張虹 郭承育

摘 要： 中學(xué)教學(xué)中各門學(xué)科之間都存在相互聯(lián)系，將其他學(xué)科中的一些教學(xué)工具和教學(xué)方法滲透到化學(xué)教學(xué)過程中，不僅有利于輔助教師教學(xué)，而且可以拓寬化學(xué)學(xué)科的知識領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞： 學(xué)科知識 化學(xué)教學(xué) 學(xué)科滲透

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗稿）強(qiáng)調(diào)：重視學(xué)科間的聯(lián)系，增加跨學(xué)科內(nèi)容。為達(dá)到《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的目標(biāo)，教師應(yīng)學(xué)習(xí)其他學(xué)科的知識概念和好的教學(xué)思想與方法，將所學(xué)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中，從而提高教學(xué)質(zhì)量；并且考慮從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)，綜合考慮選用合適的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。下面介紹數(shù)學(xué)、物理和生物的一些知識和方法在化學(xué)教學(xué)過程中的應(yīng)用。

1.數(shù)學(xué)與化學(xué)教學(xué)的聯(lián)系

1.1數(shù)學(xué)邏輯推理和分析能力的應(yīng)用

一直以來，數(shù)學(xué)被認(rèn)為是學(xué)習(xí)其他學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科。在化學(xué)教學(xué)中涉及的許多方面都需要數(shù)學(xué)知識，例如在化學(xué)中有關(guān)物質(zhì)的推斷除了需要對物質(zhì)有關(guān)性質(zhì)的認(rèn)識外還需要數(shù)學(xué)的邏輯推理能力和分析能力，根據(jù)化學(xué)題目中問題所給信息層層深入最后推斷出物質(zhì)；又如化學(xué)中物質(zhì)的量的計算、有關(guān)化學(xué)方程式的計算等，都需要涉及數(shù)學(xué)的計算。因此，中學(xué)化學(xué)教師在化學(xué)教學(xué)中必須先熟練掌握數(shù)學(xué)基本知識，如此才能更有效地完成教學(xué)任務(wù)。

1.2數(shù)學(xué)圖像的應(yīng)用

在化學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)應(yīng)用數(shù)學(xué)圖像對于解決講授化學(xué)概念中的一些重點(diǎn)難點(diǎn)問題有事半功倍的作用。在平面直角坐標(biāo)系中，理解橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的意義，同時正確理解點(diǎn)、線及曲線的涵義和相互關(guān)系對于掌握化學(xué)中有關(guān)圖像問題的解決思路十分重要。

例如2014年江蘇單科化學(xué)卷的第18題中的第三小題：鋁碳酸鎂常用作塑料阻燃劑。

（3）為確定鋁碳酸鎂的組成，進(jìn)行如下實驗：

①準(zhǔn)確稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO■ 0.560L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量×100%）隨溫度的變化如下圖所示（樣品在270℃時已完全失去結(jié)晶水，600℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物）。根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算鋁碳酸鎂樣品中的n（OH■）：n（CO■■）（寫出計算過程）。

解析：根據(jù)二氧化碳的體積求出二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)270～600℃失去結(jié)晶水放出二氧化碳和水，從圖像中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化可以求出水的質(zhì)量，進(jìn)一步求出水的物質(zhì)的量，根據(jù)氫氧根的物質(zhì)的量與水的關(guān)系，和二氧化碳與碳酸根的物質(zhì)的量之間的關(guān)系即可求解。

從題目可以看出數(shù)學(xué)圖像的引入可以使復(fù)雜的問題簡單化，有助于學(xué)生理解。

1.3數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用

在化學(xué)教學(xué)中，教師在講解化學(xué)人教版必修2有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、分子式、電子式時常常遇到瓶頸，學(xué)生的空間想象能力還處于發(fā)展階段，因此教師在講解過程中可以引入數(shù)學(xué)模型。例如，教師在講解甲烷具有正四面體結(jié)構(gòu)時，為了讓學(xué)生更深刻地認(rèn)識其空間結(jié)構(gòu)，可以事先準(zhǔn)備甲烷分子的球棍模型和比例模型，通過讓學(xué)生觀察模型認(rèn)識并掌握甲烷有關(guān)的結(jié)構(gòu)。此外，數(shù)學(xué)中的極端值假設(shè)、數(shù)軸、奇偶和不等式等在化學(xué)教學(xué)中也十分廣泛。

2.物理與化學(xué)教學(xué)的聯(lián)系

2.1物理原理的應(yīng)用

在化學(xué)教學(xué)中的一些問題都需要借助物理的原理解決相應(yīng)的化學(xué)問題。初中階段化學(xué)中在教授“空氣中氧氣含量測定”實驗時，實驗原理是利用紅磷燃燒消耗瓶內(nèi)氧氣，使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，水倒流，液面上升的體積就是消耗的氧氣體積。要認(rèn)識這個實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原理需要建立在學(xué)生對物理中氣壓的知識的理解上。此外，實驗裝置氣密性的檢驗等，許多化學(xué)實驗的原理都與物理的一些原理相關(guān)。而在八年級物理知識中的物理性質(zhì)、物質(zhì)三態(tài)之間的變化則為學(xué)習(xí)九年級化學(xué)奠定了基礎(chǔ)。因此教師可以在學(xué)生掌握物質(zhì)物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上講授物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，區(qū)分和聯(lián)系物質(zhì)的物理變化和化學(xué)變化，引導(dǎo)學(xué)生立足于原有知識，從而獲得新的知識。

2.2物理概念的應(yīng)用

教師在講解化學(xué)人教版必修1的電離概念時，書中定義酸、堿、鹽在水溶液中能夠?qū)щ?，是因為它們在溶液中發(fā)生電離，產(chǎn)生了能夠自由移動的離子。學(xué)生對于電離概念的理解，知道溶液里面有自由移動的離子，但對于溶液導(dǎo)電性本質(zhì)理解還不清楚。教師在講解時可以引用學(xué)生在初中物理學(xué)過的金屬導(dǎo)電性，學(xué)生知道金屬中存在自由移動的電子，當(dāng)通電時金屬內(nèi)的自由移動的電子定向移動從而金屬導(dǎo)電。教師可以運(yùn)用學(xué)生已經(jīng)掌握的這一知識讓學(xué)生認(rèn)識溶液導(dǎo)電也是因為溶液中自由移動的離子定向移動產(chǎn)生的。

還有化學(xué)中物質(zhì)的吸熱與放熱，原電池、電解池中的電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化都體現(xiàn)了物理知識與化學(xué)的聯(lián)系。

3.生物與化學(xué)教學(xué)的聯(lián)系

化學(xué)與生物都是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在中學(xué)課程學(xué)習(xí)中，化學(xué)和生物有著十分廣泛的聯(lián)系，并且化學(xué)與生物學(xué)都屬于自然科學(xué)，雖然它們的研究對象、知識體系不同，但由于自然界本身是統(tǒng)一的、和諧的，所以兩科在對自然現(xiàn)象的研究上遵循相同的認(rèn)識規(guī)律，在一些實驗方法上是相同的，有許多共性的地方[1]。

生物與化學(xué)不分家。無論生物與化學(xué)兼職的教師也好，還是生化教研組也好，應(yīng)針對生物與化學(xué)中的具體內(nèi)容，巧妙應(yīng)用教學(xué)方法，在適當(dāng)時機(jī)下做好“加減法”，加強(qiáng)對學(xué)科間的整合，這樣既能減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生興趣，更能達(dá)到事半功倍的教學(xué)目標(biāo)，為培養(yǎng)高效人才奠定基礎(chǔ)[2]。

初中階段時，教師講解“化學(xué)物質(zhì)的緩慢氧化是放熱反應(yīng)”與生物中“探究種子呼吸過程中釋放熱”相聯(lián)系；講解化學(xué)變化中的“化學(xué)變化的實質(zhì)”時可以與生物的“消化道中的消化”相聯(lián)系；或者在講解應(yīng)用廣泛的酸、堿、鹽中的“酸性土壤的檢驗”與生物的“苔蘚植物具有指示土壤性質(zhì)的作用”相聯(lián)系，等等。

而在高中階段生物與化學(xué)的聯(lián)系更緊密，如生物中的遺傳與變異和化學(xué)中有機(jī)物性質(zhì)相聯(lián)系；生物中的新陳代謝與化學(xué)中的糖類水解相聯(lián)系，等等。

4.結(jié)語

化學(xué)作為一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，具有多學(xué)科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點(diǎn)。在化學(xué)教學(xué)過程中，將其他學(xué)科中先進(jìn)的思想和好的方法運(yùn)用其中，對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性有十分重要的作用，同時能提升教師的業(yè)務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]嵇麗麗.化學(xué)中的生物生物中的化學(xué)[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2013（17）.

[2]劉幸.在初中化學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)與生物的聯(lián)系.化學(xué)教與學(xué)，2013（8）.

通訊作者：郭承育