化學教學中多學科知識的遷移

謝州映 楊帆

摘要：列舉了化學教學中可供遷移運用的哲學、地理學、管理學等學科的知識點并簡要介紹了這些知識遷移的運用方法，可為化學教師在課堂有效性教學方面提供參考。

關鍵詞：化學教學；知識遷移；哲學

文章編號：1008-0546（2016）08-0011-01 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.004

化學教師在教學中利用學生在其他學科學習過的并已經掌握的簡單的知識創設情景，可引起學生的共鳴，激發學生參與的興趣。在化學課堂中滲透其他學科特別是文科方面的內容，可以使得化學課堂告別單調和枯燥，充滿生動和活潑，真正“活”起來。[1]

以下就以實例來說明在化學教學中哲學、地理等學科知識遷移的運用。

一、化學教學中的哲學知識遷移

哲學， 是人們對整個世界及其規律的最根本看法，因此它和任何一門學科都有密切關系。所以，哲學與化學必然有著密切的不可分割的聯系，無論是在化學教學中以哲學觀點加以解讀，還是在哲學學習中引用化學知識作為例證，都能夠給原本枯燥沉悶的課堂帶來新鮮和生氣。

核外電子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特規則。其中泡利不相容原理是由奧地利化學家泡利于1925年通過實驗觀察得到的結論，原子內不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的4個量子數n、l、m、ms。簡單地說也就是一個原子中不存在兩個運動狀態完全相同的電子。在中學化學和大學《普通化學》的教學中基于當時學生的認知水平所限，很難向學生解釋清楚其中奧妙所在。但德國哲學家萊布尼茨所說的經典名句“世界上沒有完全相同的兩片樹葉” 與“原子中不存在兩個狀態完全相同的電子” 有異曲同工之處，雖然這樣的名言并不能用來解釋艱深的化學理論，可兩者之間的相似性能引起學生的興趣，幫助學生理解記憶這一知識。但必須向學生說明這兩者并不存在因果關系，不相容原理是通過眾多實驗觀察總結得到并經過了嚴謹的物理和數學論證。

在化學鍵教學過程中有很多同學甚至部分老師都將離子鍵的本質理解為就是正、負離子的靜電引力，而共價鍵則是共用電子對對兩原子核的吸引。但無論是離子鍵之間正、負離子的靜電作用還是共價鍵中共用電子對對兩核的電性作用都不能簡單地說成是吸引力或結合力，它們都還包含有電子與原子核之間的引力和電子與電子之間及原子核與原子核之間的斥力，只有各種引力和斥力達到相對平衡時才能形成穩定的化學鍵。這就是唯物辯證法中對立統一規律的體現，對立統一規律是唯物辯證法最根本的規律。世界上任何事物的內部和事物之間都包含矛盾的兩個方面，矛盾的雙方既對立又統一。化學鍵即是存在于分子內相鄰的原子間的引力和斥力的對立統一。利用對立統一規律很容易理解離子鍵的本質不能僅僅說成是正、負離子之間的靜電吸引，因為矛盾的兩個方面是相互依存的，不可能單方面存在。所以，不能忽略離子之間還存在相互的排斥力。

可逆反應中的正反應與逆反應對立統一于一個反應體系中，比如化合與分解、弱電解質的解離與重新結合、難溶電解質的溶解與結晶、配位化合物的解離與配合等等。

此外，雖然化學反應中也有不可逆反應，但這并不能說明矛盾可以單方面存在。因為不可逆反應并不是絕對只存在正反應，只是它的正反應進行的程度遠遠大于它的逆反應，所以可以忽略逆反應而稱它為不可逆反應，但其在本質上也還是可逆反應。

只要用心發掘就會發現化學學科中貫穿著許多哲學尤其是辯證唯物主義原理的觀點和思想，將它們應用于化學教學中不僅可以為課堂增添色彩，而且能幫助學生樹立正確的世界觀，有效地提高學生的認知能力。

二、化學教學中的地理知識遷移

在碳酸鹽和碳酸氫鹽的課堂教學中可以借助地理學中的喀斯特地形，以奇特壯觀的喀斯特地貌圖片導入必將引起學生的好奇。喀斯特地形的形成通常是不溶的碳酸鹽在與二氧化碳及水流的共同作用下不斷生成可溶但不穩定的碳酸氫鹽，在排水較好的地下巖層就能形成一個大的溶洞。這類反應是可逆的，只要條件許可其溶解的碳酸氫鹽也可能再次分解，再度形成不溶的碳酸鹽沉降在地面。溶洞中從高處落下這樣的水滴在很短的時間內也可能將碳酸鹽沉降在溶洞頂部形成一個倒錐形的鐘乳石，而地面上會形成形如其名的石筍。于是，在大自然的鬼斧神工之下就形成了我們現在看到的千姿百態的喀斯特地貌。

三、化學教學中的管理學知識遷移

化學動力學的主要任務之一是想辦法加速某些重要的化學反應，而大多數化學反應都包含著兩個或兩個以上的基元反應，總化學反應速率常常取決于進行的最慢的那一步基元反應。研究反應歷程的目的就是找出最慢的基元反應，想辦法加速它，則總反應就加快了。學生常常對總速率取決于最慢的那一步反應這一知識點難以理解，此時可以用管理學中著名的“木桶原理”再附上一張由長短不齊的木板圍成的木桶盛水的圖片幫助學生理解并加深印象。木桶原理是由美國管理學家彼得提出的，又叫短板效應，說的是一只木桶盛水的多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木塊，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊。所以，如果要增加這只木桶的盛水量首先要找到那塊最短的木板再將其補長，這與前述研究反應歷程的目的如出一轍。木桶效應早已深入人心，即使是以前不知道這一原理的學生只要看到木桶盛水的圖片便一目了然。

四、結語

可以運用于化學教學中的其它學科知識還有很多，只要教師用心發掘思考便能將它們靈活用于課堂教學中，這樣的教學方式很容易引起學生的共鳴，激發起學生參與的興趣，并且有利于培養他們的唯物辯證觀，提高他們的學習探究能力及創新意識，促進學生素質的全面發展。

參考文獻

[1] 肖雪明. 高中化學課堂中的學科滲透初探[J]. 化學教與學.2012，（2）：58-60