化学跨学科教学的意义

2023-03-05

为适应课改要求, 近年中考化学中出现了一类跨学科试题, 以更好地培养学生的科学素质和创新意识为宗旨, 突出各学科知识的相互渗透, 突出化学的基础性和边缘性, 提高学生综合分析和解决问题的能力。针对这一新情况, 在初中化学教学中加强跨学科知识的传授和应用就显得尤为重要了。笔者在教学中注重和加强了跨学科知识传授的探索和研究, 已取得了一定成效。

一、在汉语言文化中再现化学过程, 提高学生良好的科学人文素养

汉语是中华民族的母语, 有着浓厚的人文气息。老师可有效地在课堂中渗透汉语言的有关知识, 有利于增强学生的求知欲, 增强学习的主动性和自信心, 让学生不断感受到化学带来的美。

在复习碳和碳的氧化物时, 笔者利用“讲故事”“猜谜语”“品诗歌”等方式, 复习了本单元所有化学方程式及其相互转化关系。学生很感兴趣, 更增强了对老师的亲近感, 学习效果也达到了最佳。

在化学教材中, 汉语言与化学相互渗透的例子很多。针对明代于谦的《石灰呤》这首诗, 老师可以设置如下问题: (1) 诗人用什么化合物比喻自己坚忍不拔的毅力和高尚的情操? (2) 诗句中发生了什么变化, 如何用方程式表示?诗句本身包含的诗人崇高的人格气节, 与千变万化的化学过程有机统一, 让学生在追寻化学知识的同时, 也感受到了人格的洗礼!

广东台山市一位化学老师提炼了化学元素的特征而创作出《青花瓷》的歌词:“无色酚酞面对碱羞涩脸绯红, 紫色石蕊遇到碱青蓝慢淡出, 酸碱和盐融入水离子解离开, 酸和氢氧跟金属三角恋……”在课堂上激情演唱, 让人感受到汉语言赋于化学无穷的魔力, 感受到化学的美。这样的结合无不给学生以心灵的熏陶, 从而达到很好的教学效果。

二、数学知识在化学试题中再现, 培养学生解决综合问题的能力

数学中的比例法、假设法、数轴、直角坐标系、三角函数、极值等知识在解决有关化学试题中有快捷而独道的功效。适时引入数学知识, 会使学生在解决化学问题时感到亲切和轻松, 并加强学科间知识的渗透。

化学图像题是中考的热点题之一, 仅给出示意图和函数图像, 利用直角坐标系来描述有关化学量之间的函数关系, 主要考查学生对不同学科知识的整合能力。如2007年的中考题:向盐酸和氯化钙溶液的混合物中滴入碳酸钠溶液, 下图表示碳酸钠溶液的质量与生成气体或沉淀的质量变化关系正确的是 ()

在日常教学中融入图像, 不但能使学生学会画图, 充分掌握所学知识, 还能将数学中的坐标类图像与化学学科知识整合, 对课堂教学有很大的辅助作用。

在讲解直角坐标系中建立金属活泼性和金属与酸反应产生氢气质量大小关系的综合试题中, 利用三角函数知识, 赋予它物理意义 (速率) , 结合有关化学知识来解决, 就使学生感到非常轻松——因为现在仅是用熟悉的知识来解决有关化学问题罢了。

三、物理知识在化学试题中展示“才华”, 让学生更好地分析解决综合试题

物理中很多知识点是分析物体在某个物理量改变后产生的变化, 这正好与化学变化这个动态过程相吻合。物理中的浮力、气压、导电性、杠杆等知识以及“等效电路”等思维方式常会出现在化学试题中。因此, 进行化学相关知识点教学时, 应注意对学生进行物理学科知识的迁移。

在处理初中化学下册课本第75页习题一时, 笔者就跟学生这样叙述:鸡蛋壳的主要成分碳酸钙遇稀盐酸发生反应生成氯化钙和二氧化碳, 形成的气泡附在蛋壳上, 产生的浮力使鸡蛋上升。鸡蛋升到液面时气泡因受压减小而破裂, 二氧化碳扩散使浮力减小, 鸡蛋又下沉。沉入杯底时, 稀酸继续不断地和蛋壳发生化学反应, 又不断地产生二氧化碳气泡, 从而再次使鸡蛋上浮。这样循环往复, 当鸡蛋外壳被盐酸作用光了之后, 反应停止, 鸡蛋的上下运动也就停止了。此时由于杯中的液体里含有大量的氯化钙和剩余的盐酸, 液体的比重大于鸡蛋的比重, 因而, 鸡蛋最终浮在液体上部。

再如:有下列四种实验设计及操作, 实验过程中其现象不足以说明C02与Na0H溶液发生了反应的是 ()

在解答此类习题时, 不仅要用到有关化学反应的知识, 还会用到浮力、密度压强等物理知识。因此, 平时教学中应加强跨学科知识的教学和应用, 以提高学生解决综合试题的能力。