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探究如何將初中生物學(xué)知識應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中
探究如何將初中生物學(xué)知識應(yīng)用到化學(xué)教學(xué)中
曾凡明
�。◤V東省深圳市福田區(qū)皇崗中學(xué)，廣東深圳518045）
摘要：深圳初中科學(xué)課程自2013年起逐步由浙教版綜合課程《科學(xué)》改為分科教學(xué)，原科學(xué)教材中涉及的物理、化學(xué)、生物、自然地理部分均采用人教版教材單科教學(xué)，其中化學(xué)課程在初三一年完成，教學(xué)時間短、教學(xué)任務(wù)緊，本文從教學(xué)實際出發(fā)，結(jié)合福田區(qū)謝寶鳳（生物科學(xué)）教與學(xué)方式轉(zhuǎn)變特色工作室的研究成果，著重研究生物知識體系與化學(xué)知識體系的聯(lián)系，旨在幫助初中生物、化學(xué)老師探索出一些新的新課導(dǎo)入和知識傳授模式，以使學(xué)生更高效、更輕松地完成生物、化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞：生物；化學(xué)；聯(lián)系；應(yīng)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(xué)在初中生物課堂的實踐研究
初中化學(xué)新課程標準在教學(xué)建議中提出：重視學(xué)科間的聯(lián)系，增加跨學(xué)科內(nèi)容。在化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)加強化學(xué)與物理、生物和地理學(xué)科的聯(lián)系。常言道：生化不分家，化學(xué)是生物學(xué)的基礎(chǔ)，生物學(xué)是化學(xué)的延伸，兩門學(xué)科在學(xué)科素養(yǎng)、知識體系、課程設(shè)定等方面都有著密不可分的關(guān)系和聯(lián)系。
一、學(xué)科性質(zhì)、教學(xué)目的上的聯(lián)系
《生物學(xué)教學(xué)大綱》中指出：生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)。它是農(nóng)、林、牧、副、漁、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護及其他有關(guān)應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)，與其他自然科學(xué)和社會科學(xué)的發(fā)展，與我國的新技術(shù)革命，與人類的生活，都有著密切的關(guān)系。通過對生物課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得生物學(xué)基礎(chǔ)知識，形成基本的生物學(xué)觀點，提高學(xué)習(xí)生命科學(xué)的興趣和能力，初步具有科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神和一定的實踐能力，掌握一般的科學(xué)方法，為他們以參加社會主義現(xiàn)代化建設(shè)適應(yīng)社會和繼續(xù)學(xué)習(xí)，打下必要的基礎(chǔ)。
《化學(xué)教學(xué)大綱中》指出：化學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律�；瘜W(xué)與社會生活、生產(chǎn)有著廣泛的聯(lián)系，對于我國實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化具有極其重要的作用。通過化學(xué)課的學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點，面向全體學(xué)生，以化學(xué)基礎(chǔ)知識教育學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和能力，為學(xué)生參加社會主義建設(shè)和進一步學(xué)習(xí)打好初步基礎(chǔ)。
從學(xué)科大綱的直觀解釋上看，生物學(xué)和化學(xué)都提到和工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)、生活、生產(chǎn)等有著廣泛、密切的聯(lián)系；從教學(xué)目的上看，均有培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、實踐能力和實驗?zāi)芰Φ认嗤c；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(xué)精神等方面高度的相似和聯(lián)系。
二、知識內(nèi)容上的聯(lián)系
比較人教版初中生物學(xué)教材和人教版初中化學(xué)教材，發(fā)現(xiàn)化學(xué)中的每一章幾乎都涉及到了化學(xué)內(nèi)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(nèi)容。
化學(xué)第一單元走進化學(xué)世界中的“物質(zhì)變化和性質(zhì)”與生物學(xué)的“消化和吸收”及“綠色植物與生物圈中的碳氧平衡”等相聯(lián)系；第二單元我們周圍的空氣中的“空氣”與生物學(xué)的“生物與環(huán)境的關(guān)系”及“綠色植物與生物圈中的碳氧平衡”相聯(lián)系；第三單元中物質(zhì)構(gòu)成的奧妙中的“分子和原子”與生物學(xué)的“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”相聯(lián)系；第四單元自然界中的水中的“愛護水資源”與生物學(xué)的“生物與環(huán)境的關(guān)系”、“人類活動對生物圈的影響”及“節(jié)水農(nóng)業(yè)”等相聯(lián)系；第五單元化學(xué)方程式中的“質(zhì)量守恒定律”與生物學(xué)的“碳氧平衡”、“呼吸作用”及“光合作用”等相聯(lián)系；第六單元碳和碳的氧化物與生物學(xué)的“光合作用”、“人體內(nèi)物質(zhì)的運輸”等相聯(lián)系；第七單元燃料及其利用和生物學(xué)的“人類活動對生物圈的影響”相聯(lián)系；第九單元溶液中的“溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)”與生物學(xué)的“溶液濃度大小對植物吸水的影響”相聯(lián)系；第十一單元鹽化肥與生物學(xué)的“植株的生長需要營養(yǎng)物質(zhì)”相聯(lián)系；第十二單元化學(xué)與生活中的“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”、“化學(xué)元素與人體健康”與生物學(xué)的“人體的營養(yǎng)”及“健康地生活”等相聯(lián)系；除章節(jié)內(nèi)容外，還有“走進實驗室”的共同要求及科學(xué)探究的方法等。
三、課程編排上的聯(lián)系
化學(xué)與生物學(xué)的知識內(nèi)容上有密切的聯(lián)系，仔細分析，生物在初一、初二開設(shè)，化學(xué)在初三開設(shè)，是有科學(xué)意義的。目前深圳市初中生物學(xué)課程安排在初一、初二年級兩學(xué)年開設(shè)，每周2課時，初二下學(xué)期進行深圳市生物會考結(jié)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(shù)；化學(xué)課程安排在初三一年，每周4課時，作為中考學(xué)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(xué)教學(xué)進度快、教學(xué)任務(wù)重，生物學(xué)的學(xué)習(xí)對初中化學(xué)具有鋪墊作用，在教學(xué)過程中如何做好生物和化學(xué)的教學(xué)安排，尤其是已完成學(xué)習(xí)的生物知識如何能應(yīng)用到初三的化學(xué)教學(xué)中，更是值得分析、思考和探究。
既然生物與化學(xué)不分家，那么無論生物與化學(xué)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(xué)中的具體內(nèi)容及相互聯(lián)系，應(yīng)在適當(dāng)時機下做好“加減法”，加強對學(xué)科間的整合。生物老師在初一、初二教學(xué)中可以有選擇地進行化學(xué)知識提前教學(xué)，逐步培養(yǎng)學(xué)生探究化學(xué)、感知化學(xué)的興趣，針對化學(xué)里重復(fù)出現(xiàn)的生物學(xué)知識可以適時重復(fù)；化學(xué)老師在教學(xué)時要加強全局意識，綜合備課，針對不同初一、初二生物學(xué)里學(xué)過相關(guān)化學(xué)內(nèi)容要要善于利用、做好銜接，生物學(xué)里已經(jīng)掌握的知識點可以輕略帶過，重點強調(diào)知識上的不同之處，這樣能減輕學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)，達到事半功倍的教學(xué)效果。
四、生物學(xué)知識在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
1.實驗教學(xué)方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）大致相同的實驗室布局，相同的學(xué)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(shè)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(yīng)急處理等。
2.知識內(nèi)容存在聯(lián)系的應(yīng)用實例。如“物質(zhì)的變化和性質(zhì)”一課，是人教版初中化學(xué)的第一單元第一課題，是學(xué)習(xí)化學(xué)的開始，也是中考的考點之一，經(jīng)常出現(xiàn)的考題就有：
�。ㄖ锌颊骖}）以下屬于不屬于化學(xué)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(zhì)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(xué)里涉及到的知識，考察的是化學(xué)變化的概念理解，教師在準備這學(xué)時的教學(xué)設(shè)計時，可以將這節(jié)課與生物學(xué)學(xué)過的知識有機結(jié)合，導(dǎo)入案例如下：
師：同學(xué)們，這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)物質(zhì)的變化和性質(zhì)，但是在學(xué)習(xí)化學(xué)課之前，我們先來復(fù)習(xí)生物知識。（利用“化學(xué)課復(fù)習(xí)生物知識”激發(fā)學(xué)生的好奇心和調(diào)動學(xué)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(zhì)？又生成了哪些物質(zhì)？
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(zhì)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(xiàn)在就知道氧氣的重要性了，我們以后學(xué)習(xí)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(zhì)呢？
……（學(xué)生討論）
師：是的，氧氣和二氧化碳及水是不同的物質(zhì)，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(zhì)生成了另外的、不同的、新的物質(zhì)，在化學(xué)中，這樣的變化就叫化學(xué)變化……
本課時就順利地由學(xué)生已經(jīng)掌握的生物學(xué)知識順利過渡到了化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，并且通過知識點的對比聯(lián)系，還復(fù)習(xí)了光合作用屬于化學(xué)變化。當(dāng)然，在“化學(xué)變化”的講解中，我們還可以聯(lián)系生物學(xué)學(xué)習(xí)過的呼吸作用、食物消化吸收、腐爛分解、發(fā)霉變質(zhì)等同樣屬于化學(xué)變化，通過已學(xué)過的知識來進行概念的詮釋，既通俗易懂，又能讓學(xué)生印象深刻、理解透徹。
3.其他方面的應(yīng)用。生物學(xué)上已經(jīng)學(xué)習(xí)過的探究方法及過程，同樣適用于化學(xué)的學(xué)習(xí)，可以由復(fù)習(xí)簡單的生物探究，讓學(xué)生復(fù)習(xí)探究的方法及過程，再重新應(yīng)用到化學(xué)的學(xué)習(xí)中。生物與化學(xué)的思維方法上也存在相同之處，所以概念知識的學(xué)習(xí)可以采用學(xué)生熟知的自主閱讀、歸納分析等方式進行；生物實驗和化學(xué)實驗都可以采取小組合作、探究的方法。
再如，初一生物學(xué)習(xí)種子的萌發(fā)時，學(xué)生就已掌握用控制變量法用于實驗探究，初三化學(xué)學(xué)習(xí)影響物質(zhì)溶解速度因素的探究就可以先從復(fù)習(xí)控制變量法開始引入。仔細分析，可以找到更多共同的學(xué)習(xí)方法，由教師進行引導(dǎo)，已掌握的生物學(xué)學(xué)習(xí)方法、實驗方法、探究方法可以應(yīng)用于化學(xué)學(xué)習(xí)的整個過程。
通過分析，我們發(fā)現(xiàn)初中生物學(xué)與化學(xué)是有著密切的聯(lián)系，但要將生物學(xué)知識成功的、更多的運用到化學(xué)教學(xué)中去，還需要廣大化學(xué)教師具備一定的綜合知識儲備，在教學(xué)之余，化學(xué)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(dǎo)思想和教學(xué)思路，爭取有教學(xué)上的突破和創(chuàng)新，以使教師能教得輕松，也減輕學(xué)生的課業(yè)負擔(dān)，更能為綜合型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
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