重视学科渗透 提高综合素质

杨柏柱

随着社会的不断进步,科技的飞速发展,使得传统的学科界限变得越来越模糊,文理相通、学科相融已是大势所趋。高新技术的发展呼唤视野开阔、善于创新的复合型人才,这就要求我们在化学教学中,不但要强调化学知识,还要注意化学与其他学科之间的联系,即重视学科渗透。加强学科渗透,提高学科间综合能力,这是学生学习和科学研究的必备素质。

一、在学科渗透中丰富学生的人文知识

化学是分子、原子层面上认识和创造物质的一门科学,是人类在实践活动中产生的,是人类文化的一部分,与人文知识有密切联系。化学知识与语文、地理、历史、政治、生态、科技、材料等学科知识联系起来,体现了化学为社会生产、为人类发展服务的理念。新教材在对学生进行科学知识、科学方法教育的同时,渗透了科学态度、情感价值观、责任感等人类精神文明的教育,使科学知识与人文内容相联系,达到了科学知识与人文精神的渗透与融合。

例1.(2006江苏江阴)诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列著名诗句中隐含有化学变化的是()

①千里冰封,万里雪飘;②白玉为床,金作马;③野火烧不尽,春风吹又生;④粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间;⑤夜来风雨声,花落知多少;⑥春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干

A.①②③ B.②④⑤

C.③④⑥ D.③⑤⑥

解析:本题将语文知识中的著名诗句与化学知识中的物理变化、化学变化相联系,要求学生首先懂得诗句中所描绘的自然现象或发生的变化,然后分析变化本质(化学变化的本质是生成了新的物质),找出含有化学变化的选项。本题考查学生分析与解决问题的能力。

答案:C。

例2.(2008江苏泰州·节选)我国一些成语中就蕴含着化学知识和原理。请从化学视角对成语“杯水车薪”和“釜底抽薪”进行解释或辨析。成语词典的解释:杯水车薪——用一杯水去扑灭一车柴火,比喻无济于事。釜底抽薪——抽去锅底下的柴火,比喻从根本上解决问题。杯水车薪 __________;釜底抽薪__________。

答案要点:1.杯水车薪:虽然是水火不容,但用量太少而无济于事,既不能覆盖柴火使其隔绝空气,也不能使温度迅速下降到着火点以下,也就不能灭火了。2.釜底抽薪:使得炉内没有了可燃物,即可燃物与炉内助燃物分离,导致“釜”下之火熄灭。

诗词、成语素材性资源在化学中考命题中的应用,以涉及人文内容的化学知识作为设问的载体,符合公众科学素养在化学知识面选取上的要求,它对我们的化学教学提出更高、更新的要求,必须从以学科为中心转变到以培养学生与发展科学素养为中心,必须正确理解科学素养构成要素,并落实在教学中。在教学过程中寻找新的视角切入点,注意从学生已有的经验出发,既要让学生在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,又要注重对他们的人文素养的培养。

另外,新教材中的“拓展视野”是教学内容的延伸和补充,它具有内容简明、主题突出、教材可读、知识趣味等特点,通过阅读可激发学生的学习兴趣、提高学生的自学能力、思维能力、创造能力,从而扩大学生的知识视野,丰富学生的人文知识,提高学生的人文素养。如《侯德榜》、《张青莲教授为元素相对原子量的测定做出了卓越的贡献》等都是生动的爱国主义教育素材;《二氧化碳与温室效应》等可作为引导学生关心社会、了解社会的素材;《酸碱指示剂的发现》可激发学生的学习兴趣;《质量守恒定律的发现》可培养学生的科学思维方法和创新能力。

二、在学科渗透中学会处理问题的方法

他山之石,可以攻玉。数学、物理、化学、生物、地理等学科有一些各自独特的研究和处理问题的方法,有效的借鉴其他学科的某种方法“为我所用”,将会使复杂的问题简单化,收到事半功倍之效。

例1.已知在沥青中有一系列组成规律的化合物:

从开始,这一系列化合物中的第25个物质的化学式为__________。

解题思路:本题为化学数学的综合,实际解题的关键在于数学方法,要认真分析观察前三个化学式的特点,可以发现,碳原子每次增加6,氢原子每次增加2,到第25个物质时共增加24次,再加上第一个物质中碳原子和氢原子的基数,因此第25个物质中碳原子数为24×6+10=154,氢原子数=24×2+8=56

例2.(2006黄冈)下面是对四个实验绘制的图形,其中实验结果与图形对应准确的是()

A.图①是向一定量的稀盐酸和氯化钙的混合溶液中不断滴入碳酸钠溶液至过量

B.图②是用还原来测定中铜元素的含量

C.图③是向饱和的溶液中不断加水

D.图④是用适量的和混合物加热制

解析:这是一道化学与数学函数图象相联系的跨学科综合题,是近年中考中较为常见的一类试题。①中向稀盐酸和氯化钙中加入碳酸钠溶液,只有当盐酸反应完后,氯化钙才与碳酸钠反应,才能生成碳酸钙沉淀,故开始无沉淀生成,A正确;②中氧化铜的质量为4g时,根据化学方程式计算可知还原出的铜的质量为3.2g,不可能等于5g,故B错误;③中向饱和氯化钠溶液中加水,溶质的质量应保持不变,而图中溶质质量变小,故C错误;④中用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,只有温度达到一定数值后,才能放出氧气,受热时间为0时,应无氧气放出,故D也错误。

化学问题的解决常常要用到数学知识,数学的逻辑思维和推理方法常常也是化学中的思维方法。解答化学与数学的综合题时,首先要理解并掌握方程、方程组的解法,理解函数图象中的关键点、线等表示的意义,然后将化学问题抽象为数学问题,再利用数学工具,通过计算和推理(结合化学知识)来解答。

三、在学科渗透中培养学生综合运用能力

跨学科综合题是近年中考中较为常见的一类试题。它打破传统封闭学科观念,融合物理、化学、生物等多学科的内容,着力考察学生在中学阶段对这些相关课程的基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用知识分析、解决问题的能力。跨学科综合题是以学生所学的物理、化学、生物等学科内容为知识载体,以现实生活、生产和社会中的各种问题为背景材料,强调学科之间的渗透、交叉和综合。

例:如图45-2所示装置,经数小时后,U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)()

A.A处上升,B处下降

B.A、B两处都下降

C.A处下降,B处上升

D.A、B两处都不变

分析:这是一道典型的学科综合题,综合了理、化、生三门自然科学的知识,看似复杂,实则简单。本题把动物的呼吸作用、物理上的气体的压强变化知识渗透到化学知识中,解此类题的一般思路是:动物呼吸,消耗氧气,呼出CO2。因NaOH溶液又吸收CO2,造成容器内气压减小,最终导致U型管中液面A处上升,B处下降。

四、在学科渗透中提高教师的综合素质

现代科技飞速发展,知识更新的速度越来越快,新知识层出不穷。现实生活中的许多实际问题包含自然、社会等多学科知识,科技的发展使人类面临的诸多问题得到解决,而解决这些问题需要有各种知识与技能的复合型人才。如生态环境的治理,需要生物、化学、物理、地理、人口、经济、法律等各门学科的统筹运用。同时也需要全体公民具有多种知识素养,认识环境的现状和维护措施并自觉付诸行动。21世纪的自然科学进入了以信息技术、生物技术、海洋技术和新材料、新能源为主要内容的技术革命,传统的自然科学门类将在前沿科学中自然融合,并紧密地同自然、人类和社会相联系。因此,只注重培养单一专业知识的教育观点必须改变。新课程呼唤综合型教师,我们只有树立终身学习的理念,不断更新自己的知识结构,不断提升自己的专业素质和全面素养,才能跟上时代发展的步伐,才能更好地开展教育教学工作。

苏霍姆林斯基说过,教师的知识越深,视野越宽广,各方面的科学知识越宽厚,他就在更大程度上不仅是一名教师,而且是一位教育者。作为化学教师必须认真钻研相关学科、边缘学科和不断出现的新知识,使自己具有综合学科的“源头活水”,并及时渗透到教育教学中去,以适应新时代对基础教育的要求,培养具有综合素质和创新能力的新型人才。

作者单位:江苏省邳州市港上中学