初中生物学对化学知识的交叉渗透

李义义

摘 要：通过分析生物学教材中的化学内容，为在生物学科中渗透化学知识提出建议，以便达到生物和化学知识的衔接，培养具有连续性科学素养的人才。

关键词：初中生物；化学；联系

在化学教学中，教师应加强化学与物理、生物、地理学科的联系，可见生物与化学之间具有千丝万缕的联系。化学侧重在原子、分子水平研究物质的组成、结构、性质以及应用，而生物学则研究生命系统各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等。化学为生物学的研究提供了指导，生物学又为化学学科的发展提供了新的课题方向，如生物化学、分子生物学等。在初中生物教学中，寻找与化学之间的知识交叉点，研究如何在生物学科中渗透化学知识，无疑对初三化学教学起到积极的推动作用，有利于学生建构完整的科学体系。

一、初中生物教材中与化学相关联的主要知识点

笔者比较了人教版初中生物教材和化学教材相联系的内容，发现生物学中几乎涵盖了化学中的每一章。如“细胞生活”一节中有关分子、原子，有机物和无机物，物质是由分子构成的，化学能等概念与化学九年级上册第三单元“物质构成的奥秘”相关联；“植株的生长”中植物需要的无机盐包括氮、磷、钾等，与化学九年级下冊“化学肥料”相关联；光合作用和呼吸作用的反应式，氢氧化钠吸收二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊等在生物和化学教材中均有涉及（见表）。

除上述所列知识点外，还包括部分高中化学的内容，如有机物、无机物的概念，淀粉遇碘变蓝，酶促反应，化学能和能量守恒定律等。

在能力目标上，生物学也与化学有密切联系，如生物学科中出现了许多化学常用实验仪器的操作，如胶头滴管的使用、试管、锥形瓶、三脚架、石棉网、铁架台、水浴加热等等，这些实验仪器的规范操作为九年级开展化学实验打下了良好的基础。在探究方法上，生物学讲究探究的六个步骤，与化学的探究步骤具有极大的相似性，这些科学探究方法的渗透，为化学学科提前做了较好的铺垫。

在教学过程中，针对不同的教学内容，生物与化学的教学模式和思维方法也存在相似点，如生物学实验设计单一变量的原则，生物的分类与化学物质的分类，基因的遗传图谱与化学变化中分子的划分和原子的重组思维模式等。

二、在生物学科中积极渗透化学学科

1.有意识地将化学知识作为辅助工具

在生物教学过程中有意识地将化学知识作为教学的辅助工具，完成本学科的教学。如，在检验菜豆种子和玉米种子胚乳作为储存营养物质的主要结构时，先介绍淀粉遇碘变蓝的化学反应，在此基础上请学生在菜豆种子和玉米种子中滴加碘液观察现象，最后得出子叶和胚乳的作用为储存营养物质；在设计“二氧化碳是光合作用必须的原料吗？”时，首先介绍氢氧化钠可以吸收二氧化碳，简要介绍化学反应方程式后再请学生根据实验设计的原则进行实验设计；光合作用产生氧气实验中利用金鱼藻收集氧气使带火星的卫生香复燃需要学生理解“氧气是助燃物”这样一个化学知识；酸雨中pH值的介绍是学生理解酸雨的必备知识。没有这些化学基本知识的铺垫，生物学的很多教学是无法完成的。

2.有选择地进行化学知识教学

如在植物需要的主要无机盐中，对尿素中含氮进行化学上的解释，即因为尿素的化学式为NH4，其中N为氮元素，在此，只需要学生有这样的浅显认识即可，不要求掌握，但是有助于学生理解施用尿素这一化肥的意义；在介绍光合作用反应方程式时，介绍二氧化碳和氧气的化学式为CO2和O2，既节约课堂时间，也简单地渗透化学知识；对于光合作用反应方程式的箭头“→”，学生很容易根据数学的思维写成等于号“=”，这里插入化学反应方程式的基本知识，即如果是单一的化学反应则用等号，而光合作用的反应其实不是简单的一个反应，而是许多复杂反应的简化，因此不能用等号。在此基础上，学生就能很好地理解箭头的含义，同时方程式左边为原料，右边为产物，为化学的反应物和生成物作了铺垫。在八年级上册人类对细菌和真菌的应用中介绍酵母菌无氧呼吸产生酒精，有氧呼吸产生二氧化碳时，采用反应方程式的形式，形象直观地突破这一教学重点。在实验教学中，胶头滴管、试管、铁架台等化学实验仪器的使用是化学学科的基本功，而学生首次接触这些仪器是在生物课堂中，这就要求生物教师在实验教学中，严格按照仪器的正确使用方法进行规范，以免给学生错误的第一印象后在化学课堂上难以纠正。

3.在教学中应避免与化学知识的重复

如在“细胞的生活”一节中涵盖了许多化学知识，如原子、分子、有机物、无机物、化学能、碳等，对于这些知识，在化学学科上有详细的单元进行介绍，但对于生物学科，只需要知道细胞的生活需要糖类、脂质、蛋白质、核酸这些有机物，还需要水、无机盐等无机物，学生只需对有机物、无机物有感性认识即可，并不要求掌握具体有机物、无机物以及碳的概念。因此在实际教学中，需要把握住生物学科的教学目标，而不应把宝贵的课堂时间浪费在讲解分子、物质的运动的细节上。

4.在生物学教学中渗透化学学习方法

学生最先接触生物学，最早开始的科学实验即生物学实验，在生物学教学中，充分激发学生的好奇心，促使他们多问几个为什么，热爱科学实验和探究，对于学生后期的化学学习来说很有必要，同时培养学生科学研究的科学思维方式，学会控制单一变量，避免偶然性等实验设计基本原则，可以让学生学习完生物学后较好地过渡到化学学科的学习。

在生物学教材中，从最开始“探究影响生物生活的环境因素”对科学探究一般步骤进行规范，到“种子萌发的环境条件”给定实验步骤自主完成，到“二氧化碳是光合作用必须的原料吗？”进入自主设计实验，逐渐增加难度，逐渐发展学生的理性思维能力。

5.利用生物学教学，了解化学学科的地位

在生物教学中可能出现化学教材中未提及的内容，但与化学有关，可以在生物课堂上做简单介绍和辅助教学，比如有关食品添加剂的类型和作用，酸雨的成因和危害，在施肥中农家肥和化肥的区别，以及农药使用对生态系统的破坏等这些社会热点问题。教师在教学过程中让学生认识到化学物质既有有利的一面，也可能对人类产生负面影响，为学生更好地学习化学知识，运用化学治理环境，掌握科学知识打下基础。

生物与化学不分家。在教学中，我们应把握本学科的教学目标，针对生物与化学中的具体内容，巧妙地应用教学方法，在适当时机做好“加减法”，加强学科之间的联系和整合，具有较高的眼见，为培养具有一贯性科学素养的人才服务。

参考文献：

[1]包春莹.高中生物学必修教材对物理学知识的交叉渗透[J].生物学教学，2009，34（6）：22-24.

[2]唐国平.初中化学与生物教学交融促进的思考[J].教师博览，2013（11）：60.endprint