曾凡明
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(wù)緊,本文從教學實際出發(fā),結(jié)合福田區(qū)謝寶鳳(生物科學)教與學方式轉(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知識體系的聯(lián)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(guān)鍵詞:生物;化學;聯(lián)系;應(yīng)用
中圖分類號:G632.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)31-0269-02
初中化學新課程標準在教學建議中提出:重視學科間的聯(lián)系,增加跨學科內(nèi)容。在化學教學中,應(yīng)加強化學與物理、生物和地理學科的聯(lián)系。常言道:生化不分家,化學是生物學的基礎(chǔ),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(shè)定等方面都有著密不可分的關(guān)系和聯(lián)系。
一、學科性質(zhì)、教學目的上的聯(lián)系
《生物學教學大綱》中指出:生物學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。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)用科學的基礎(chǔ),與其他自然科學和社會科學的發(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。通過對生物課的學習,使學生獲得生物學基礎(chǔ)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(xiàn)代化建設(shè)適應(yīng)社會和繼續(xù)學習,打下必要的基礎(chǔ)。
《化學教學大綱中》指出:化學是一門基礎(chǔ)自然科學,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)、國防和科學技術(shù)現(xiàn)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(chǔ)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(shè)和進一步學習打好初步基礎(chǔ)。
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(nóng)業(yè)、科學、生活、生產(chǎn)等有著廣泛、密切的聯(lián)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?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教材和人教版初中化學教材,發(fā)現(xiàn)化學中的每一章幾乎都涉及到了化學內(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。
化學第一單元走進化學世界中的“物質(zhì)變化和性質(zhì)”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(lián)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(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;第五單元化學方程式中的“質(zhì)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(lián)系;第六單元碳和碳的氧化物與生物學的“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;第十二單元化學與生活中的“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”、“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(lián)系;除章節(jié)內(nèi)容外,還有“走進實驗室”的共同要求及科學探究的方法等。
三、課程編排上的聯(lián)系
化學與生物學的知識內(nèi)容上有密切的聯(lián)系,仔細分析,生物在初一、初二開設(shè),化學在初三開設(shè),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(shè),每周2課時,初二下學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。相對于生物課程而言,化學教學進度快、教學任務(wù)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(yīng)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(nèi)容及相互聯(lián)系,應(yīng)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(xiàn)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(guān)化學內(nèi)容要要善于利用、做好銜接,生物學里已經(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(yīng)用
1.實驗教學方面的應(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(jīng)常出現(xiàn)的考題就有:
(中考真題)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(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(shè)計時,可以將這節(jié)課與生物學學過的知識有機結(jié)合,導入案例如下:
師:同學們,這一節(jié)課我們來學習物質(zhì)的變化和性質(zhì),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(diào)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(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(zhì)呢?
……(學生討論)
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),在化學中,這樣的變化就叫化學變化……
本課時就順利地由學生已經(jīng)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(lián)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(lián)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(zhì)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(yīng)用。生物學上已經(jīng)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(yīng)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(zhì)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(yīng)用于化學學習的整個過程。
通過分析,我們發(fā)現(xiàn)初中生物學與化學是有著密切的聯(lián)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(chǔ)。