物理、化學(xué)本是兄弟學(xué)科,它們在教學(xué)中的綜合穿插對提高學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,進(jìn)而提高他們的科學(xué)素質(zhì)非常有效。大部分國家和地區(qū)都是把理化生歸為《科學(xué)》一門,我國一直以來是采取分科方式,隨著我國的教育改革和對以往教育的反思,浙江和上海已經(jīng)在初中階段使用綜合授課,其他各地區(qū)也在積極探討。我在此說說自己在教學(xué)中理化綜合運(yùn)用的一個(gè)成功案例。
在人教版《化學(xué)》下冊講溶液這一部分時(shí),對于溶液、懸濁液、乳濁液的區(qū)分,只要緊扣溶液的概念,再拿實(shí)物加以對比,學(xué)生還是比較容易理解的。但對像果凍、牛奶、豆?jié){等“膠體”是否溶液的判斷就會(huì)有些困難。因?yàn)椋谳^長的時(shí)間內(nèi),觀察起來它們是均一的、穩(wěn)定的;雖然靜置足夠長時(shí)間,它們會(huì)分離,但在課上不能馬上解決,學(xué)生不一定有這方面的生活知識(shí)經(jīng)驗(yàn),也不一定有機(jī)會(huì)去試驗(yàn)證實(shí),遇到這個(gè)問題,就不好解釋清楚了。如果引進(jìn)“膠體”這個(gè)概念,不僅會(huì)加重學(xué)生負(fù)擔(dān),而且會(huì)增加新的疑惑。許多教師采用了簡單的方法,說:“牛奶是乳濁液,豆?jié){是懸濁液,記住就行了。”甚至說:“就這個(gè)答案,記住行了,再說出范圍了,講你們也聽不懂”敷衍過去。可是在學(xué)生心中卻留下了一個(gè)大大的“?”。
我采用物理、化學(xué)相結(jié)合的方法對這個(gè)問題進(jìn)行解決。
器材準(zhǔn)備:平整均勻和不均勻的玻璃各一塊;清水、食鹽水(NaCl溶液)、硫酸銅溶液(CuSO■溶液)各一杯;大果凍一個(gè),牛奶、豆?jié){各一杯。
知識(shí)準(zhǔn)備:1.均一穩(wěn)定的混合物叫溶液。(化學(xué)概念)
2.光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。(物理定律)
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.通過兩塊玻璃觀察同一物體,會(huì)有什么不同?討論解釋。
學(xué)生很容易得出結(jié)論:光通過玻璃時(shí)都要發(fā)生折射,之所以不均勻的玻璃會(huì)使觀察的景物變形,是因?yàn)楣馔ㄟ^不均勻的介質(zhì)時(shí)折射不同;而光滑均勻的玻璃雖然也對光折射,但折射情況一樣,觀察到的景物不會(huì)變形(要強(qiáng)調(diào):均勻、不均勻是不同觀察結(jié)果的原因)。
2.通過清水、食鹽水和硫酸銅溶液觀察景物,它們的情況和哪個(gè)玻璃片相似?說明什么?
結(jié)論也很容易得出:它們的情況和平整均勻的玻璃效果一樣,說明它們的成分是均一的,特別是硫酸銅溶液雖然有顏色,但光仍可以順利通過,還是很均一的。水是純8913612c0f5d16c60791b3838ef78206bd3bab9c8179187f77f44dfbd7a8dae5凈物,食鹽水和硫酸銅溶液是溶液(要防止把清水當(dāng)成溶液的錯(cuò)誤)。
3.通過果凍、牛奶和豆?jié){觀察景物,看看和哪個(gè)玻璃片相似,說明什么?
學(xué)生很快作出判斷:“果凍和不均勻的玻璃相似,說明它不均一,不是溶液。”牛奶、豆?jié){我提示了一下,學(xué)生也很快指出:“雖然還有些光可以透過,但已經(jīng)看不清景象,說明它更不均一,它們也不是溶液。”
我用通過清水、食鹽水和硫酸銅溶液觀察景物的現(xiàn)象和通過果凍、牛奶和豆?jié){觀察景物的現(xiàn)象對比,使學(xué)生對溶液的“均一性”加深了理解:“溶液的均一性,可以說已經(jīng)小到了能從分子的微觀角度論說的程度。”也就是說,水是透明的,是因?yàn)樗锩嬷挥幸环N分子,是“均一”的,光通過比較順利,通過它看到的事物不會(huì)變形。食鹽水中除了水分子,還有鈉離子和氯離子,但它們分布得非常均勻(還要用到分子等概念的理解),它們是“均一”的,光也可以順利通過,通過它看到的事物也不會(huì)變形。硫酸銅溶液和食鹽水比較相似,是由水分子、銅離子和硫酸根離子組成,分布也很均勻,只是銅離子是藍(lán)色的,它們也是“均一”的,光也可以順利通過,看到的事物也不會(huì)變形,只是要加上藍(lán)色。以上幾種液體水是純凈物,而食鹽水、硫酸銅溶液是混合物,但它們在分子的微觀情境下都是“均一”的。果凍,雖然透明,說明它里面的成分比較均勻,但通過它看到的景物會(huì)變形,和不均勻的玻璃一樣,都是里面成分不均勻造成的,它里面還有些不一樣的分子集團(tuán),均一程度達(dá)不到前幾個(gè)的水平。無法透過牛奶、豆?jié){看到對面的景物的,雖然它們透光,我們用肉眼看不出它們的不均一,但通過跟前幾個(gè)相比較,很容易得出結(jié)論:它們的不均一程度和果凍比更厲害,更不要提前幾種了。通過“光在均勻介質(zhì)里是沿直線傳播”這一物理定理,通過實(shí)驗(yàn)、觀察、比較和簡單的分析,學(xué)生不僅弄清了“果凍、牛奶和豆?jié){是不是溶液”的問題,而且對溶液“均一性”的理解達(dá)到了一個(gè)新的高度。
這類理化綜合的實(shí)例還有很多,高考、中考已經(jīng)采用《綜合理科》考試,為我們指明了探討的方向,但課本還沒有跟上步伐,很多教師也還沒有采用綜合教學(xué)的方法和思路,在綜合理科教學(xué)的路上,還有許多迷茫和彷徨。但世界在發(fā)展、時(shí)代在召喚,我們要勤于思考,敢于創(chuàng)新,勇于實(shí)踐,為綜合理科教育添磚加瓦。