初中生物學(xué)對(duì)化學(xué)知識(shí)的交叉滲透

李義義

摘 要：通過分析生物學(xué)教材中的化學(xué)內(nèi)容，為在生物學(xué)科中滲透化學(xué)知識(shí)提出建議，以便達(dá)到生物和化學(xué)知識(shí)的銜接，培養(yǎng)具有連續(xù)性科學(xué)素養(yǎng)的人才。

關(guān)鍵詞：初中生物；化學(xué)；聯(lián)系

在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)與物理、生物、地理學(xué)科的聯(lián)系，可見生物與化學(xué)之間具有千絲萬縷的聯(lián)系。化學(xué)側(cè)重在原子、分子水平研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及應(yīng)用，而生物學(xué)則研究生命系統(tǒng)各個(gè)層次的種類、結(jié)構(gòu)、功能、行為、發(fā)育和起源進(jìn)化以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等。化學(xué)為生物學(xué)的研究提供了指導(dǎo)，生物學(xué)又為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展提供了新的課題方向，如生物化學(xué)、分子生物學(xué)等。在初中生物教學(xué)中，尋找與化學(xué)之間的知識(shí)交叉點(diǎn)，研究如何在生物學(xué)科中滲透化學(xué)知識(shí)，無疑對(duì)初三化學(xué)教學(xué)起到積極的推動(dòng)作用，有利于學(xué)生建構(gòu)完整的科學(xué)體系。

一、初中生物教材中與化學(xué)相關(guān)聯(lián)的主要知識(shí)點(diǎn)

筆者比較了人教版初中生物教材和化學(xué)教材相聯(lián)系的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)生物學(xué)中幾乎涵蓋了化學(xué)中的每一章。如“細(xì)胞生活”一節(jié)中有關(guān)分子、原子，有機(jī)物和無機(jī)物，物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，化學(xué)能等概念與化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”相關(guān)聯(lián)；“植株的生長”中植物需要的無機(jī)鹽包括氮、磷、鉀等，與化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)“化學(xué)肥料”相關(guān)聯(lián)；光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式，氫氧化鈉吸收二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁等在生物和化學(xué)教材中均有涉及（見表）。

除上述所列知識(shí)點(diǎn)外，還包括部分高中化學(xué)的內(nèi)容，如有機(jī)物、無機(jī)物的概念，淀粉遇碘變藍(lán)，酶促反應(yīng)，化學(xué)能和能量守恒定律等。

在能力目標(biāo)上，生物學(xué)也與化學(xué)有密切聯(lián)系，如生物學(xué)科中出現(xiàn)了許多化學(xué)常用實(shí)驗(yàn)儀器的操作，如膠頭滴管的使用、試管、錐形瓶、三腳架、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)、水浴加熱等等，這些實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)范操作為九年級(jí)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)打下了良好的基礎(chǔ)。在探究方法上，生物學(xué)講究探究的六個(gè)步驟，與化學(xué)的探究步驟具有極大的相似性，這些科學(xué)探究方法的滲透，為化學(xué)學(xué)科提前做了較好的鋪墊。

在教學(xué)過程中，針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，生物與化學(xué)的教學(xué)模式和思維方法也存在相似點(diǎn)，如生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單一變量的原則，生物的分類與化學(xué)物質(zhì)的分類，基因的遺傳圖譜與化學(xué)變化中分子的劃分和原子的重組思維模式等。

二、在生物學(xué)科中積極滲透化學(xué)學(xué)科

1.有意識(shí)地將化學(xué)知識(shí)作為輔助工具

在生物教學(xué)過程中有意識(shí)地將化學(xué)知識(shí)作為教學(xué)的輔助工具，完成本學(xué)科的教學(xué)。如，在檢驗(yàn)菜豆種子和玉米種子胚乳作為儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)時(shí)，先介紹淀粉遇碘變藍(lán)的化學(xué)反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上請(qǐng)學(xué)生在菜豆種子和玉米種子中滴加碘液觀察現(xiàn)象，最后得出子葉和胚乳的作用為儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)；在設(shè)計(jì)“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎？”時(shí)，首先介紹氫氧化鈉可以吸收二氧化碳，簡要介紹化學(xué)反應(yīng)方程式后再請(qǐng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；光合作用產(chǎn)生氧氣實(shí)驗(yàn)中利用金魚藻收集氧氣使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃需要學(xué)生理解“氧氣是助燃物”這樣一個(gè)化學(xué)知識(shí)；酸雨中pH值的介紹是學(xué)生理解酸雨的必備知識(shí)。沒有這些化學(xué)基本知識(shí)的鋪墊，生物學(xué)的很多教學(xué)是無法完成的。

2.有選擇地進(jìn)行化學(xué)知識(shí)教學(xué)

如在植物需要的主要無機(jī)鹽中，對(duì)尿素中含氮進(jìn)行化學(xué)上的解釋，即因?yàn)槟蛩氐幕瘜W(xué)式為NH4，其中N為氮元素，在此，只需要學(xué)生有這樣的淺顯認(rèn)識(shí)即可，不要求掌握，但是有助于學(xué)生理解施用尿素這一化肥的意義；在介紹光合作用反應(yīng)方程式時(shí)，介紹二氧化碳和氧氣的化學(xué)式為CO2和O2，既節(jié)約課堂時(shí)間，也簡單地滲透化學(xué)知識(shí)；對(duì)于光合作用反應(yīng)方程式的箭頭“→”，學(xué)生很容易根據(jù)數(shù)學(xué)的思維寫成等于號(hào)“=”，這里插入化學(xué)反應(yīng)方程式的基本知識(shí)，即如果是單一的化學(xué)反應(yīng)則用等號(hào)，而光合作用的反應(yīng)其實(shí)不是簡單的一個(gè)反應(yīng)，而是許多復(fù)雜反應(yīng)的簡化，因此不能用等號(hào)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生就能很好地理解箭頭的含義，同時(shí)方程式左邊為原料，右邊為產(chǎn)物，為化學(xué)的反應(yīng)物和生成物作了鋪墊。在八年級(jí)上冊(cè)人類對(duì)細(xì)菌和真菌的應(yīng)用中介紹酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳時(shí)，采用反應(yīng)方程式的形式，形象直觀地突破這一教學(xué)重點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，膠頭滴管、試管、鐵架臺(tái)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用是化學(xué)學(xué)科的基本功，而學(xué)生首次接觸這些儀器是在生物課堂中，這就要求生物教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，嚴(yán)格按照儀器的正確使用方法進(jìn)行規(guī)范，以免給學(xué)生錯(cuò)誤的第一印象后在化學(xué)課堂上難以糾正。

3.在教學(xué)中應(yīng)避免與化學(xué)知識(shí)的重復(fù)

如在“細(xì)胞的生活”一節(jié)中涵蓋了許多化學(xué)知識(shí)，如原子、分子、有機(jī)物、無機(jī)物、化學(xué)能、碳等，對(duì)于這些知識(shí)，在化學(xué)學(xué)科上有詳細(xì)的單元進(jìn)行介紹，但對(duì)于生物學(xué)科，只需要知道細(xì)胞的生活需要糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸這些有機(jī)物，還需要水、無機(jī)鹽等無機(jī)物，學(xué)生只需對(duì)有機(jī)物、無機(jī)物有感性認(rèn)識(shí)即可，并不要求掌握具體有機(jī)物、無機(jī)物以及碳的概念。因此在實(shí)際教學(xué)中，需要把握住生物學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，而不應(yīng)把寶貴的課堂時(shí)間浪費(fèi)在講解分子、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)上。

4.在生物學(xué)教學(xué)中滲透化學(xué)學(xué)習(xí)方法

學(xué)生最先接觸生物學(xué)，最早開始的科學(xué)實(shí)驗(yàn)即生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，在生物學(xué)教學(xué)中，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心，促使他們多問幾個(gè)為什么，熱愛科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究，對(duì)于學(xué)生后期的化學(xué)學(xué)習(xí)來說很有必要，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的科學(xué)思維方式，學(xué)會(huì)控制單一變量，避免偶然性等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)完生物學(xué)后較好地過渡到化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)。

在生物學(xué)教材中，從最開始“探究影響生物生活的環(huán)境因素”對(duì)科學(xué)探究一般步驟進(jìn)行規(guī)范，到“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”給定實(shí)驗(yàn)步驟自主完成，到“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎？”進(jìn)入自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，逐漸增加難度，逐漸發(fā)展學(xué)生的理性思維能力。

5.利用生物學(xué)教學(xué)，了解化學(xué)學(xué)科的地位

在生物教學(xué)中可能出現(xiàn)化學(xué)教材中未提及的內(nèi)容，但與化學(xué)有關(guān)，可以在生物課堂上做簡單介紹和輔助教學(xué)，比如有關(guān)食品添加劑的類型和作用，酸雨的成因和危害，在施肥中農(nóng)家肥和化肥的區(qū)別，以及農(nóng)藥使用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞等這些社會(huì)熱點(diǎn)問題。教師在教學(xué)過程中讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)物質(zhì)既有有利的一面，也可能對(duì)人類產(chǎn)生負(fù)面影響，為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，運(yùn)用化學(xué)治理環(huán)境，掌握科學(xué)知識(shí)打下基礎(chǔ)。

生物與化學(xué)不分家。在教學(xué)中，我們應(yīng)把握本學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)生物與化學(xué)中的具體內(nèi)容，巧妙地應(yīng)用教學(xué)方法，在適當(dāng)時(shí)機(jī)做好“加減法”，加強(qiáng)學(xué)科之間的聯(lián)系和整合，具有較高的眼見，為培養(yǎng)具有一貫性科學(xué)素養(yǎng)的人才服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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