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浅谈高中化学教学中其他学科的渗透(一)
浅谈高中化学教学中其他学科的渗透
摘要：化学是一门综合性较强的学科，与数学、物理学、生物学等相互渗透，具有多学科、多信息相互交叉、渗透和融合的特点。在化学教学中，充分合理利用化学和其他学科之间的联系，把其他学科渗透其中，既可以增强学生学习化学的积极性，又能促进各学科的发展，提高学生的综合素质。
关键词：化学教学；学科渗透；大科学观
一、化学教学中其他学科渗透的必要性
（一）学科性质的要求
化学是重要的基础学科之一，是研究物质的性质、组成、结构及变化规律和其应用、制备，以及物质间相互作用关系的科学。化学是一门综合性较强的学科，与数学、物理学、生物学等相互渗透，具有多学科、多信息相互交叉、渗透和融合的特点。在化学教学中，充分合理利用化学和其他学科之间的联系，把其他学科渗透其中，既可以增强学生学习化学的积极性，又能促进各学科的发展，提高学生的综合素质。
（二）新课改的要求
随着新课改的推进，螺旋式上升的教学要求的提出，化学教学中的“拓展视野”跃然于每节课的教学之中。要实施这种化学教学的大变革，合理的进行知识延伸，就必须树立“大科学观”，注重化学学科与其他学科的渗透、延伸；同时也应该注意课内与课外的沟通，包括书本知识与实际应用、课堂掌握的技能与社会实际的结合等。
在这种新形势下，《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》三个模块的独立出现进一步强化了多学科渗透的信息，各地高考化学试题中，跨学科综合试题也逐步升温，出现了不少化学与物理、生物相结合的综合题，甚至还出现了化学与文学、哲学的相互渗透题。由此可见，理清其他学科与化学的联系对于化学教学至关重要。
二、化学教学中其他学科渗透的理论依据
在“教学大纲”和《化学新课程考纲》中，多学科渗透有着明显的理论依据。
（一）传统的教学模式过分强调接受式学习，学习以书本为主、以认知为主、以获得间接经验为主。新旧“教学大纲”中都要求我们要整体地把握和实施知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维课程目标。新的表述中更加关注对环境、资源、科学态度、情感的培养。“能力、情感”这两大目标的加强，成为化学教学中其他学科渗透的理论依据之一。
（二）09浙江省《化学新课程考纲》中强调，考试试题内容以能力测试为主导，主要是突出以科学探究为核心的学习能力考查，强调试题的开放性和较高层次能力的考查，其主要特点是走出化学学科教材范围，与科学、技术、社会等广泛联系。这是化学教学中其他学科渗透的最强有力的理论依据。
（三）《化学新课程考纲》认为化学学科有以下特点：
开放的体系：化学是一门综合性较强的学科，与数学、物理学、生物学等相互渗透，具有多学科、多信息相互交叉、渗透和融合的特点。
开放的目标：教学目标具有多元性，开放的化学教学提倡多元性。
开放的内容：要适当拓展课程内容。化学学科不仅具有鲜明的独立性，而且具有广阔的兼容性。课程内容应拓展视野，引进和整合各门学科的知识。
三、化学教学中其他学科渗透的作用
（一）化学教学与语文的联系
语文是学习的基础，起着至关重要的作用。
首先，我们在审题的时候如果注意到词语的区别、用词的准确，就能避免许多非智力因素的错误。例如，“鉴别氯离子和碳酸根离子”与“检验氯离子”，用词诸如熔沸点应对应高低，而非大小；溶解度应对应大小而非高低。再者避免错别字，“褪色”而非“退色”，“苯”而非“笨”。
其次，化学新课教学中“关键概念”的解析。如果能合理运用语文教学中“字词解释”的方式“概念”分析，对教学将有着事半功倍的作用。例如，在讲解《物质的量浓度》时，学生原本对“物质的量”的理解就不大清晰，硬生生让他们记住“物质的量浓度”这一“六字名词”多少有些困难。如果换个角度，从语言文字解释的角度上细加分析则豁然开朗。在化学教学中，物理量名词皆由单位1衍生，我们不妨教学生作以下理解，“物质的量”的单位是mol，溶液的体积单位L，“浓度”是溶质在溶液中组成的体现，那么“物质的量浓度”即为“在1L溶液中1mol溶质的浓度体现为1mol/L”，文字含义拓展即为“以单位体积溶液中溶质的物质的量描述溶液组成的物理量”。先由文字转化为实量，再由实量抽象回文字，这种由点到面归纳式的理解方式，清楚易懂、简洁明了。
再者，化学教材中的阅读材料是对教学内容的补充和延伸，能扩大学生的知识视野，丰富学生的写作素材。如《侯氏制碱法》、《张青莲教授为元素相对原子量的测定做出了卓越的贡献》就是生动典型的爱国主义教育的素材。或者，利用教材课后的研究性课题，让学生做一些结合生活实际的小实验或者调查，然后撰写小论文，这既可以提高学生的写作能力，也能培养学生的创新思维和实际应用能力。
最后，在化学课教学时，适当的运用语文的“诗歌”导入新课，或者用“小诗歌”进行课堂教学知识脉络小结，往往能很好的激发学生学习化学的兴趣，提高课堂效率。
（1）适当运用语文的诗歌导入新课，辅助化学课教学，既可导出新课的主要教学内容，活跃课堂气氛，又能在新课开始就集中学生的注意力，激发学生学习兴趣，牵引住学生的思维。例如，在讲授《食品中的有机化合物——乙醇》这一章节时，可以运用古代诗人描述情境的优美诗句来导入新课，“明月几时有，把酒问青天” “劝君更进一杯酒，西出阳关无故人”。如此的导入，让酒的色、香、味不知不觉在诗意般的情境中跃然纸上，让学生感触到化学课的学习不再是枯燥知识的罗列，亦有着诗词般的文学韵味。
（2）适当运用诗歌进行课堂教学知识脉络小结，形式比较新颖，效果较好，既能突出教学的重点和难点，提高课堂的教学效率，又能让学生享受到学习的美妙。例如，在讲授“化学实验基本操作——过滤”内容时，可运用七言诗来小结实验操作的相关注意事项：“斗架烧杯玻璃棒， 滤纸漏斗角一样。过滤之前要静置，三靠两低不要忘”。这样的小结，脉络清晰，学生学得活，记得牢，兴趣也高。
（二）化学教学中数学的渗透
数学是化学学习中的重要工具，可谓理科学习的“工兵”学科。
对于化学学科来讲，首先，化学计算是与数学知识结合的典型体现。其次，在数学学习中，学生的思维方式和解决问题的能力已经基本形成。因此，在教学过程中恰当、巧妙地引导学生运用数学知识、思维方式以及解题技巧来解决化学问题，便能有效提高他们的思维能力和解决复杂化学问题的能力。
例如掌握比例式的应用、十字交叉法，在学习同位素的百分含量时，既省时，又明了。一个十字的减法，比值，只需2秒钟就能解决冗杂的一元二次方程的计算。
其次，利用数学空间几何理解分子的结构模型、分子的极性问题等等，画一个清晰的立体图示，便一目了然，完胜过语言文字堆砌。
再者，利用统计学的方法理解电子云，利用函数图像、解方程组解决化学问题，将数学中的建模思想引入化学，将消除学生在空间思维上的疑虑。
在化学教学中，化学平衡之 “等效平衡”的理解一直难以突破。将数学的函数图像、建模思想引入后，1+1=2的解题方法让等效平衡显得相当容易。
例如，反应H2(g)+ I2(g) 2HI(g)存在化学平衡，在恒温恒容的条件下，初始投料2mol HI(g)，与初始投料1mol H2(g)、1mol I2(g)，平衡状态相同，为等效平衡。这段文字的分析，若只是咬文嚼字的解释，其效果如同嚼蜡。借助数学图像，通过观察函数图像（1）（2）的相似性和差异性，理解两种情况下的等效则一目了然。
t1时刻，相同的1.58、0.21既突显了化学平衡的建立与反应途径无关，又明确了“等效”的“等”字。从而顺理成章地得出“同一条件下，起始浓度相当的平衡为等效平衡的结论”。何谓“起始浓度相当”，则可观察图像的差异性。t=0s时刻的物料关系，鲜明的体现了数学中的“极值法”在化学中的应用（即当按照化学方程式的计量关系，把起始物转化为方程式同一半边的物质，起始量相等）。
如此，可清晰得出，（1）中 1 mol、1 mol、0，等效（2）中0、0、2 mol，（3）中0.5 mol、0.5 mol、1 mol。
编 号 H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 编
号 N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)
(恒温衡容)起始状态n(mol) (恒温衡压)起始状态n(mol)
H2 I2 HI N2 H2 NH3
(1) 1 1 0 (4) 1L 1 3 0
(2) 0 0 ？ (5) 2L ？ ？ 0
(3) 0.5 0.5 ？ (6) 2L 0 0 ？
建立起如此清晰的思维模式后，再简单构建两个圆柱型体积模型（如中图），恒压等效就不难理解了。（4）中的1 mol、3 mol、0即等效（5）中的2 mol、6 mol、0，（6）中的0、0、4 mol。
由此可见，把数学和化学相结合，既可以培养综合能力，也可以把数学中的逻辑思维能力、分析能力、归纳能力、空间想象能力在化学问题中再次得到锻炼和增强。
（三）化学教学中物理的渗透
化学和物理有着广泛而紧密的联系。俗话说理化一家，“学好数理化，走遍天下都不怕”。物理中的许多知识都是与化学知识密不可分。化学反应中能量的变化渗透了物理中的能量守恒定律。气体摩尔体积中渗透了物理中理想气体的状态方程的知识。在化学平衡移动的学习中，物理的模型迁移则有着打开思路、点睛的作用。
例如，“勒夏特列原理”只有简单的一句话（改变影响平衡的一个条件，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动），理解它却是个难点。教师们总强调“削弱而不抵消”这五字原则，能迅速接受并掌握的学生却不多。能够将这些晦涩难懂的文字剖析深刻的莫过于“连通器” 这个物理模型。
如图（1），改变条件、破坏平衡Ⅰ，向左U型管加水，水位将逐渐回落，最终达到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位高于平衡Ⅰ。可见，平衡移动原理减少了条件中的水位“增加”趋势，但最终水位相对于平衡Ⅰ而言仍旧是增加了。
如图（2），改变条件、破坏平衡Ⅰ，从左U型管取水，水位将逐渐调整，最终达到平衡Ⅱ，平衡Ⅱ水位低于平衡Ⅰ。可见，平衡移动原理减少了条件中的水位“减少”趋势，但最终水位相对于平衡Ⅰ而言还是减少了。
此谓平衡移动原理——“勒夏特列原理”之核心“削弱而不抵消”。
由此可见，在化学课堂里，巧妙的借助物理知识辅助化学教学，使学生了解物理和化学之间的必然联系，有助于培养学生的综合能力。
（四）化学教学中生物的渗透
21世纪是生化的世纪，化学学科和生物学科形影不离。例如《化学与生活》模块中，就有很多生物学的知识，包括人体必需的六大营养物质，糖类、油脂、蛋白质、维生素等等。其中油脂在人体内的消化，血红蛋白、酶等具有生物活性的蛋白质的应用，人体缺乏维生素会患何种疾病等等，处处与生物学紧密相连。
化学、生物学与环境保护、生产、生活、医药、新材料、新能源、新科技亦有着极其紧密的联系。近年来，以新科技成果、生物、环境知识为载体的试题屡见不鲜。这类试题要求学生能敏捷地接受新信息，并结合化学、生物知识，在分析、评价的基础上应用新信息。这既加快了新知识传播的速度和效果，也考查了学生的化学知识、阅读能力及推理能力。
如例1，从化学史、生物史的角度考查现代科学前沿的有关简单化学、生物知识的问题，重在测试学生分析和综合、比较和论证等能力。
例1 有机合成是近代有机化学创立的标志，在有机化学发展的历史上有过几次重大的突破。
(1)1824年德国化学家维勒首次从无机物人工合成了有机物——尿素。实验过程简述如下：
AgCNO(氰酸银) NH4CNO尿素
(2)美国学者米勒设计的一个模拟装置。抽空后将CH4、NH3和H2从右图中(a)泵入玻璃仪器内，再把B中的水煮沸，使水蒸气驱动混合气体在玻璃管内流动，然后在A内放电7天，经(b)冷却后，产物沉积在C中，它含有包括氨基酸在内的多种有机物。
(3)1965年9月，我国科学家汪猷等成功地合成了具有生理活性的结晶牛胰岛素。另外，1981年11月，我国科学家又在世界上首先人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。
回答下列问题：
(1)写出反应①、②的化学方程式 、 。
(2)图中A内为模拟 中发生 。B和C中的液体相当于 。
(3)维勒和米勒的实验表明 。
(4)结晶牛胰岛素合成的化学意义和生物学意义分别是什么?
总结下来，化学和生物学综合测试题结合特点有三：一是渗透，如糖类、蛋白质与细胞，有机物与生物遗传等；二是交叉，如元素、化合物与生物的新陈代谢、污水处理与自然环境等；三是综合，如有机物主要来源、农副产品加工、资源综合利用、产品、新能源、新材料与生物的遗传、生命的起源等。
这方面的内容要求我们要有意识地在立足化学和生物学的基础上，挖掘出两门学科相关的、交叉的教学资料，拓宽教学内容的广度，增加交叉的知识面，主动的去渗透，教会学生综合分析的方法，进而提高学生运用化学、生物视角去观察分析生活、生产和社会中的各类有关实际问题的能力，体现学以致用的思想。
（五）化学与哲学的联系
化学学习中处处体现着辩证唯物主义的观点。例如，学习卤素的性质，了解到氟元素与其它卤族元素化学性质的差异时，让学生树立“普遍性”中存在“特殊性”的科学思想，认识到任何规律都不是绝对的，而是有条件的。学习氧化还原反应时，让学生理解“对立统一”规律。学习影响气体摩尔体积的因素时，使学生充分认识到“内因和外因”的关系。学习元素周期律，则能有力地论证事物的变化规律是由“量变引起质变”的规律……
总而言之，在化学学习过程中，辩证唯物主义的观点处处得以体现，理解了此观点，则能很好的指导我们学习。
四、多学科渗透过程中要注意的问题
（一）不可喧宾夺主
化学教学进行多学科渗透，一定要以化学教学为主位，其他学科的渗入只可处辅助地位，一定要保证化学自身的特性。如果不加注意，主次颠倒，学习“乙醇”演变成“如何品酒”的鉴赏课，“酸雨的形成” 演变成“批判21世纪环境破坏的真凶”的政治课，这样喧宾夺主，自然是失败的。
（二）不可牵强附会
不言而喻，这点就是说，化学教学中渗入的其他学科的知识一定要有助于化学教学，一定要与化学教学相关联，不可以“海阔天空”的滥用。
（三）不可模棱两可
学科之间进行知识渗透的时候，所引进的其他学科的知识一定要准确，不可以在自己还有怀疑的情况下而“授”给学生，否则会出现以下不好的结果：
1、影响学生正确理解、掌握本学科的知识，甚至形成误导。
2、与所引入知识的正确概念形成距离，甚至形成对立，这既影响学生对正确知识的理解和掌握，又给其他学科老师的教学带来一定“麻烦”。
这三点在其他学科进行多学科教学渗透中也是很适用的。
随着科学技术的发展，学科除了朝纵向深入发展以外，同时也在相互渗透交叉着。在高中课堂上，如果我们能够注意学科之间的关联和渗透，对促进教学改革及素质教育的全面实施大有裨益。
参考文献
[1] 邱亮.高中化学新教材与其他学科之间的联系 [J].成都教育学院学报2003，(5)
[2] 朱世友.化学与其他学科的结合应用 [J].新概念·中考2005，(1)
[3] 张颖.利用化学模型降低化学平衡的学习难度 [J].中学化学教学参考 2008，(8)
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