申國明，黎 榕，韓小兵，高 潔

（1.浠水縣三店學(xué)校，湖北 黃岡 438200；2.湖北科技學(xué)院 核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院，湖北 咸寧 437100）

理論聯(lián)系實際是馬克思主義認識論的主要觀點，同時也是教學(xué)理論的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，其理論和知識都源于生活、生產(chǎn)實踐。在化學(xué)教學(xué)中，將理論知識溯源至實際生活中，不僅能提高教學(xué)質(zhì)量，還能提高學(xué)生分析和解決問題的能力。初中化學(xué)教學(xué)大綱也提出：“在教學(xué)過程中，要十分注重理論聯(lián)系實際，以便學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識和技能，以及這些知識和技能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、第三產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中的應(yīng)用。”因此，在初中化學(xué)教學(xué)中堅持理論聯(lián)系實際具有十分重要的意義[1-2]。

化學(xué)與人們的日常生活、生產(chǎn)密切相關(guān)，吃、穿、住、用、行都離不開化學(xué)學(xué)科知識。中學(xué)化學(xué)教育是學(xué)生學(xué)習化學(xué)知識、探索物質(zhì)世界的啟蒙階段，在初中化學(xué)教學(xué)中堅持理論聯(lián)系實際有利于學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀[3]。鑒于此，本研究以初中化學(xué)教材為參考，充分挖掘理論知識相關(guān)的實際應(yīng)用案例，并將其融入課堂教學(xué)。

1 化學(xué)與生活

化學(xué)知識廣泛地滲入社會生活的方方面面，面對生活中越來越多的化學(xué)物質(zhì)與現(xiàn)象，化學(xué)教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生了解化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，逐步學(xué)會分析和解決生活中與化學(xué)相關(guān)的實際問題[4-5]。

在“生活中常見的鹽”章節(jié)教學(xué)中，教材詳細介紹了食鹽氯化鈉的作用，但是對其他幾種鹽的應(yīng)用并沒有具體說明。例如碳酸鈉和碳酸氫鈉，可用來中和面點和糕點發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸等有機酸，反應(yīng)后可以釋放二氧化碳氣體，使食品變得疏松多孔。高錳酸鉀不僅能用于合成藥物，還能用于消毒滅菌。由于高錳酸鉀具有較強的氧化性，不僅是自來水廠凈化水常用的添加劑，對治療腳氣也特別有效，將其配成低濃度的水溶液泡腳，可以有效殺滅多種細菌。

在“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”章節(jié)教學(xué)中，也可以聯(lián)系實際進行相應(yīng)的擴充。例如在講蛋白質(zhì)的功能時，教材提到了血紅蛋白具有供氧和攜帶二氧化碳的功能，教師在這里可以補充介紹生活中的一氧化碳中毒案例。與氧氣相比，一氧化碳與血紅蛋白的結(jié)合能力更強，當環(huán)境中的一氧化碳濃度較高時，會與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白，使氧氣不能與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致人體組織器官缺氧，從而誘發(fā)一系列急性疾病。糖類是人類的主要能源物質(zhì)，主要來自大米、小麥、玉米、馬鈴薯等植物種子中的淀粉，這些能源物質(zhì)被人類消化后主要以二氧化碳的形式排放到大氣中，而人們之所以能源源不斷地從植物中獲取糖類能源物質(zhì)，主要是因為植物能進行光合作用，利用太陽能將二氧化碳和水重新合成淀粉等糖類物質(zhì)。此外，雖然人體對維生素的需求量很小，但是維生素可以起到促進新陳代謝、預(yù)防疾病和維持身體健康的重要作用。除了教材中提到的缺乏維生素A和C會導(dǎo)致夜盲癥和壞血病，缺乏維生素B也會導(dǎo)致很多疾病，例如缺乏維生素B1可能出現(xiàn)腳氣、食欲不振、疲倦等癥狀，缺乏B2會導(dǎo)致口腔潰瘍和濕疹，缺乏B6會造成免疫功能下降和貧血，而缺乏B12會出現(xiàn)腹瀉和癡呆等癥狀。

2 化學(xué)與農(nóng)業(yè)

化學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，化學(xué)研究的成果為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)，并為農(nóng)業(yè)技術(shù)改革創(chuàng)造了條件。農(nóng)產(chǎn)品的保產(chǎn)增收離不開化肥的生產(chǎn)、使用以及農(nóng)藥的生產(chǎn)和病蟲害防治，這些都要求化學(xué)提供理論依據(jù)和解決問題的途徑[6-7]。

在學(xué)習“化學(xué)肥料”章節(jié)時，教師可以向?qū)W生介紹大量使用化肥造成的問題。雖然氮、磷、鉀化肥的廣泛使用可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，幫助人類解決糧食安全問題，但是過量使用也會造成水體富營養(yǎng)化和土壤硬化的問題。水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致水生動物缺氧后大量死亡，水質(zhì)變臭，生物多樣性受到危害；土壤硬化破壞了土壤的生態(tài)平衡，不利于土壤的可持續(xù)發(fā)展。另外，教材中也提到，除了化學(xué)肥料，化學(xué)農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)豐收也具有重要作用。但是，農(nóng)藥本身就是有毒物質(zhì)，使用不當會污染自然環(huán)境、危害人體健康。1948年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒給了農(nóng)藥DDT的發(fā)明者，DDT對消滅農(nóng)業(yè)害蟲發(fā)揮了神奇的作用，但是長期使用會在環(huán)境和生物體內(nèi)積累。1976年，洛杉磯動物園的小河馬突然全部死亡，主要原因就是飲用了附近農(nóng)藥廠排放的DDT廢水，同時DDT還導(dǎo)致美國和日本出現(xiàn)大量畸形青蛙。

3 化學(xué)與環(huán)境

由于人類對自然資源的過度利用及化學(xué)工業(yè)的粗獷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，不僅破壞了自然景觀，影響了動植物的生長，還威脅到人類的健康生活，甚至危及人類的生命安全。隨著化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，作為人類生命之源的水資源也遭到了極大的破環(huán)，而學(xué)習化學(xué)知識和技術(shù)可以幫助人們認識和解決環(huán)境問題[8-9]。

教材在“化學(xué)元素與人體健康”章節(jié)提到了汞、鉛、鎘等重金屬為有害元素，此時教師可以與實際生產(chǎn)生活進行關(guān)聯(lián)，大量重金屬離子排入水體會超過水體的自凈能力，不僅會破環(huán)水體生態(tài)平衡，還會威脅人類健康，突出重金屬離子的危害。例如日本的水俁病和骨痛病就是水體中的汞離子和鎘離子超標造成的。另外，鉛和砷等重金屬超標會引起中毒。造成水體化學(xué)污染的原因還有染料等大量有機物的違規(guī)排放。染料在給人們的生活帶來絢麗多彩的顏色和巨大的經(jīng)濟效益時，也產(chǎn)生了大量對環(huán)境有害的廢水，污染了自然水域。某些染料在濃度低時就能使水體產(chǎn)生明顯的顏色，因此，少量染料也會污染大面積水域。

雖然化學(xué)工業(yè)的不當發(fā)展造成了嚴重的水體污染，但是在污染治理方面也離不開化學(xué)知識和技術(shù)。在學(xué)習“水的凈化”章節(jié)時，可以結(jié)合實際生活介紹相關(guān)的水處理技術(shù)。例如水體中的重金屬污染，除了可以利用化學(xué)物質(zhì)進行沉淀，還可以利用新型離子交換樹脂進行吸附和回收，不僅能除去重金屬離子，還能實現(xiàn)資源的回收利用。對于飲用水中鈣鎂離子超標導(dǎo)致的水質(zhì)硬化問題，家用凈水器也是利用這種離子交換樹脂進行軟化處理的。對于水體中的有機染料污染，除了可以利用活性炭進行吸附脫色，還可以利用先進的光催化降解技術(shù)進行處理，也就是利用光照和光催化劑產(chǎn)生的活性極強的物質(zhì)，再與有機污染物反應(yīng)，將污染物全部降解為無機物的過程。

“有機合成材料”章節(jié)提到，合成材料廢棄物的急劇增加也造成了環(huán)境問題，其中，廢棄塑料形成的“白色污染”尤為嚴重。根據(jù)新聞媒體的報道，每年有近萬噸塑料微粒通過河流排入大海，嚴重危害了海洋生物的生長環(huán)境，海洋中的塑料污染不僅會影響海鮮產(chǎn)品，還會污染人們吃的海鹽。聯(lián)系廢棄塑料回收加工的實際情況，教師可以介紹廢棄塑料化學(xué)降解制備液體燃料和增塑劑的應(yīng)用。此外，為了徹底解決“白色污染”問題，人們開發(fā)了可降解塑料和可循環(huán)塑料[10-12]。

4 化學(xué)與能源

能源是現(xiàn)代社會繁榮發(fā)展的一大支柱，化學(xué)在能源的開發(fā)和利用方面扮演著重要的角色。煤和石油的清潔利用，太陽能、氫能、核能等重要新能源的開發(fā)，化學(xué)電源的研究和生物質(zhì)能源的開發(fā)，都離不開化學(xué)知識的應(yīng)用[13-15]。

煤炭燃燒會產(chǎn)生氮氧化物和硫氧化物，排入空氣中會形成酸雨。在教授“燃燒的合理利用和開發(fā)”章節(jié)時，教師可以介紹煤炭的清潔利用技術(shù)。例如固體煤炭在一定的條件下可以氣化和液化，氣化可以形成氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃氣體，氣化的產(chǎn)物就是煤氣，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于民用燃氣和工業(yè)燃氣；煤炭在催化劑的作用下直接液化，可以轉(zhuǎn)化成液體燃料，精制后可以得到交通工具所需汽油和柴油。

隨著人類對能源的需求日益增長，化石燃料等不可再生能源面臨枯竭，因此，開發(fā)和利用新能源成為越來越迫切的要求。此時，教師可以介紹實際生活中已經(jīng)普及的新能源，如化學(xué)電源和光伏能源?；瘜W(xué)電源又稱電池，是將化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，從傳統(tǒng)的堿錳電池、紐扣電池，到現(xiàn)代的燃料電池和鋰離子電池，大大提高了電子產(chǎn)品的續(xù)航能力。此外，以超級電容器和鋰離子電池為動力的電動汽車，已經(jīng)取代傳統(tǒng)的燃油汽車進入人們的生活。光伏能源是利用半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，隨處可見的硅基太陽能電池板在一定程度上緩解了火力發(fā)電的環(huán)境污染問題。

5 化學(xué)與材料

人類的生活離不開材料，人們的衣食住行都與材料有關(guān)，材料不僅是人類社會的物質(zhì)基礎(chǔ)，還是社會文明發(fā)展的柱石和里程碑。每一種新材料的應(yīng)用都在不同程度上改變了社會的生活，因此，依據(jù)當時具有代表性的材料，遠古時代被劃分為石器時代、青銅器時代和鐵器時代。材料、能源和信息是當今社會發(fā)展的三大支柱，而材料又是能源和信息的基礎(chǔ)。

在學(xué)習“金屬和金屬材料”章節(jié)時，教師除了介紹教材中東漢晚期的青銅器馬踏飛燕和公元953年的河北滄州鐵獅子，還可以介紹我國在距今3 000多年前的商代就制造了精美的四羊方尊青銅器，讓學(xué)生在認識金屬材料的同時感受華夏的悠久文明，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣?，F(xiàn)代我國在金屬材料方面也取得了重大研究進展，例如我國的航母遼寧艦和山東艦，其飛行甲板和阻攔索都是高強度的特種合金鋼材。教材也提到了被譽為“工業(yè)維生素”的稀土金屬，此時，可以介紹稀土金屬在日常生活及國防軍工中的應(yīng)用，小到手機屏幕、數(shù)碼相機，大到導(dǎo)彈、雷達、潛艇，稀土無處不在。例如稀土金屬能大幅度提高武器裝備的戰(zhàn)術(shù)性能，貧鈾合金制成的穿甲彈具有穿透能力極強的優(yōu)點，可以打穿坦克的厚重裝甲，加入稀土的夜視儀可以大大提高夜間搜索性能；稀土元素釓能有效地吸收中子，可用作控制核電站連鎖反應(yīng)的抑制劑[16-17]。

在教授“有機合成材料”章節(jié)時，教師可以向?qū)W生介紹高性能的碳纖維材料。碳纖維具有耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等優(yōu)點，密度小且柔軟，可加工成各種紡織品，也能和聚合物、金屬等基材混合做復(fù)合材料，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車構(gòu)件、石油鉆井、風力發(fā)電葉片等領(lǐng)域[18]。

6 結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，化學(xué)與實際生活、生產(chǎn)的聯(lián)系越來越緊密。注重理論聯(lián)系實際成為初中化學(xué)教學(xué)的重要發(fā)展方向，在教學(xué)中加強化學(xué)理論與實際生活、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、材料等的聯(lián)系，不僅有利于提高教學(xué)質(zhì)量，還能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。作為新時代的教師，要學(xué)會從實際生活生產(chǎn)中挖掘相關(guān)案例，并將其融入相關(guān)理論課程教學(xué)。