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探究如何將初中生物學知識應用到化學教學中
探究如何將初中生物學知識應用到化學教學中
曾凡明
�。◤V東省深圳市福田區(qū)皇崗中學，廣東深圳518045）
摘要：深圳初中科學課程自2013年起逐步由浙教版綜合課程《科學》改為分科教學，原科學教材中涉及的物理、化學、生物、自然地理部分均采用人教版教材單科教學，其中化學課程在初三一年完成，教學時間短、教學任務緊，本文從教學實際出發(fā)，結合福田區(qū)謝寶鳳（生物科學）教與學方式轉變特色工作室的研究成果，著重研究生物知識體系與化學知識體系的聯系，旨在幫助初中生物、化學老師探索出一些新的新課導入和知識傳授模式，以使學生更高效、更輕松地完成生物、化學課程的學習。
關鍵詞：生物；化學；聯系；應用
課題項目：本文為謝寶鳳工作室福田區(qū)公益課題，項目名稱：做中學在初中生物課堂的實踐研究
初中化學新課程標準在教學建議中提出：重視學科間的聯系，增加跨學科內容。在化學教學中，應加強化學與物理、生物和地理學科的聯系。常言道：生化不分家，化學是生物學的基礎，生物學是化學的延伸，兩門學科在學科素養(yǎng)、知識體系、課程設定等方面都有著密不可分的關系和聯系。
一、學科性質、教學目的上的聯系
《生物學教學大綱》中指出：生物學是研究生命現象和生命活動規(guī)律的科學。它是農、林、牧、副、漁、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護及其他有關應用科學的基礎，與其他自然科學和社會科學的發(fā)展，與我國的新技術革命，與人類的生活，都有著密切的關系。通過對生物課的學習，使學生獲得生物學基礎知識，形成基本的生物學觀點，提高學習生命科學的興趣和能力，初步具有科學態(tài)度、創(chuàng)新精神和一定的實踐能力，掌握一般的科學方法，為他們以參加社會主義現代化建設適應社會和繼續(xù)學習，打下必要的基礎。
《化學教學大綱中》指出：化學是一門基礎自然科學，它研究物質的組成、結構、性質以及變化規(guī)律�；瘜W與社會生活、生產有著廣泛的聯系，對于我國實現工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現代化具有極其重要的作用。通過化學課的學習，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點，面向全體學生，以化學基礎知識教育學生，培養(yǎng)學生的基本技能和能力，為學生參加社會主義建設和進一步學習打好初步基礎。
從學科大綱的直觀解釋上看，生物學和化學都提到和工業(yè)、農業(yè)、科學、生活、生產等有著廣泛、密切的聯系；從教學目的上看，均有培養(yǎng)科學態(tài)度、創(chuàng)新精神、實踐能力和實驗能力等相同點；尤其在思想情感方面，更有培養(yǎng)熱愛自然、環(huán)保、勇于探索、有科學精神等方面高度的相似和聯系。
二、知識內容上的聯系
比較人教版初中生物學教材和人教版初中化學教材，發(fā)現化學中的每一章幾乎都涉及到了化學內容，相同之處還有一些基本用語、實驗操作、探究方法等多方面的內容。
化學第一單元走進化學世界中的“物質變化和性質”與生物學的“消化和吸收”及“綠色植物與生物圈中的碳氧平衡”等相聯系；第二單元我們周圍的空氣中的“空氣”與生物學的“生物與環(huán)境的關系”及“綠色植物與生物圈中的碳氧平衡”相聯系；第三單元中物質構成的奧妙中的“分子和原子”與生物學的“發(fā)生在肺內的氣體交換”相聯系；第四單元自然界中的水中的“愛護水資源”與生物學的“生物與環(huán)境的關系”、“人類活動對生物圈的影響”及“節(jié)水農業(yè)”等相聯系；第五單元化學方程式中的“質量守恒定律”與生物學的“碳氧平衡”、“呼吸作用”及“光合作用”等相聯系；第六單元碳和碳的氧化物與生物學的“光合作用”、“人體內物質的運輸”等相聯系；第七單元燃料及其利用和生物學的“人類活動對生物圈的影響”相聯系；第九單元溶液中的“溶質的質量分數”與生物學的“溶液濃度大小對植物吸水的影響”相聯系；第十一單元鹽化肥與生物學的“植株的生長需要營養(yǎng)物質”相聯系；第十二單元化學與生活中的“人類重要的營養(yǎng)物質”、“化學元素與人體健康”與生物學的“人體的營養(yǎng)”及“健康地生活”等相聯系；除章節(jié)內容外，還有“走進實驗室”的共同要求及科學探究的方法等。
三、課程編排上的聯系
化學與生物學的知識內容上有密切的聯系，仔細分析，生物在初一、初二開設，化學在初三開設，是有科學意義的。目前深圳市初中生物學課程安排在初一、初二年級兩學年開設，每周2課時，初二下學期進行深圳市生物會考結業(yè)考試，考生成績不直接計入總分，但作為中考錄取參考分數；化學課程安排在初三一年，每周4課時，作為中考學科以總分40分計入中考成績。(www.gymyzhishaji.com)相對于生物課程而言，化學教學進度快、教學任務重，生物學的學習對初中化學具有鋪墊作用，在教學過程中如何做好生物和化學的教學安排，尤其是已完成學習的生物知識如何能應用到初三的化學教學中，更是值得分析、思考和探究。
既然生物與化學不分家，那么無論生物與化學教師單獨備課授課，還是生化教研組集體備課，針對生物與化學中的具體內容及相互聯系，應在適當時機下做好“加減法”，加強對學科間的整合。生物老師在初一、初二教學中可以有選擇地進行化學知識提前教學，逐步培養(yǎng)學生探究化學、感知化學的興趣，針對化學里重復出現的生物學知識可以適時重復；化學老師在教學時要加強全局意識，綜合備課，針對不同初一、初二生物學里學過相關化學內容要要善于利用、做好銜接，生物學里已經掌握的知識點可以輕略帶過，重點強調知識上的不同之處，這樣能減輕學生的課業(yè)負擔，達到事半功倍的教學效果。
四、生物學知識在化學教學中的應用
1.實驗教學方面的應用，主要體現在以下幾個方面：（1）大致相同的實驗室布局，相同的學生安全守則等；（2）實驗前的準備、試驗后的儀器及剩余藥品、廢棄物品的處置；（3）設計實驗和進行實驗的注意事項及步驟要求；（4）常規(guī)儀器破損后的處理、發(fā)生實驗傷害后的應急處理等。
2.知識內容存在聯系的應用實例。如“物質的變化和性質”一課，是人教版初中化學的第一單元第一課題，是學習化學的開始，也是中考的考點之一，經常出現的考題就有：
�。ㄖ锌颊骖}）以下屬于不屬于化學變化的是：
A.植物的光合作用
B.食物被人體消化吸收
C.饅頭變質發(fā)霉
D.冰塊從冰箱拿出后融化
本題中的ABC選項都屬于初一初二生物學里涉及到的知識，考察的是化學變化的概念理解，教師在準備這學時的教學設計時，可以將這節(jié)課與生物學學過的知識有機結合，導入案例如下：
師：同學們，這一節(jié)課我們來學習物質的變化和性質，但是在學習化學課之前，我們先來復習生物知識。（利用“化學課復習生物知識”激發(fā)學生的好奇心和調動學生的積極性）請問誰可以告訴我植物的光合作用消耗了哪些物質？又生成了哪些物質？
生：消耗了二氧化碳和水，生成了有機物和氧氣。
師：很好，看來初一的生物知識大家都掌握得很好。那再請問：二氧化碳和水與有機物和氧氣是相同物質嗎？
生：是……不是……可能是。
師：很好，大家的答案都不一樣，大家再思考思考，我們呼吸需要氧氣，那我們能否用二氧化碳或者水來替代氧氣呢？
生：不能，沒有氧氣，只呼吸二氧化碳，我們會死的。
師：嗯，很好，大家現在就知道氧氣的重要性了，我們以后學習氧氣的時候，就得認真了。那我們是不是由此可以證明：氧氣和二氧化碳及水是不同的物質呢？
……（學生討論）
師：是的，氧氣和二氧化碳及水是不同的物質，我告訴大家，因為在光合作用的過程中，水和二氧化碳生成了氧氣和有機物，在這個變化過程中，某些物質生成了另外的、不同的、新的物質，在化學中，這樣的變化就叫化學變化……
本課時就順利地由學生已經掌握的生物學知識順利過渡到了化學學科的學習，并且通過知識點的對比聯系，還復習了光合作用屬于化學變化。當然，在“化學變化”的講解中，我們還可以聯系生物學學習過的呼吸作用、食物消化吸收、腐爛分解、發(fā)霉變質等同樣屬于化學變化，通過已學過的知識來進行概念的詮釋，既通俗易懂，又能讓學生印象深刻、理解透徹。
3.其他方面的應用。生物學上已經學習過的探究方法及過程，同樣適用于化學的學習，可以由復習簡單的生物探究，讓學生復習探究的方法及過程，再重新應用到化學的學習中。生物與化學的思維方法上也存在相同之處，所以概念知識的學習可以采用學生熟知的自主閱讀、歸納分析等方式進行；生物實驗和化學實驗都可以采取小組合作、探究的方法。
再如，初一生物學習種子的萌發(fā)時，學生就已掌握用控制變量法用于實驗探究，初三化學學習影響物質溶解速度因素的探究就可以先從復習控制變量法開始引入。仔細分析，可以找到更多共同的學習方法，由教師進行引導，已掌握的生物學學習方法、實驗方法、探究方法可以應用于化學學習的整個過程。
通過分析，我們發(fā)現初中生物學與化學是有著密切的聯系，但要將生物學知識成功的、更多的運用到化學教學中去，還需要廣大化學教師具備一定的綜合知識儲備，在教學之余，化學教師和生物教師要多交流、通有無，爭取集體備課，遵循并深化指導思想和教學思路，爭取有教學上的突破和創(chuàng)新，以使教師能教得輕松，也減輕學生的課業(yè)負擔，更能為綜合型人才的培養(yǎng)奠定基礎。
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