与工程思维；在成果反思中增强社会责任与技术伦理意识。

　　（二）项目推进主线与阶段框架

　　项目以“需求理解—方案构思—模型建构—迭代创新”为推进主线，每个阶段均嵌入“用、做、创”核心元素，形成完整的实践学习架构（见图1）。评价环节贯穿项目全过程，兼顾学生过程表现与成果质量。

　　三、关键环节：“用、做、创”融通的教学实践

　　（一）“用”中启思：在真实需求分析中锚定学习方向

　　本环节核心是引导学生走出课本局限，在真实社会与生活情境中主动调用知识，明晰学习的目的与现实意义。

　　第一，创设生活化情境，激活应用动机。教师引入“沉默性缺氧”公共卫生议题，结合家庭氧疗在便携性、成本及安全性上的现实困境，将制备氧气的化学知识点融入鲜活的社会需求场景中。这一设计自然引发学生思考：所学化学知识能为解决家庭氧疗难题提供哪些帮助？进而推动学生学习动机从“要学”向“要用”的主动转变，筑牢“用中学”的认知基础。

　　第二，多方案调研对比，强化分析能力。学生课前分组调研医疗急救、户外运动、水产养殖等领域的供氧方案，课上集中汇报交流。在分析便携式氧气瓶与医用壁挂式供氧系统的差异时，学生需综合考量压强与容器的物理知识、经济成本与使用场景的现实约束，在信息对比中完成评价与决策，提升认知分析能力，“用知识解决实际问题”成为项目学习的起点。小组调研结果示例见图2。

　　第三，聚焦核心需求，锚定知识应用方向。对比各类供氧方案后，师生共同提炼家庭氧疗的核心需求—安全、便携、经济、易操作。对此，学生结合化学知识，对比两种实验室制氧方法及不同场景供氧模式，论证并筛选出过碳酸钠与二氧化锰催化分解这一最适配家庭场景的反应体系。这一过程中，学科知识因真实应用需求而被主动筛选、灵活运用，完成了从核心知识到实用工具的转变。

　　（二）“做”中促知：在方案设计与动手制作中整合跨学科知识

　　本环节引导学生将构想转化为设计方案与实物模型，在实践中深化对问题的理解，实现多学科知识的融合。

　　第一，设计绘图，实现思维具象化。各小组绘制供氧器设计草图，需将抽象构想落实到具体细节：合理规划反应仓与加湿仓的空间布局、优化导气管路径以保障气流畅通且防止液体倒流、设计密封结构确保装置安全。学生先拆解分析某品牌供氧机的核心部件及功能，通过小组分享逐步优化设计思路，过程中自然整合化学反应空间要求、物理气体流向与压强原理、工程结构稳定性与人体工学等多学科知识。教师提供专业产品图纸作为参考支架，助力学生掌握设计的标准化表达与逻辑规范。

　　第二，模型初建，体验系统整合性。学生利用塑料瓶、导管、调节阀等常见材料制作简易模型，在组装过程中聚焦真实问题展开探讨：如何检验装置气密性以避免漏气？加湿舱水位如何控制才能兼顾气体湿润度与用户体验？这些问题分别关联化学仪器气密性检验方法、物理气体溶解规律与现实使用需求。学生结合温度对反应速率的影响，提出夏季提高水位稀释试剂控速、冬季降低水位增大浓度提效的解决方案，这一成果源于小组深度研讨，真正实现“用知识服务于实践制作”，为后续创新优化奠定基础。同时，通过试错调整，学生深刻认识到，合格的供氧装置是各部件协同运作的有机系统，标志着学习从“知晓知识”向“学会应用”的深层次跨越。

　　第三，定量测算，贯穿工程精确性。教师提供不同试剂配比下的制氧速率、时长与总量数据表（见表1），要求学生结合“日常保健”与“医疗急救”两类场景推荐适配方案。学生需通过数学计算与逻辑推理，兼顾场景需求与装置实用性：急救场景需快速供氧，优先选择高反应速率方案；转运场景需兼顾总氧量与便携性，合理权衡方案优劣。经小组讨论确定：日常保健选用方案2，满足持续稳定供氧需求；医疗急救近距离选用方案5、远距离选用方案4，适配不同场景需求。这一过程推动学生从制氧定性探究走向定量分析，将化学反应原理与数学建模、工程实用约束紧密结合，有效培育工程思维与精细化设计能力。

　　（三）“创”中提能：在评价反思与产品迭代中实现思维跃迁

　　本环节通过多元评价、深度质疑与前瞻展望，推动学生突破既有方案局限，实现从“完成制作”到“创新优化”的跨越。

　　第一，成果互评与方案优化，激发改进动力。成果展示环节，各小组依据评价量表开展深度互评，质疑与建议聚焦设计核心要素：调节阀流量能否满足急救需求？废液回收设计是否增加操作复杂度？同伴的理性挑战，促使学生进入反思与优化阶段，针对具体缺陷提出创造性改进方案，如优化阀门结构提升流量调节精度、简化操作步骤增强实用性。其中一组设计因功能一体化脱颖而出，集防液体倒流、快速释氧、氧气加湿、流量观测、便携易操作等优势于一体（见图3），彰显“创中学”实践成效。

　　第二，专家介入与跨界审视，拓宽创新视野。引入校外专家开展专业化点评，从市场应用、安全保障、技术可行性等视角提出问题：如何防范分液漏斗误操作的安全隐患？单向阀材料的稳定性能否满足长期使用需求？这些问题将学生思维从“制作化学模型”引导至“设计安全可靠的实用产品”，激励学生主动思考材料科学、工业设计、用户体验等跨领域知识。

　　第三，技术融合与未来展望，埋下创新种子。项目末期，教师引入数字化传感器实时监测氧气输出浓度，简要介绍工业级分子筛制氧原理。此举是帮助学生拓宽视野，认识到现有方案仅为创新起点。学生主动提出思考：能否结合传感器实现供氧流量智能控制？化学催化制氧与物理吸附制氧各有哪些优劣？埋下了基于现有知识探索未来技术的种子，凸显“创中学”面向未来、培育创新素养的核心价值。

　　以上三个环节的递进融合，促使学生在“用”中明晰学习意义，在“做”中整合跨学科知识，在“创”中突破能力边界，切实发挥跨学科实践的育人价值，实现核心素养的全面提升。

　　综上所述，本项目以“用”启真、以“做”促融、以“创”提能，切实达成了跨学科实践的育人目标，有效提升了学生运用多学科知识解决实际问题的综合素养。实践中，学生巩固了化学核心知识，逐步养成系统思维、团队协作意识与社会责任感。反思实施过程，仍存在可优化之处：“用、做、创”理念与项目各环节的融合深度不足、效率有待提升，偶尔出现学生思维过度发散的情况，导致个别探究问题偏离主题。基于此，未来可进一步拓宽跨学科实践主题，聚焦贴近学生生活与社会需求的领域，引导学生在实践中锤炼综合能力，成长为主动探索、乐于创新、勇于担当的行动者与创造者。

　参考文献：

　　[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2022年版）[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

　　[2]吴小朋.问题解决与项目驱动融合的初中化学跨学科实践教学研究—以“简易供氧器的设计与制作”项目为例[J].化学教与学,2026(1):34-38.