楊柏柱
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,科技的飛速發(fā)展,使得傳統(tǒng)的學(xué)科界限變得越來(lái)越模糊,文理相通、學(xué)科相融已是大勢(shì)所趨。高新技術(shù)的發(fā)展呼喚視野開(kāi)闊、善于創(chuàng)新的復(fù)合型人才,這就要求我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)中,不但要強(qiáng)調(diào)化學(xué)知識(shí),還要注意化學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,即重視學(xué)科滲透。加強(qiáng)學(xué)科滲透,提高學(xué)科間綜合能力,這是學(xué)生學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的必備素質(zhì)。
一、在學(xué)科滲透中豐富學(xué)生的人文知識(shí)
化學(xué)是分子、原子層面上認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造物質(zhì)的一門(mén)科學(xué),是人類在實(shí)踐活動(dòng)中產(chǎn)生的,是人類文化的一部分,與人文知識(shí)有密切聯(lián)系。化學(xué)知識(shí)與語(yǔ)文、地理、歷史、政治、生態(tài)、科技、材料等學(xué)科知識(shí)聯(lián)系起來(lái),體現(xiàn)了化學(xué)為社會(huì)生產(chǎn)、為人類發(fā)展服務(wù)的理念。新教材在對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法教育的同時(shí),滲透了科學(xué)態(tài)度、情感價(jià)值觀、責(zé)任感等人類精神文明的教育,使科學(xué)知識(shí)與人文內(nèi)容相聯(lián)系,達(dá)到了科學(xué)知識(shí)與人文精神的滲透與融合。
例1.(2006江蘇江陰)詩(shī)詞是民族燦爛文化中的瑰寶。下列著名詩(shī)句中隱含有化學(xué)變化的是()
①千里冰封,萬(wàn)里雪飄;②白玉為床,金作馬;③野火燒不盡,春風(fēng)吹又生;④粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間;⑤夜來(lái)風(fēng)雨聲,花落知多少;⑥春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干
A.①②③ B.②④⑤
C.③④⑥ D.③⑤⑥
解析:本題將語(yǔ)文知識(shí)中的著名詩(shī)句與化學(xué)知識(shí)中的物理變化、化學(xué)變化相聯(lián)系,要求學(xué)生首先懂得詩(shī)句中所描繪的自然現(xiàn)象或發(fā)生的變化,然后分析變化本質(zhì)(化學(xué)變化的本質(zhì)是生成了新的物質(zhì)),找出含有化學(xué)變化的選項(xiàng)。本題考查學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力。
答案:C。
例2.(2008江蘇泰州·節(jié)選)我國(guó)一些成語(yǔ)中就蘊(yùn)含著化學(xué)知識(shí)和原理。請(qǐng)從化學(xué)視角對(duì)成語(yǔ)“杯水車薪”和“釜底抽薪”進(jìn)行解釋或辨析。成語(yǔ)詞典的解釋:杯水車薪——用一杯水去撲滅一車柴火,比喻無(wú)濟(jì)于事。釜底抽薪——抽去鍋底下的柴火,比喻從根本上解決問(wèn)題。杯水車薪 __________;釜底抽薪__________。
答案要點(diǎn):1.杯水車薪:雖然是水火不容,但用量太少而無(wú)濟(jì)于事,既不能覆蓋柴火使其隔絕空氣,也不能使溫度迅速下降到著火點(diǎn)以下,也就不能滅火了。2.釜底抽薪:使得爐內(nèi)沒(méi)有了可燃物,即可燃物與爐內(nèi)助燃物分離,導(dǎo)致“釜”下之火熄滅。
詩(shī)詞、成語(yǔ)素材性資源在化學(xué)中考命題中的應(yīng)用,以涉及人文內(nèi)容的化學(xué)知識(shí)作為設(shè)問(wèn)的載體,符合公眾科學(xué)素養(yǎng)在化學(xué)知識(shí)面選取上的要求,它對(duì)我們的化學(xué)教學(xué)提出更高、更新的要求,必須從以學(xué)科為中心轉(zhuǎn)變到以培養(yǎng)學(xué)生與發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)為中心,必須正確理解科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成要素,并落實(shí)在教學(xué)中。在教學(xué)過(guò)程中尋找新的視角切入點(diǎn),注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),既要讓學(xué)生在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性,又要注重對(duì)他們的人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。
另外,新教材中的“拓展視野”是教學(xué)內(nèi)容的延伸和補(bǔ)充,它具有內(nèi)容簡(jiǎn)明、主題突出、教材可讀、知識(shí)趣味等特點(diǎn),通過(guò)閱讀可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、創(chuàng)造能力,從而擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野,豐富學(xué)生的人文知識(shí),提高學(xué)生的人文素養(yǎng)。如《侯德榜》、《張青蓮教授為元素相對(duì)原子量的測(cè)定做出了卓越的貢獻(xiàn)》等都是生動(dòng)的愛(ài)國(guó)主義教育素材;《二氧化碳與溫室效應(yīng)》等可作為引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)、了解社會(huì)的素材;《酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)》可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;《質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)》可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力。
二、在學(xué)科滲透中學(xué)會(huì)處理問(wèn)題的方法
他山之石,可以攻玉。數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理等學(xué)科有一些各自獨(dú)特的研究和處理問(wèn)題的方法,有效的借鑒其他學(xué)科的某種方法“為我所用”,將會(huì)使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,收到事半功倍之效。
例1.已知在瀝青中有一系列組成規(guī)律的化合物:
從開(kāi)始,這一系列化合物中的第25個(gè)物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_________。
解題思路:本題為化學(xué)數(shù)學(xué)的綜合,實(shí)際解題的關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)方法,要認(rèn)真分析觀察前三個(gè)化學(xué)式的特點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn),碳原子每次增加6,氫原子每次增加2,到第25個(gè)物質(zhì)時(shí)共增加24次,再加上第一個(gè)物質(zhì)中碳原子和氫原子的基數(shù),因此第25個(gè)物質(zhì)中碳原子數(shù)為24×6+10=154,氫原子數(shù)=24×2+8=56
例2.(2006黃岡)下面是對(duì)四個(gè)實(shí)驗(yàn)繪制的圖形,其中實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖形對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確的是()
A.圖①是向一定量的稀鹽酸和氯化鈣的混合溶液中不斷滴入碳酸鈉溶液至過(guò)量
B.圖②是用還原來(lái)測(cè)定中銅元素的含量
C.圖③是向飽和的溶液中不斷加水
D.圖④是用適量的和混合物加熱制
解析:這是一道化學(xué)與數(shù)學(xué)函數(shù)圖象相聯(lián)系的跨學(xué)科綜合題,是近年中考中較為常見(jiàn)的一類試題。①中向稀鹽酸和氯化鈣中加入碳酸鈉溶液,只有當(dāng)鹽酸反應(yīng)完后,氯化鈣才與碳酸鈉反應(yīng),才能生成碳酸鈣沉淀,故開(kāi)始無(wú)沉淀生成,A正確;②中氧化銅的質(zhì)量為4g時(shí),根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算可知還原出的銅的質(zhì)量為3.2g,不可能等于5g,故B錯(cuò)誤;③中向飽和氯化鈉溶液中加水,溶質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)保持不變,而圖中溶質(zhì)質(zhì)量變小,故C錯(cuò)誤;④中用氯酸鉀和二氧化錳加熱制取氧氣,只有溫度達(dá)到一定數(shù)值后,才能放出氧氣,受熱時(shí)間為0時(shí),應(yīng)無(wú)氧氣放出,故D也錯(cuò)誤。
化學(xué)問(wèn)題的解決常常要用到數(shù)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)的邏輯思維和推理方法常常也是化學(xué)中的思維方法。解答化學(xué)與數(shù)學(xué)的綜合題時(shí),首先要理解并掌握方程、方程組的解法,理解函數(shù)圖象中的關(guān)鍵點(diǎn)、線等表示的意義,然后將化學(xué)問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題,再利用數(shù)學(xué)工具,通過(guò)計(jì)算和推理(結(jié)合化學(xué)知識(shí))來(lái)解答。
三、在學(xué)科滲透中培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用能力
跨學(xué)科綜合題是近年中考中較為常見(jiàn)的一類試題。它打破傳統(tǒng)封閉學(xué)科觀念,融合物理、化學(xué)、生物等多學(xué)科的內(nèi)容,著力考察學(xué)生在中學(xué)階段對(duì)這些相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握程度和綜合運(yùn)用知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力??鐚W(xué)科綜合題是以學(xué)生所學(xué)的物理、化學(xué)、生物等學(xué)科內(nèi)容為知識(shí)載體,以現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)和社會(huì)中的各種問(wèn)題為背景材料,強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的滲透、交叉和綜合。
例:如圖45-2所示裝置,經(jīng)數(shù)小時(shí)后,U形管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的生命活動(dòng),瓶口密封,忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響)()
A.A處上升,B處下降
B.A、B兩處都下降
C.A處下降,B處上升
D.A、B兩處都不變
分析:這是一道典型的學(xué)科綜合題,綜合了理、化、生三門(mén)自然科學(xué)的知識(shí),看似復(fù)雜,實(shí)則簡(jiǎn)單。本題把動(dòng)物的呼吸作用、物理上的氣體的壓強(qiáng)變化知識(shí)滲透到化學(xué)知識(shí)中,解此類題的一般思路是:動(dòng)物呼吸,消耗氧氣,呼出CO2。因NaOH溶液又吸收CO2,造成容器內(nèi)氣壓減小,最終導(dǎo)致U型管中液面A處上升,B處下降。
四、在學(xué)科滲透中提高教師的綜合素質(zhì)
現(xiàn)代科技飛速發(fā)展,知識(shí)更新的速度越來(lái)越快,新知識(shí)層出不窮?,F(xiàn)實(shí)生活中的許多實(shí)際問(wèn)題包含自然、社會(huì)等多學(xué)科知識(shí),科技的發(fā)展使人類面臨的諸多問(wèn)題得到解決,而解決這些問(wèn)題需要有各種知識(shí)與技能的復(fù)合型人才。如生態(tài)環(huán)境的治理,需要生物、化學(xué)、物理、地理、人口、經(jīng)濟(jì)、法律等各門(mén)學(xué)科的統(tǒng)籌運(yùn)用。同時(shí)也需要全體公民具有多種知識(shí)素養(yǎng),認(rèn)識(shí)環(huán)境的現(xiàn)狀和維護(hù)措施并自覺(jué)付諸行動(dòng)。21世紀(jì)的自然科學(xué)進(jìn)入了以信息技術(shù)、生物技術(shù)、海洋技術(shù)和新材料、新能源為主要內(nèi)容的技術(shù)革命,傳統(tǒng)的自然科學(xué)門(mén)類將在前沿科學(xué)中自然融合,并緊密地同自然、人類和社會(huì)相聯(lián)系。因此,只注重培養(yǎng)單一專業(yè)知識(shí)的教育觀點(diǎn)必須改變。新課程呼喚綜合型教師,我們只有樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念,不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),不斷提升自己的專業(yè)素質(zhì)和全面素養(yǎng),才能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐,才能更好地開(kāi)展教育教學(xué)工作。
蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò),教師的知識(shí)越深,視野越寬廣,各方面的科學(xué)知識(shí)越寬厚,他就在更大程度上不僅是一名教師,而且是一位教育者。作為化學(xué)教師必須認(rèn)真鉆研相關(guān)學(xué)科、邊緣學(xué)科和不斷出現(xiàn)的新知識(shí),使自己具有綜合學(xué)科的“源頭活水”,并及時(shí)滲透到教育教學(xué)中去,以適應(yīng)新時(shí)代對(duì)基礎(chǔ)教育的要求,培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的新型人才。
作者單位:江蘇省邳州市港上中學(xué)