摘 要:巴爾扎克曾經(jīng)說過:一個(gè)能思想的人才是一個(gè)力量無邊的人。這句樸實(shí)的話從某種意義上詮釋了新課程改革的真諦。
關(guān)鍵詞:物理;學(xué)科;教材
一、在學(xué)習(xí)內(nèi)容中交叉整合
物理學(xué)科在傳統(tǒng)教學(xué)先行于化學(xué)教學(xué),一些交叉內(nèi)容如微粒結(jié)構(gòu)、酒精燈和量筒天平的使用、水資源、導(dǎo)電性、氣密性檢查、氣壓等均在化學(xué)學(xué)習(xí)前已涉獵。但很多學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)思維仍然是孤立的,沒有納入已有的知識(shí)體系,如果教學(xué)時(shí)能拓展知識(shí)間的聯(lián)系,凸顯其中的邏輯關(guān)系,就能賦予已有知識(shí)新的活力,這也是學(xué)生由單純的知識(shí)識(shí)記轉(zhuǎn)化為認(rèn)知能力的重要環(huán)節(jié)。下面我以微粒結(jié)構(gòu)這一內(nèi)容為例探討理化知識(shí)的交叉重構(gòu)。
案例1:
初三上冊(cè)第三章《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》與初二物理所學(xué)的《走進(jìn)分子世界》和《探索更小的微?!分R(shí)點(diǎn)是完全相同的,但側(cè)重點(diǎn)不一樣,物理強(qiáng)調(diào)的是摩擦起電和物質(zhì)的導(dǎo)電性,化學(xué)更關(guān)注的離子和溶液的電解性,如下圖:
從圖中可以看出只要抓住原子結(jié)構(gòu)即核式模型即可,不同物質(zhì)對(duì)外層軌道電子的束縛能力不同,束縛能力弱的易失電子,反之則得電子,從而導(dǎo)致兩種不同絕緣體摩擦?xí)r會(huì)帶上異種靜電,同樣對(duì)外層軌道電子的束縛能力不同也能導(dǎo)致在化學(xué)變化中因得失電子而形成離子。如鈉原子的核電荷數(shù)是11,因此核外電子外層軌道上是1個(gè)電子,容易失去,失去了帶負(fù)電的電子,從而形成Na+離子,化合價(jià)則是+1,而氯原子外層軌道上是7個(gè)電子,傾向于再獲得1個(gè)電子,形成Cl-離子,化合價(jià)為-1。這樣解釋物理學(xué)科酸堿鹽溶液的導(dǎo)電性問題也就迎刃而解了,因?yàn)槿芤褐写嬖谥茏杂梢苿?dòng)的電荷,在電壓的作用下定向移動(dòng),從而形成電流。很多學(xué)化學(xué)的學(xué)生一直錯(cuò)誤以為溶液的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱取決于溶液的濃度,弄清楚導(dǎo)電的本質(zhì)后就明白了溶液的導(dǎo)電能力其實(shí)只與自由移動(dòng)的電荷(離子)濃度及離子所帶的電荷數(shù)有關(guān),這種探尋微觀本質(zhì)的思想方法也彰顯了了理化學(xué)科“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的思想。
可見,將交叉學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)整合重構(gòu)更尊重科學(xué),有助于學(xué)生把握學(xué)科更深層次的內(nèi)在結(jié)構(gòu),學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)因此得到鏈接和拓展。這和浮于表面的概念相比,有助于夯實(shí)學(xué)生未來繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
二、在學(xué)習(xí)方法中交叉整合
科學(xué)學(xué)習(xí)講究方法,轉(zhuǎn)化法、建構(gòu)模型法、實(shí)驗(yàn)探究、觀察法、控制變量法、用比例的方法,都是常用的科學(xué)學(xué)習(xí)方法,無須孤立地分割化學(xué)方法或物理方法。
案例2:
化學(xué)溶解度計(jì)算與物理密度計(jì)算,看似風(fēng)馬牛不相及的兩個(gè)知識(shí)點(diǎn),但其實(shí)從學(xué)習(xí)方法來講如出一轍,其中類比法是常用的科學(xué)方法,也叫“比較類推法”。是指由一類事物所具有的特點(diǎn)或?qū)傩?,可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種特點(diǎn)和屬性,初中物理的很多公式都是由定義比值而來。例如速度的定義是單位時(shí)間通過的路程,那么速度=路程/時(shí)間,用字母公式表示就是v=s/t,根據(jù)類比法,密度公式的建立也是如此:密度的定義是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量,那么密度=質(zhì)量/體積,ρ表示密度,m表示質(zhì)量,v表示體積,字母公式就寫作ρ=m/v。以此類推:化學(xué)上固體物質(zhì)的溶解度是指在一定溫度下,該物質(zhì)在100g溶劑(通常溶劑為水)中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,根據(jù)類比推導(dǎo),那么溶解度的計(jì)算方法就應(yīng)為:溶解度(g)=飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量(g)/飽和溶液中溶劑的質(zhì)量(g)×100%(g),即w=m(溶質(zhì))/m(總)×100%。
由此可見,如果能從學(xué)生已有知識(shí)出發(fā),輔以科學(xué)學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),把一類方法的知識(shí)一起講,而不進(jìn)行割裂,既可以讓學(xué)生從背誦的狀態(tài)中解脫出來,也能增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。
作者簡(jiǎn)介:李曉華,女,所在單位:江蘇蘇州市胥江實(shí)驗(yàn)中學(xué)校,研究方向:物理教育。