化學教學與其他學科知識的聯系

張虹 郭承育

摘 要： 中學教學中各門學科之間都存在相互聯系，將其他學科中的一些教學工具和教學方法滲透到化學教學過程中，不僅有利于輔助教師教學，而且可以拓寬化學學科的知識領域。

關鍵詞： 學科知識 化學教學 學科滲透

《化學課程標準》（實驗稿）強調：重視學科間的聯系，增加跨學科內容。為達到《化學課程標準》的目標，教師應學習其他學科的知識概念和好的教學思想與方法，將所學應用于化學教學中，從而提高教學質量；并且考慮從學生的認知水平出發，綜合考慮選用合適的教學方法激發學生學習化學的興趣。下面介紹數學、物理和生物的一些知識和方法在化學教學過程中的應用。

1.數學與化學教學的聯系

1.1數學邏輯推理和分析能力的應用

一直以來，數學被認為是學習其他學科的基礎學科。在化學教學中涉及的許多方面都需要數學知識，例如在化學中有關物質的推斷除了需要對物質有關性質的認識外還需要數學的邏輯推理能力和分析能力，根據化學題目中問題所給信息層層深入最后推斷出物質；又如化學中物質的量的計算、有關化學方程式的計算等，都需要涉及數學的計算。因此，中學化學教師在化學教學中必須先熟練掌握數學基本知識，如此才能更有效地完成教學任務。

1.2數學圖像的應用

在化學教學中，適當應用數學圖像對于解決講授化學概念中的一些重點難點問題有事半功倍的作用。在平面直角坐標系中，理解橫坐標和縱坐標所代表的意義，同時正確理解點、線及曲線的涵義和相互關系對于掌握化學中有關圖像問題的解決思路十分重要。

例如2014年江蘇單科化學卷的第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，進行如下實驗：

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

解析：根據二氧化碳的體積求出二氧化碳的質量，再根據270～600℃失去結晶水放出二氧化碳和水，從圖像中的質量分數變化可以求出水的質量，進一步求出水的物質的量，根據氫氧根的物質的量與水的關系，和二氧化碳與碳酸根的物質的量之間的關系即可求解。

從題目可以看出數學圖像的引入可以使復雜的問題簡單化，有助于學生理解。

1.3數學模型的應用

在化學教學中，教師在講解化學人教版必修2有機化合物的結構式、結構簡式、分子式、電子式時常常遇到瓶頸，學生的空間想象能力還處于發展階段，因此教師在講解過程中可以引入數學模型。例如，教師在講解甲烷具有正四面體結構時，為了讓學生更深刻地認識其空間結構，可以事先準備甲烷分子的球棍模型和比例模型，通過讓學生觀察模型認識并掌握甲烷有關的結構。此外，數學中的極端值假設、數軸、奇偶和不等式等在化學教學中也十分廣泛。

2.物理與化學教學的聯系

2.1物理原理的應用

在化學教學中的一些問題都需要借助物理的原理解決相應的化學問題。初中階段化學中在教授“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氧氣，使瓶內氣體壓強減小，水倒流，液面上升的體積就是消耗的氧氣體積。要認識這個實驗現象產生的原理需要建立在學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，許多化學實驗的原理都與物理的一些原理相關。而在八年級物理知識中的物理性質、物質三態之間的變化則為學習九年級化學奠定了基礎。因此教師可以在學生掌握物質物理性質的基礎上講授物質的化學性質，區分和聯系物質的物理變化和化學變化，引導學生立足于原有知識，從而獲得新的知識。

2.2物理概念的應用

教師在講解化學人教版必修1的電離概念時，書中定義酸、堿、鹽在水溶液中能夠導電，是因為它們在溶液中發生電離，產生了能夠自由移動的離子。學生對于電離概念的理解，知道溶液里面有自由移動的離子，但對于溶液導電性本質理解還不清楚。教師在講解時可以引用學生在初中物理學過的金屬導電性，學生知道金屬中存在自由移動的電子，當通電時金屬內的自由移動的電子定向移動從而金屬導電。教師可以運用學生已經掌握的這一知識讓學生認識溶液導電也是因為溶液中自由移動的離子定向移動產生的。

還有化學中物質的吸熱與放熱，原電池、電解池中的電能與化學能的轉化都體現了物理知識與化學的聯系。

3.生物與化學教學的聯系

化學與生物都是以實驗為基礎的學科。在中學課程學習中，化學和生物有著十分廣泛的聯系，并且化學與生物學都屬于自然科學，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一的、和諧的，所以兩科在對自然現象的研究上遵循相同的認識規律，在一些實驗方法上是相同的，有許多共性的地方[1]。

生物與化學不分家。無論生物與化學兼職的教師也好，還是生化教研組也好，應針對生物與化學中的具體內容，巧妙應用教學方法，在適當時機下做好“加減法”，加強對學科間的整合，這樣既能減輕學生課業負擔，提高學生興趣，更能達到事半功倍的教學目標，為培養高效人才奠定基礎[2]。

初中階段時，教師講解“化學物質的緩慢氧化是放熱反應”與生物中“探究種子呼吸過程中釋放熱”相聯系；講解化學變化中的“化學變化的實質”時可以與生物的“消化道中的消化”相聯系；或者在講解應用廣泛的酸、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的作用”相聯系，等等。

而在高中階段生物與化學的聯系更緊密，如生物中的遺傳與變異和化學中有機物性質相聯系；生物中的新陳代謝與化學中的糖類水解相聯系，等等。

4.結語

化學作為一門綜合性較強的學科，具有多學科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點。在化學教學過程中，將其他學科中先進的思想和好的方法運用其中，對于提高學生學習化學的積極性有十分重要的作用，同時能提升教師的業務水平。

參考文獻：

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

[2]劉幸.在初中化學教學中加強與生物的聯系.化學教與學，2013（8）.

通訊作者：郭承育