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淺談高中化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科的滲透(一)
淺談高中化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科的滲透
摘要：化學(xué)是一門(mén)綜合性較強的學(xué)科，與數學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等相互滲透，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)中，充分合理利用化學(xué)和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，把其他學(xué)科滲透其中，既可以增強學(xué)生學(xué)習化學(xué)的積極性，又能促進(jìn)各學(xué)科的發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；學(xué)科滲透；大科學(xué)觀(guān)
一、化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科滲透的必要性
（一）學(xué)科性質(zhì)的要求
化學(xué)是重要的基礎學(xué)科之一，是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結構及變化規律和其應用、制備，以及物質(zhì)間相互作用關(guān)系的科學(xué)�；瘜W(xué)是一門(mén)綜合性較強的學(xué)科，與數學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等相互滲透，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)中，充分合理利用化學(xué)和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，把其他學(xué)科滲透其中，既可以增強學(xué)生學(xué)習化學(xué)的積極性，又能促進(jìn)各學(xué)科的發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
（二）新課改的要求
隨著(zhù)新課改的推進(jìn)，螺旋式上升的教學(xué)要求的提出，化學(xué)教學(xué)中的“拓展視野”躍然于每節課的教學(xué)之中。要實(shí)施這種化學(xué)教學(xué)的大變革，合理的進(jìn)行知識延伸，就必須樹(shù)立“大科學(xué)觀(guān)”，注重化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的滲透、延伸；同時(shí)也應該注意課內與課外的溝通，包括書(shū)本知識與實(shí)際應用、課堂掌握的技能與社會(huì )實(shí)際的結合等。
在這種新形勢下，《化學(xué)與生活》、《化學(xué)與技術(shù)》、《實(shí)驗化學(xué)》三個(gè)模塊的獨立出現進(jìn)一步強化了多學(xué)科滲透的信息，各地高考化學(xué)試題中，跨學(xué)科綜合試題也逐步升溫，出現了不少化學(xué)與物理、生物相結合的綜合題，甚至還出現了化學(xué)與文學(xué)、哲學(xué)的相互滲透題。由此可見(jiàn)，理清其他學(xué)科與化學(xué)的聯(lián)系對于化學(xué)教學(xué)至關(guān)重要。
二、化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科滲透的理論依據
在“教學(xué)大綱”和《化學(xué)新課程考綱》中，多學(xué)科滲透有著(zhù)明顯的理論依據。
（一）傳統的教學(xué)模式過(guò)分強調接受式學(xué)習，學(xué)習以書(shū)本為主、以認知為主、以獲得間接經(jīng)驗為主。新舊“教學(xué)大綱”中都要求我們要整體地把握和實(shí)施知識與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)的三維課程目標。新的表述中更加關(guān)注對環(huán)境、資源、科學(xué)態(tài)度、情感的培養�！澳芰�、情感”這兩大目標的加強，成為化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科滲透的理論依據之一。
（二）09浙江省《化學(xué)新課程考綱》中強調，考試試題內容以能力測試為主導，主要是突出以科學(xué)探究為核心的學(xué)習能力考查，強調試題的開(kāi)放性和較高層次能力的考查，其主要特點(diǎn)是走出化學(xué)學(xué)科教材范圍，與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )等廣泛聯(lián)系。這是化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科滲透的最強有力的理論依據。
（三）《化學(xué)新課程考綱》認為化學(xué)學(xué)科有以下特點(diǎn)：
開(kāi)放的體系：化學(xué)是一門(mén)綜合性較強的學(xué)科，與數學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等相互滲透，具有多學(xué)科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點(diǎn)。
開(kāi)放的目標：教學(xué)目標具有多元性，開(kāi)放的化學(xué)教學(xué)提倡多元性。
開(kāi)放的內容：要適當拓展課程內容�；瘜W(xué)學(xué)科不僅具有鮮明的獨立性，而且具有廣闊的兼容性。課程內容應拓展視野，引進(jìn)和整合各門(mén)學(xué)科的知識。
三、化學(xué)教學(xué)中其他學(xué)科滲透的作用
（一）化學(xué)教學(xué)與語(yǔ)文的聯(lián)系
語(yǔ)文是學(xué)習的基礎，起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
首先，我們在審題的時(shí)候如果注意到詞語(yǔ)的區別、用詞的準確，就能避免許多非智力因素的錯誤。例如，“鑒別氯離子和碳酸根離子”與“檢驗氯離子”，用詞諸如熔沸點(diǎn)應對應高低，而非大��；溶解度應對應大小而非高低。再者避免錯別字，“褪色”而非“退色”，“苯”而非“笨”。
其次，化學(xué)新課教學(xué)中“關(guān)鍵概念”的解析。如果能合理運用語(yǔ)文教學(xué)中“字詞解釋”的方式“概念”分析，對教學(xué)將有著(zhù)事半功倍的作用。例如，在講解《物質(zhì)的量濃度》時(shí)，學(xué)生原本對“物質(zhì)的量”的理解就不大清晰，硬生生讓他們記住“物質(zhì)的量濃度”這一“六字名詞”多少有些困難。如果換個(gè)角度，從語(yǔ)言文字解釋的角度上細加分析則豁然開(kāi)朗。在化學(xué)教學(xué)中，物理量名詞皆由單位1衍生，我們不妨教學(xué)生作以下理解，“物質(zhì)的量”的單位是mol，溶液的體積單位L，“濃度”是溶質(zhì)在溶液中組成的體現，那么“物質(zhì)的量濃度”即為“在1L溶液中1mol溶質(zhì)的濃度體現為1mol/L”，文字含義拓展即為“以單位體積溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量描述溶液組成的物理量”。先由文字轉化為實(shí)量，再由實(shí)量抽象回文字，這種由點(diǎn)到面歸納式的理解方式，清楚易懂、簡(jiǎn)潔明了。
再者，化學(xué)教材中的閱讀材料是對教學(xué)內容的補充和延伸，能擴大學(xué)生的知識視野，豐富學(xué)生的寫(xiě)作素材。如《侯氏制堿法》、《張青蓮教授為元素相對原子量的測定做出了卓越的貢獻》就是生動(dòng)典型的愛(ài)國主義教育的素材�；蛘�，利用教材課后的研究性課題，讓學(xué)生做一些結合生活實(shí)際的小實(shí)驗或者調查，然后撰寫(xiě)小論文，這既可以提高學(xué)生的寫(xiě)作能力，也能培養學(xué)生的創(chuàng )新思維和實(shí)際應用能力。
最后，在化學(xué)課教學(xué)時(shí)，適當的運用語(yǔ)文的“詩(shī)歌”導入新課，或者用“小詩(shī)歌”進(jìn)行課堂教學(xué)知識脈絡(luò )小結，往往能很好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣，提高課堂效率。
（1）適當運用語(yǔ)文的詩(shī)歌導入新課，輔助化學(xué)課教學(xué)，既可導出新課的主要教學(xué)內容，活躍課堂氣氛，又能在新課開(kāi)始就集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，牽引住學(xué)生的思維。例如，在講授《食品中的有機化合物——乙醇》這一章節時(shí)，可以運用古代詩(shī)人描述情境的優(yōu)美詩(shī)句來(lái)導入新課，“明月幾時(shí)有，把酒問(wèn)青天” “勸君更進(jìn)一杯酒，西出陽(yáng)關(guān)無(wú)故人”。如此的導入，讓酒的色、香、味不知不覺(jué)在詩(shī)意般的情境中躍然紙上，讓學(xué)生感觸到化學(xué)課的學(xué)習不再是枯燥知識的羅列，亦有著(zhù)詩(shī)詞般的文學(xué)韻味。
（2）適當運用詩(shī)歌進(jìn)行課堂教學(xué)知識脈絡(luò )小結，形式比較新穎，效果較好，既能突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高課堂的教學(xué)效率，又能讓學(xué)生享受到學(xué)習的美妙。例如，在講授“化學(xué)實(shí)驗基本操作——過(guò)濾”內容時(shí)，可運用七言詩(shī)來(lái)小結實(shí)驗操作的相關(guān)注意事項：“斗架燒杯玻璃棒， 濾紙漏斗角一樣。過(guò)濾之前要靜置，三靠?jì)傻筒灰�。這樣的小結，脈絡(luò )清晰，學(xué)生學(xué)得活，記得牢，興趣也高。
（二）化學(xué)教學(xué)中數學(xué)的滲透
數學(xué)是化學(xué)學(xué)習中的重要工具，可謂理科學(xué)習的“工兵”學(xué)科。
對于化學(xué)學(xué)科來(lái)講，首先，化學(xué)計算是與數學(xué)知識結合的典型體現。其次，在數學(xué)學(xué)習中，學(xué)生的思維方式和解決問(wèn)題的能力已經(jīng)基本形成。因此，在教學(xué)過(guò)程中恰當、巧妙地引導學(xué)生運用數學(xué)知識、思維方式以及解題技巧來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題，便能有效提高他們的思維能力和解決復雜化學(xué)問(wèn)題的能力。
例如掌握比例式的應用、十字交叉法，在學(xué)習同位素的百分含量時(shí)，既省時(shí)，又明了。一個(gè)十字的減法，比值，只需2秒鐘就能解決冗雜的一元二次方程的計算。
其次，利用數學(xué)空間幾何理解分子的結構模型、分子的極性問(wèn)題等等，畫(huà)一個(gè)清晰的立體圖示，便一目了然，完勝過(guò)語(yǔ)言文字堆砌。
再者，利用統計學(xué)的方法理解電子云，利用函數圖像、解方程組解決化學(xué)問(wèn)題，將數學(xué)中的建模思想引入化學(xué)，將消除學(xué)生在空間思維上的疑慮。
在化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)平衡之 “等效平衡”的理解一直難以突破。將數學(xué)的函數圖像、建模思想引入后，1+1=2的解題方法讓等效平衡顯得相當容易。
例如，反應H2(g)+ I2(g) 2HI(g)存在化學(xué)平衡，在恒溫恒容的條件下，初始投料2mol HI(g)，與初始投料1mol H2(g)、1mol I2(g)，平衡狀態(tài)相同，為等效平衡。這段文字的分析，若只是咬文嚼字的解釋?zhuān)湫Ч缤老�。借助數學(xué)圖像，通過(guò)觀(guān)察函數圖像（1）（2）的相似性和差異性，理解兩種情況下的等效則一目了然。
t1時(shí)刻，相同的1.58、0.21既突顯了化學(xué)平衡的建立與反應途徑無(wú)關(guān)，又明確了“等效”的“等”字。從而順理成章地得出“同一條件下，起始濃度相當的平衡為等效平衡的結論”。何謂“起始濃度相當”，則可觀(guān)察圖像的差異性。t=0s時(shí)刻的物料關(guān)系，鮮明的體現了數學(xué)中的“極值法”在化學(xué)中的應用（即當按照化學(xué)方程式的計量關(guān)系，把起始物轉化為方程式同一半邊的物質(zhì)，起始量相等）。
如此，可清晰得出，（1）中 1 mol、1 mol、0，等效（2）中0、0、2 mol，（3）中0.5 mol、0.5 mol、1 mol。
編 號 H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 編
號 N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)
(恒溫衡容)起始狀態(tài)n(mol) (恒溫衡壓)起始狀態(tài)n(mol)
H2 I2 HI N2 H2 NH3
(1) 1 1 0 (4) 1L 1 3 0
(2) 0 0 ？ (5) 2L ？ ？ 0
(3) 0.5 0.5 ？ (6) 2L 0 0 ？
建立起如此清晰的思維模式后，再簡(jiǎn)單構建兩個(gè)圓柱型體積模型（如中圖），恒壓等效就不難理解了。（4）中的1 mol、3 mol、0即等效（5）中的2 mol、6 mol、0，（6）中的0、0、4 mol。
由此可見(jiàn)，把數學(xué)和化學(xué)相結合，既可以培養綜合能力，也可以把數學(xué)中的邏輯思維能力、分析能力、歸納能力、空間想象能力在化學(xué)問(wèn)題中再次得到鍛煉和增強。
（三）化學(xué)教學(xué)中物理的滲透
化學(xué)和物理有著(zhù)廣泛而緊密的聯(lián)系。俗話(huà)說(shuō)理化一家，“學(xué)好數理化，走遍天下都不怕”。物理中的許多知識都是與化學(xué)知識密不可分�；瘜W(xué)反應中能量的變化滲透了物理中的能量守恒定律。氣體摩爾體積中滲透了物理中理想氣體的狀態(tài)方程的知識。在化學(xué)平衡移動(dòng)的學(xué)習中，物理的模型遷移則有著(zhù)打開(kāi)思路、點(diǎn)睛的作用。
例如，“勒夏特列原理”只有簡(jiǎn)單的一句話(huà)（改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡將向著(zhù)能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)），理解它卻是個(gè)難點(diǎn)。教師們總強調“削弱而不抵消”這五字原則，能迅速接受并掌握的學(xué)生卻不多。能夠將這些晦澀難懂的文字剖析深刻的莫過(guò)于“連通器” 這個(gè)物理模型。
如圖（1），改變條件、破壞平衡Ⅰ，向左U型管加水，水位將逐漸回落，最終達到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位高于平衡Ⅰ�？梢�(jiàn)，平衡移動(dòng)原理減少了條件中的水位“增加”趨勢，但最終水位相對于平衡Ⅰ而言仍舊是增加了。
如圖（2），改變條件、破壞平衡Ⅰ，從左U型管取水，水位將逐漸調整，最終達到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位低于平衡Ⅰ�？梢�(jiàn)，平衡移動(dòng)原理減少了條件中的水位“減少”趨勢，但最終水位相對于平衡Ⅰ而言還是減少了。
此謂平衡移動(dòng)原理——“勒夏特列原理”之核心“削弱而不抵消”。
由此可見(jiàn)，在化學(xué)課堂里，巧妙的借助物理知識輔助化學(xué)教學(xué)，使學(xué)生了解物理和化學(xué)之間的必然聯(lián)系，有助于培養學(xué)生的綜合能力。
（四）化學(xué)教學(xué)中生物的滲透
21世紀是生化的世紀，化學(xué)學(xué)科和生物學(xué)科形影不離。例如《化學(xué)與生活》模塊中，就有很多生物學(xué)的知識，包括人體必需的六大營(yíng)養物質(zhì)，糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)、維生素等等。其中油脂在人體內的消化，血紅蛋白、酶等具有生物活性的蛋白質(zhì)的應用，人體缺乏維生素會(huì )患何種疾病等等，處處與生物學(xué)緊密相連。
化學(xué)、生物學(xué)與環(huán)境保護、生產(chǎn)、生活、醫藥、新材料、新能源、新科技亦有著(zhù)極其緊密的聯(lián)系。近年來(lái)，以新科技成果、生物、環(huán)境知識為載體的試題屢見(jiàn)不鮮。這類(lèi)試題要求學(xué)生能敏捷地接受新信息，并結合化學(xué)、生物知識，在分析、評價(jià)的基礎上應用新信息。這既加快了新知識傳播的速度和效果，也考查了學(xué)生的化學(xué)知識、閱讀能力及推理能力。
如例1，從化學(xué)史、生物史的角度考查現代科學(xué)前沿的有關(guān)簡(jiǎn)單化學(xué)、生物知識的問(wèn)題，重在測試學(xué)生分析和綜合、比較和論證等能力。
例1 有機合成是近代有機化學(xué)創(chuàng )立的標志，在有機化學(xué)發(fā)展的歷史上有過(guò)幾次重大的突破。
(1)1824年德國化學(xué)家維勒首次從無(wú)機物人工合成了有機物——尿素。實(shí)驗過(guò)程簡(jiǎn)述如下：
AgCNO(氰酸銀) NH4CNO尿素
(2)美國學(xué)者米勒設計的一個(gè)模擬裝置。抽空后將CH4、NH3和H2從右圖中(a)泵入玻璃儀器內，再把B中的水煮沸，使水蒸氣驅動(dòng)混合氣體在玻璃管內流動(dòng)，然后在A(yíng)內放電7天，經(jīng)(b)冷卻后，產(chǎn)物沉積在C中，它含有包括氨基酸在內的多種有機物。
(3)1965年9月，我國科學(xué)家汪猷等成功地合成了具有生理活性的結晶牛胰島素。另外，1981年11月，我國科學(xué)家又在世界上首先人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸。
回答下列問(wèn)題：
(1)寫(xiě)出反應①、②的化學(xué)方程式 、 。
(2)圖中A內為模擬 中發(fā)生 。B和C中的液體相當于 。
(3)維勒和米勒的實(shí)驗表明 。
(4)結晶牛胰島素合成的化學(xué)意義和生物學(xué)意義分別是什么?
總結下來(lái)，化學(xué)和生物學(xué)綜合測試題結合特點(diǎn)有三：一是滲透，如糖類(lèi)、蛋白質(zhì)與細胞，有機物與生物遺傳等；二是交叉，如元素、化合物與生物的新陳代謝、污水處理與自然環(huán)境等；三是綜合，如有機物主要來(lái)源、農副產(chǎn)品加工、資源綜合利用、產(chǎn)品、新能源、新材料與生物的遺傳、生命的起源等。
這方面的內容要求我們要有意識地在立足化學(xué)和生物學(xué)的基礎上，挖掘出兩門(mén)學(xué)科相關(guān)的、交叉的教學(xué)資料，拓寬教學(xué)內容的廣度，增加交叉的知識面，主動(dòng)的去滲透，教會(huì )學(xué)生綜合分析的方法，進(jìn)而提高學(xué)生運用化學(xué)、生物視角去觀(guān)察分析生活、生產(chǎn)和社會(huì )中的各類(lèi)有關(guān)實(shí)際問(wèn)題的能力，體現學(xué)以致用的思想。
（五）化學(xué)與哲學(xué)的聯(lián)系
化學(xué)學(xué)習中處處體現著(zhù)辯證唯物主義的觀(guān)點(diǎn)。例如，學(xué)習鹵素的性質(zhì)，了解到氟元素與其它鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的差異時(shí)，讓學(xué)生樹(shù)立“普遍性”中存在“特殊性”的科學(xué)思想，認識到任何規律都不是絕對的，而是有條件的。學(xué)習氧化還原反應時(shí)，讓學(xué)生理解“對立統一”規律。學(xué)習影響氣體摩爾體積的因素時(shí)，使學(xué)生充分認識到“內因和外因”的關(guān)系。學(xué)習元素周期律，則能有力地論證事物的變化規律是由“量變引起質(zhì)變”的規律……
總而言之，在化學(xué)學(xué)習過(guò)程中，辯證唯物主義的觀(guān)點(diǎn)處處得以體現，理解了此觀(guān)點(diǎn)，則能很好的指導我們學(xué)習。
四、多學(xué)科滲透過(guò)程中要注意的問(wèn)題
（一）不可喧賓奪主
化學(xué)教學(xué)進(jìn)行多學(xué)科滲透，一定要以化學(xué)教學(xué)為主位，其他學(xué)科的滲入只可處輔助地位，一定要保證化學(xué)自身的特性。如果不加注意，主次顛倒，學(xué)習“乙醇”演變成“如何品酒”的鑒賞課，“酸雨的形成” 演變成“批判21世紀環(huán)境破壞的真兇”的政治課，這樣喧賓奪主，自然是失敗的。
（二）不可牽強附會(huì )
不言而喻，這點(diǎn)就是說(shuō)，化學(xué)教學(xué)中滲入的其他學(xué)科的知識一定要有助于化學(xué)教學(xué)，一定要與化學(xué)教學(xué)相關(guān)聯(lián)，不可以“海闊天空”的濫用。
（三）不可模棱兩可
學(xué)科之間進(jìn)行知識滲透的時(shí)候，所引進(jìn)的其他學(xué)科的知識一定要準確，不可以在自己還有懷疑的情況下而“授”給學(xué)生，否則會(huì )出現以下不好的結果：
1、影響學(xué)生正確理解、掌握本學(xué)科的知識，甚至形成誤導。
2、與所引入知識的正確概念形成距離，甚至形成對立，這既影響學(xué)生對正確知識的理解和掌握，又給其他學(xué)科老師的教學(xué)帶來(lái)一定“麻煩”。
這三點(diǎn)在其他學(xué)科進(jìn)行多學(xué)科教學(xué)滲透中也是很適用的。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科除了朝縱向深入發(fā)展以外，同時(shí)也在相互滲透交叉著(zhù)。在高中課堂上，如果我們能夠注意學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)和滲透，對促進(jìn)教學(xué)改革及素質(zhì)教育的全面實(shí)施大有裨益。
參考文獻
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