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淺談高中化學教學中其他學科的滲透(一)
淺談高中化學教學中其他學科的滲透
摘要：化學是一門綜合性較強的學科，與數學、物理學、生物學等相互滲透，具有多學科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點。在化學教學中，充分合理利用化學和其他學科之間的聯系，把其他學科滲透其中，既可以增強學生學習化學的積極性，又能促進各學科的發展，提高學生的綜合素質。
關鍵詞：化學教學；學科滲透；大科學觀
一、化學教學中其他學科滲透的必要性
（一）學科性質的要求
化學是重要的基礎學科之一，是研究物質的性質、組成、結構及變化規律和其應用、制備，以及物質間相互作用關系的科學�；瘜W是一門綜合性較強的學科，與數學、物理學、生物學等相互滲透，具有多學科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點。在化學教學中，充分合理利用化學和其他學科之間的聯系，把其他學科滲透其中，既可以增強學生學習化學的積極性，又能促進各學科的發展，提高學生的綜合素質。
（二）新課改的要求
隨著新課改的推進，螺旋式上升的教學要求的提出，化學教學中的“拓展視野”躍然于每節課的教學之中。要實施這種化學教學的大變革，合理的進行知識延伸，就必須樹立“大科學觀”，注重化學學科與其他學科的滲透、延伸；同時也應該注意課內與課外的溝通，包括書本知識與實際應用、課堂掌握的技能與社會實際的結合等。
在這種新形勢下，《化學與生活》、《化學與技術》、《實驗化學》三個模塊的獨立出現進一步強化了多學科滲透的信息，各地高考化學試題中，跨學科綜合試題也逐步升溫，出現了不少化學與物理、生物相結合的綜合題，甚至還出現了化學與文學、哲學的相互滲透題。由此可見，理清其他學科與化學的聯系對于化學教學至關重要。
二、化學教學中其他學科滲透的理論依據
在“教學大綱”和《化學新課程考綱》中，多學科滲透有著明顯的理論依據。
（一）傳統的教學模式過分強調接受式學習，學習以書本為主、以認知為主、以獲得間接經驗為主。新舊“教學大綱”中都要求我們要整體地把握和實施知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維課程目標。新的表述中更加關注對環境、資源、科學態度、情感的培養�！澳芰�、情感”這兩大目標的加強，成為化學教學中其他學科滲透的理論依據之一。
（二）09浙江省《化學新課程考綱》中強調，考試試題內容以能力測試為主導，主要是突出以科學探究為核心的學習能力考查，強調試題的開放性和較高層次能力的考查，其主要特點是走出化學學科教材范圍，與科學、技術、社會等廣泛聯系。這是化學教學中其他學科滲透的最強有力的理論依據。
（三）《化學新課程考綱》認為化學學科有以下特點：
開放的體系：化學是一門綜合性較強的學科，與數學、物理學、生物學等相互滲透，具有多學科、多信息相互交叉、滲透和融合的特點。
開放的目標：教學目標具有多元性，開放的化學教學提倡多元性。
開放的內容：要適當拓展課程內容�；瘜W學科不僅具有鮮明的獨立性，而且具有廣闊的兼容性。課程內容應拓展視野，引進和整合各門學科的知識。
三、化學教學中其他學科滲透的作用
（一）化學教學與語文的聯系
語文是學習的基礎，起著至關重要的作用。
首先，我們在審題的時候如果注意到詞語的區別、用詞的準確，就能避免許多非智力因素的錯誤。例如，“鑒別氯離子和碳酸根離子”與“檢驗氯離子”，用詞諸如熔沸點應對應高低，而非大��；溶解度應對應大小而非高低。再者避免錯別字，“褪色”而非“退色”，“苯”而非“笨”。
其次，化學新課教學中“關鍵概念”的解析。如果能合理運用語文教學中“字詞解釋”的方式“概念”分析，對教學將有著事半功倍的作用。例如，在講解《物質的量濃度》時，學生原本對“物質的量”的理解就不大清晰，硬生生讓他們記住“物質的量濃度”這一“六字名詞”多少有些困難。如果換個角度，從語言文字解釋的角度上細加分析則豁然開朗。在化學教學中，物理量名詞皆由單位1衍生，我們不妨教學生作以下理解，“物質的量”的單位是mol，溶液的體積單位L，“濃度”是溶質在溶液中組成的體現，那么“物質的量濃度”即為“在1L溶液中1mol溶質的濃度體現為1mol/L”，文字含義拓展即為“以單位體積溶液中溶質的物質的量描述溶液組成的物理量”。先由文字轉化為實量，再由實量抽象回文字，這種由點到面歸納式的理解方式，清楚易懂、簡潔明了。
再者，化學教材中的閱讀材料是對教學內容的補充和延伸，能擴大學生的知識視野，豐富學生的寫作素材。如《侯氏制堿法》、《張青蓮教授為元素相對原子量的測定做出了卓越的貢獻》就是生動典型的愛國主義教育的素材。或者，利用教材課后的研究性課題，讓學生做一些結合生活實際的小實驗或者調查，然后撰寫小論文，這既可以提高學生的寫作能力，也能培養學生的創新思維和實際應用能力。
最后，在化學課教學時，適當的運用語文的“詩歌”導入新課，或者用“小詩歌”進行課堂教學知識脈絡小結，往往能很好的激發學生學習化學的興趣，提高課堂效率。
（1）適當運用語文的詩歌導入新課，輔助化學課教學，既可導出新課的主要教學內容，活躍課堂氣氛，又能在新課開始就集中學生的注意力，激發學生學習興趣，牽引住學生的思維。例如，在講授《食品中的有機化合物——乙醇》這一章節時，可以運用古代詩人描述情境的優美詩句來導入新課，“明月幾時有，把酒問青天” “勸君更進一杯酒，西出陽關無故人”。如此的導入，讓酒的色、香、味不知不覺在詩意般的情境中躍然紙上，讓學生感觸到化學課的學習不再是枯燥知識的羅列，亦有著詩詞般的文學韻味。
（2）適當運用詩歌進行課堂教學知識脈絡小結，形式比較新穎，效果較好，既能突出教學的重點和難點，提高課堂的教學效率，又能讓學生享受到學習的美妙。例如，在講授“化學實驗基本操作——過濾”內容時，可運用七言詩來小結實驗操作的相關注意事項：“斗架燒杯玻璃棒， 濾紙漏斗角一樣。過濾之前要靜置，三靠兩低不要忘”。這樣的小結，脈絡清晰，學生學得活，記得牢，興趣也高。
（二）化學教學中數學的滲透
數學是化學學習中的重要工具，可謂理科學習的“工兵”學科。
對于化學學科來講，首先，化學計算是與數學知識結合的典型體現。其次，在數學學習中，學生的思維方式和解決問題的能力已經基本形成。因此，在教學過程中恰當、巧妙地引導學生運用數學知識、思維方式以及解題技巧來解決化學問題，便能有效提高他們的思維能力和解決復雜化學問題的能力。
例如掌握比例式的應用、十字交叉法，在學習同位素的百分含量時，既省時，又明了。一個十字的減法，比值，只需2秒鐘就能解決冗雜的一元二次方程的計算。
其次，利用數學空間幾何理解分子的結構模型、分子的極性問題等等，畫一個清晰的立體圖示，便一目了然，完勝過語言文字堆砌。
再者，利用統計學的方法理解電子云，利用函數圖像、解方程組解決化學問題，將數學中的建模思想引入化學，將消除學生在空間思維上的疑慮。
在化學教學中，化學平衡之 “等效平衡”的理解一直難以突破。將數學的函數圖像、建模思想引入后，1+1=2的解題方法讓等效平衡顯得相當容易。
例如，反應H2(g)+ I2(g) 2HI(g)存在化學平衡，在恒溫恒容的條件下，初始投料2mol HI(g)，與初始投料1mol H2(g)、1mol I2(g)，平衡狀態相同，為等效平衡。這段文字的分析，若只是咬文嚼字的解釋，其效果如同嚼蠟。借助數學圖像，通過觀察函數圖像（1）（2）的相似性和差異性，理解兩種情況下的等效則一目了然。
t1時刻，相同的1.58、0.21既突顯了化學平衡的建立與反應途徑無關，又明確了“等效”的“等”字。從而順理成章地得出“同一條件下，起始濃度相當的平衡為等效平衡的結論”。何謂“起始濃度相當”，則可觀察圖像的差異性。t=0s時刻的物料關系，鮮明的體現了數學中的“極值法”在化學中的應用（即當按照化學方程式的計量關系，把起始物轉化為方程式同一半邊的物質，起始量相等）。
如此，可清晰得出，（1）中 1 mol、1 mol、0，等效（2）中0、0、2 mol，（3）中0.5 mol、0.5 mol、1 mol。
編 號 H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 編
號 N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)
(恒溫衡容)起始狀態n(mol) (恒溫衡壓)起始狀態n(mol)
H2 I2 HI N2 H2 NH3
(1) 1 1 0 (4) 1L 1 3 0
(2) 0 0 ？ (5) 2L ？ ？ 0
(3) 0.5 0.5 ？ (6) 2L 0 0 ？
建立起如此清晰的思維模式后，再簡單構建兩個圓柱型體積模型（如中圖），恒壓等效就不難理解了。（4）中的1 mol、3 mol、0即等效（5）中的2 mol、6 mol、0，（6）中的0、0、4 mol。
由此可見，把數學和化學相結合，既可以培養綜合能力，也可以把數學中的邏輯思維能力、分析能力、歸納能力、空間想象能力在化學問題中再次得到鍛煉和增強。
（三）化學教學中物理的滲透
化學和物理有著廣泛而緊密的聯系。俗話說理化一家，“學好數理化，走遍天下都不怕”。物理中的許多知識都是與化學知識密不可分�；瘜W反應中能量的變化滲透了物理中的能量守恒定律。氣體摩爾體積中滲透了物理中理想氣體的狀態方程的知識。在化學平衡移動的學習中，物理的模型遷移則有著打開思路、點睛的作用。
例如，“勒夏特列原理”只有簡單的一句話（改變影響平衡的一個條件，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動），理解它卻是個難點。教師們總強調“削弱而不抵消”這五字原則，能迅速接受并掌握的學生卻不多。能夠將這些晦澀難懂的文字剖析深刻的莫過于“連通器” 這個物理模型。
如圖（1），改變條件、破壞平衡Ⅰ，向左U型管加水，水位將逐漸回落，最終達到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位高于平衡Ⅰ。可見，平衡移動原理減少了條件中的水位“增加”趨勢，但最終水位相對于平衡Ⅰ而言仍舊是增加了。
如圖（2），改變條件、破壞平衡Ⅰ，從左U型管取水，水位將逐漸調整，最終達到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位低于平衡Ⅰ�？梢�，平衡移動原理減少了條件中的水位“減少”趨勢，但最終水位相對于平衡Ⅰ而言還是減少了。
此謂平衡移動原理——“勒夏特列原理”之核心“削弱而不抵消”。
由此可見，在化學課堂里，巧妙的借助物理知識輔助化學教學，使學生了解物理和化學之間的必然聯系，有助于培養學生的綜合能力。
（四）化學教學中生物的滲透
21世紀是生化的世紀，化學學科和生物學科形影不離。例如《化學與生活》模塊中，就有很多生物學的知識，包括人體必需的六大營養物質，糖類、油脂、蛋白質、維生素等等。其中油脂在人體內的消化，血紅蛋白、酶等具有生物活性的蛋白質的應用，人體缺乏維生素會患何種疾病等等，處處與生物學緊密相連。
化學、生物學與環境保護、生產、生活、醫藥、新材料、新能源、新科技亦有著極其緊密的聯系。近年來，以新科技成果、生物、環境知識為載體的試題屢見不鮮。這類試題要求學生能敏捷地接受新信息，并結合化學、生物知識，在分析、評價的基礎上應用新信息。這既加快了新知識傳播的速度和效果，也考查了學生的化學知識、閱讀能力及推理能力。
如例1，從化學史、生物史的角度考查現代科學前沿的有關簡單化學、生物知識的問題，重在測試學生分析和綜合、比較和論證等能力。
例1 有機合成是近代有機化學創立的標志，在有機化學發展的歷史上有過幾次重大的突破。
(1)1824年德國化學家維勒首次從無機物人工合成了有機物——尿素。實驗過程簡述如下：
AgCNO(氰酸銀) NH4CNO尿素
(2)美國學者米勒設計的一個模擬裝置。抽空后將CH4、NH3和H2從右圖中(a)泵入玻璃儀器內，再把B中的水煮沸，使水蒸氣驅動混合氣體在玻璃管內流動，然后在A內放電7天，經(b)冷卻后，產物沉積在C中，它含有包括氨基酸在內的多種有機物。
(3)1965年9月，我國科學家汪猷等成功地合成了具有生理活性的結晶牛胰島素。另外，1981年11月，我國科學家又在世界上首先人工合成了酵母丙氨酸轉移核糖核酸。
回答下列問題：
(1)寫出反應①、②的化學方程式 、 。
(2)圖中A內為模擬 中發生 。B和C中的液體相當于 。
(3)維勒和米勒的實驗表明 。
(4)結晶牛胰島素合成的化學意義和生物學意義分別是什么?
總結下來，化學和生物學綜合測試題結合特點有三：一是滲透，如糖類、蛋白質與細胞，有機物與生物遺傳等；二是交叉，如元素、化合物與生物的新陳代謝、污水處理與自然環境等；三是綜合，如有機物主要來源、農副產品加工、資源綜合利用、產品、新能源、新材料與生物的遺傳、生命的起源等。
這方面的內容要求我們要有意識地在立足化學和生物學的基礎上，挖掘出兩門學科相關的、交叉的教學資料，拓寬教學內容的廣度，增加交叉的知識面，主動的去滲透，教會學生綜合分析的方法，進而提高學生運用化學、生物視角去觀察分析生活、生產和社會中的各類有關實際問題的能力，體現學以致用的思想。
（五）化學與哲學的聯系
化學學習中處處體現著辯證唯物主義的觀點。例如，學習鹵素的性質，了解到氟元素與其它鹵族元素化學性質的差異時，讓學生樹立“普遍性”中存在“特殊性”的科學思想，認識到任何規律都不是絕對的，而是有條件的。學習氧化還原反應時，讓學生理解“對立統一”規律。學習影響氣體摩爾體積的因素時，使學生充分認識到“內因和外因”的關系。學習元素周期律，則能有力地論證事物的變化規律是由“量變引起質變”的規律……
總而言之，在化學學習過程中，辯證唯物主義的觀點處處得以體現，理解了此觀點，則能很好的指導我們學習。
四、多學科滲透過程中要注意的問題
（一）不可喧賓奪主
化學教學進行多學科滲透，一定要以化學教學為主位，其他學科的滲入只可處輔助地位，一定要保證化學自身的特性。如果不加注意，主次顛倒，學習“乙醇”演變成“如何品酒”的鑒賞課，“酸雨的形成” 演變成“批判21世紀環境破壞的真兇”的政治課，這樣喧賓奪主，自然是失敗的。
（二）不可牽強附會
不言而喻，這點就是說，化學教學中滲入的其他學科的知識一定要有助于化學教學，一定要與化學教學相關聯，不可以“海闊天空”的濫用。
（三）不可模棱兩可
學科之間進行知識滲透的時候，所引進的其他學科的知識一定要準確，不可以在自己還有懷疑的情況下而“授”給學生，否則會出現以下不好的結果：
1、影響學生正確理解、掌握本學科的知識，甚至形成誤導。
2、與所引入知識的正確概念形成距離，甚至形成對立，這既影響學生對正確知識的理解和掌握，又給其他學科老師的教學帶來一定“麻煩”。
這三點在其他學科進行多學科教學滲透中也是很適用的。
隨著科學技術的發展，學科除了朝縱向深入發展以外，同時也在相互滲透交叉著。在高中課堂上，如果我們能夠注意學科之間的關聯和滲透，對促進教學改革及素質教育的全面實施大有裨益。
參考文獻
[1] 邱亮.高中化學新教材與其他學科之間的聯系 [J].成都教育學院學報2003，(5)
[2] 朱世友.化學與其他學科的結合應用 [J].新概念·中考2005，(1)
[3] 張穎.利用化學模型降低化學平衡的學習難度 [J].中學化學教學參考 2008，(8)
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