孫中冠
摘要 初中人教版教材生物學(xué)教科書中多處涉及與化學(xué)學(xué)科交叉的知識,教師應(yīng)以學(xué)生整體發(fā)展的角度分類處理學(xué)科交叉知識。在初中生物教學(xué)中,尋找與化學(xué)之間的知識交叉點(diǎn),研究如何在生物學(xué)科中滲透化學(xué)知識,對生物和化學(xué)教學(xué)起到積極的推動(dòng)作用,有利于學(xué)生建構(gòu)完整的科學(xué)體系。
關(guān)鍵詞 初中生物;學(xué)科交叉知識;教學(xué)探究
初中生物學(xué)科和化學(xué)知識交叉點(diǎn)主要集中在七年級生物和九年級化學(xué)的內(nèi)容,九年級開設(shè)的化學(xué)學(xué)科的相關(guān)知識在生物的教學(xué)中對七年級學(xué)生來說較難理解,這可能給生物教學(xué)帶來困難,所以,教師要從學(xué)生發(fā)展整體的角度關(guān)注學(xué)科交叉知識教學(xué),合理定位化學(xué)知識的工具性并應(yīng)用于生物學(xué)科教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)為相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
一、注重生物學(xué)與化學(xué)之間的聯(lián)系
中學(xué)理科課程中,生物與化學(xué)盡管它們是從不同領(lǐng)域、不同角度、用不同方法和手段來研究自然科學(xué),但自然界本身是和諧統(tǒng)一的,首先二者的共同之處是兩門學(xué)科對自然現(xiàn)象的研究遵循相同的認(rèn)識規(guī)律,即:發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,收集材料,經(jīng)過分析研究,提出假說,再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行深入研究,檢驗(yàn)和修正假說,從而歸納、總結(jié),上升為正確的結(jié)論。其次二者在實(shí)驗(yàn)方法上也有結(jié)合之處,實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的重要方法和手段。觀察和實(shí)驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的惟一方法,兩門學(xué)科對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笙嗤邯?dú)立完成實(shí)驗(yàn)發(fā)能力;能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器,設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題。兩門學(xué)科的實(shí)驗(yàn)中,有實(shí)驗(yàn)相互滲透的利用,如生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中“驗(yàn)證氧氣和二氧化碳的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn),用到了化學(xué)中的二氧化碳與澄清石灰水的反應(yīng);氧氣的助燃性質(zhì)判斷。
二、在生物學(xué)科中積極滲透化學(xué)學(xué)科知識
在生物教學(xué)過程中有意識地將化學(xué)知識作為教學(xué)的輔助工具,完成本學(xué)科的教學(xué)。如在檢驗(yàn)菜豆種子和玉米種子胚乳作為儲存營養(yǎng)物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)時(shí),先介紹淀粉遇碘變藍(lán)的化學(xué)反應(yīng),在此基礎(chǔ)上請學(xué)生在菜豆種子和玉米種子中滴加碘液觀察現(xiàn)象,最后得出子葉和胚乳的作用為儲存營養(yǎng)物質(zhì);在設(shè)計(jì)“二氧化碳是光合作用必須的原料嗎?”時(shí),首先介紹氫氧化鈉可以吸收二氧化碳,簡要介紹化學(xué)反應(yīng)方程式后再請學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);光合作用產(chǎn)生氧氣實(shí)驗(yàn)中利用金魚藻收集氧氣使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃需要學(xué)生理解“氧氣是助燃物”這樣一個(gè)化學(xué)知識;酸雨中pH值的介紹是學(xué)生理解酸雨的必備知識。沒有這些化學(xué)基本知識的鋪墊,對生物學(xué)教學(xué)帶來很多困難。
三、有選擇地進(jìn)行化學(xué)知識教學(xué)
在介紹光合作用反應(yīng)方程式時(shí),介紹二氧化碳和氧氣的化學(xué)式為CO和O,既節(jié)約課堂時(shí)間,也簡單地滲透化學(xué)知識;對于光合作用反應(yīng)方程式的箭頭“→”,學(xué)生很容易根據(jù)數(shù)學(xué)的思維寫成等于號“=”,這里插入化學(xué)反應(yīng)方程式的基本知識,即如果是單一的化學(xué)反應(yīng)則用等號,而光合作用的反應(yīng)其實(shí)不是簡單的一個(gè)反應(yīng),而是許多復(fù)雜反應(yīng)的簡化,因此不能用等號。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生就能很好地理解箭頭的含義,同時(shí)方程式左邊為原料,右邊為產(chǎn)物,為化學(xué)的反應(yīng)物和生成物作了鋪墊。在八年級上冊人類對細(xì)菌和真菌的應(yīng)用中介紹酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳時(shí),采用反應(yīng)方程式的形式,形象直觀地突破這一教學(xué)重點(diǎn)。
四、交叉知識點(diǎn)的教學(xué)方法建議
1.直觀教學(xué)法直觀法中的模型建立是科學(xué)研究中一種十分重要的研究方法。它對于上些復(fù)雜的自然現(xiàn)象和過程,根據(jù)已掌握的事實(shí)材料,首先建立一個(gè)適當(dāng)?shù)哪P图右悦枋?,使研究對象形象化、具體化。如生物學(xué)中的細(xì)胞模型、DNA模型、各種分子模型。
2.實(shí)驗(yàn)法:在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,膠頭滴管、試管、鐵架臺等化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用是化學(xué)學(xué)科的基本功,而學(xué)生首次接觸這些儀器是在生物課堂中,這就要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,嚴(yán)格按照儀器的正確使用方法進(jìn)行規(guī)范,以免給學(xué)生錯(cuò)誤的第一印象后在化學(xué)課堂上難以糾正。二氧化碳鑒定。驗(yàn)證呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳用澄清石灰水,利用原理:澄清石灰水遇到二氧化碳就會(huì)變渾濁。氧氣鑒定,驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生的氣體是氧氣,方法是先收集氣體,再用帶火星的木條檢驗(yàn),使帶火星的木條復(fù)燃可以證明產(chǎn)生氣體是氧氣;也可利用蠟燭燃燒需要氧氣,來驗(yàn)證空氣中含氧氣。
3.生活遷移法。比如生物教材對酸雨的形成過程解釋為:酸雨主要是向大氣中排放過多的酸性物質(zhì)導(dǎo)致的,導(dǎo)致我國出現(xiàn)酸雨的主要原因是過度燃燒含硫量較高的煤引起的,同時(shí)機(jī)動(dòng)車尾氣排放也是導(dǎo)致酸雨的另一關(guān)鍵因素。這種描述讓學(xué)生對酸雨現(xiàn)象有直觀清晰的了解,但對酸雨的形成過程及危害不能深入掌握。在化學(xué)教材中,對引起酸雨的污染物以及酸雨的具體形成過程都有詳細(xì)的講解。因此,在生物教學(xué)中,教師在講解過程中或結(jié)束后,可進(jìn)一步用化學(xué)知識引導(dǎo)學(xué)生分析酸雨的形成過程以及反應(yīng)的化學(xué)式,讓學(xué)生對生物學(xué)科知識進(jìn)一步鞏固掌握。
統(tǒng)計(jì)歸納生物和化學(xué)的知識交叉點(diǎn),進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì),突破兩門學(xué)科之間的界限,促進(jìn)二者之間的融合滲透,將二者的知識體系系統(tǒng)整合,不僅能幫助學(xué)生更輕松記憶、理解學(xué)科知識,同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。也有利于學(xué)生跨學(xué)科理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì),發(fā)展核心素養(yǎng)。
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