浅谈化学与其他学科的关系

浅谈化学与其他学科的关系

湘城中学 李雷刚

摘要: 化学教学要紧密联系化学学科的发展前景，及时向学生介绍化学学科发展的新动态，结合化学学科的发展前景让学生了解化学学科与其他学科、社会生活、生产的联系，培养学生学习化学的兴趣。 在化学课堂上，教师要善于以物理、生物知识为工具，以历史、语文、政治知识为依据，以数学知识为载体，达到知识间的相互渗透。

关念词:相互渗透 探究性 探究性学习

化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。化学是一门综合性、知识性强的中心学科 ，在与物理学、生物学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。

随着科学技术的高速发展，使得不同学科知识除了向纵深发展之外，同时又相互渗透，相互转化，相互启迪。仅就化学而言，化学变化虽千姿百态，但它与其他学科之间的联系却是非常的密切的。在化学发展史中无处不渗透着物理的、数学的、生物的乃至天文地理的知识；而当今时代中的知识爆炸和更新，更使化学与其他学科的关系达到了水乳交融的地步，因此，在教学过程中重视这一关系，并使学生感受到各学科宇宙之间的关系的必然性和重要性，可对学生自身素质的提高起到相

当重要的作用。在当今中、高考新行的模式下，更要求我们广大教育工作者要善于以物理、生物知识为工具，以历史、语文、政治知识为依据，以数学知识为载体，达到知识间的相互渗透。本文就化学教学中进行学科间渗透，培养学生综合能力，作一些探讨。

一、重数学“载体”的优势，促进化学学科的综合能力 数学学科可谓之工科的“工兵”学科。对化学学科来讲，化学计算是化学知识与数学计算的有机结合„„而且在数学学科方面，学生的思维方式和解决问题的能力已基本形成，因此，在教学过程中恰当、巧妙地引导学生运用数学的知识和数学的思维方式及解题技巧来解决化学问题，可以收到事半功倍的效果，学生能否将化学问题抽象成数学问题，并用数学工具结合化学概念解决实际问题，将成为考察学生能力的一个重要方面。因此，在教学过程中，把化学与数学相结合势在必行，而且它们的结合点很多，不仅在计算方面，其他方面亦有很多。例如：

教师要指导学生在必要时要借助于数学的思维方式，或是证明方法，或是运算过程的某些技巧来解决化学问题。诸如此类的问题很多，只要你善于发现，勤于引导，你的学生在解决问题时一定会综合思考的。 在教学中将某些化学信息，进行加工、抽象归纳、逻辑统摄成规律从而转化成数学问题，进行学科方法渗透，可以有效地提高学生思维能力和解决复杂化学问题的能力。

在实际教学过程中，利用数学方法解决化学问题的时候很多，例如用函数图象、列方程组解决化学问题，都非常方便，同时对于学生来说，解决以上问题的思维方法是一个创新过程，当然这个过程是综合应用了跨学科知识，通过数学的思维方法实现的，有利于培养学生的综合能力。

二、强化物理“工具”学科的作用，提高化学研究能力 化学和物理有着密切的相互联系而且相互完善的。我们知道化学物理是一家。在化学发展历史上，很多元素及化学定律的发现都出自于物理试验之中，不少的学者既是物理学家同时又是化学家，因此素有层次愈高，理化愈不可分之说。物理在某些方面可谓之化学的“助手”，所以在中学阶段，强化物理与化学的关系是必要的, 适当的引导，巧妙的结合，会使学生自然而然地了解化学和物理的必然联系，会为学生今后从事化学研究奠定一定的基础。

化学与物理之间是相互联系的，在不同的课堂中从不同的角度对比讲授，既可结合共性中的系统方法，又可嫁接个性中的专门方法。这将对培养学生的综合应用能力是大有裨益，有助于培养学生的综合能力，尤其是在化学科中借用物理的方法往往能起到事半功倍的效果。

三、利用生物知识，渗透促进化学学科的综合应用

21世纪是生化的世纪，生物科学和化学科学之间更是形影不离的。如溶液的pH 变化与植物根毛区的离子交换，化学变化与沼气发酵池中的生物知识，化学变化与光合作用，化学元素与生物细胞的化学成分，有机化合物与生物遗传，元素化合物

与生物的新陈代谢等都密切相关，物理中的扩散、化学中的渗析与生物中的原生质的知识也是相通的

化学与光合作用

证明“光合作用需要二氧化碳的实验”可利用如图所示的甲（玻璃缸中盛NaOH 溶液），乙（玻璃缸中盛清水）两个装置，将这两个装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下，几小时后分别取下甲、乙装置中的叶片，分别在酒精中热水浴脱色，用水漂洗后分别加碘，发现甲装置中的叶片不变蓝，而乙装置的叶片却变蓝。

（1） 加碘后甲装置中的叶片不变蓝，说明其叶片没有 （ 淀粉 ） 生

成，其原因是甲装置里的二氧化碳 （被NaOH 溶液吸收），反应的化学方程式为 （CO 2+2NaOH =Na2CO 3+H2O ）。

（2） 加碘后乙装置中的叶片变蓝，则细胞中变蓝的结构是 （叶绿

体）其原因为（植物利用二氧化碳在叶绿体中进行了光合作用，合成了淀粉，淀粉遇碘变蓝）。

本题为生物学科中光合作用进行的场所、实质综合性的题目，应充分利用生物学的原理解决化学问题，通过对实验现象的观察分析，考察学生的观察能力、分析能力。

1． 化学与生命

生命运动与化学反应紧密相连，许多生命现象蕴藏化学反应。例如，人体内血液的pH 值一般在7.35-7.45范围内，如果超过这一范围，便属于病理现象。医疗上测定血液等的pH 值可以帮助诊断疾病。这是因为血液中存在如下平衡：

CO 2+H2O=== H2CO 3 ==H++HCO3—、HCO 3-+Na+ == NaHCO3

生物是与化学关系最为密切的学科之一。许多生物现象都与化学知识有关。例如糖类等氧化释放能量与ADP 、ATP 的转化和化学组成；臭氧层的破坏和保护与紫外线的辐射增强，导致皮肤癌等多种疾病等。

教师在教学过程中要注意通过化学知识点建立与其他学科知识点的联系，相互渗透、交叉和综合，培养学生综合运用知识分析和解决问题的能力，又能真正培养学生分析问题、解决问题的能力，这是值得我们教师思考的问题。跨学科综合能力培养应是多途径和多渠道的，在教学中，精心设计问题是目前跨学科综合能力培养的重要途径之一。例如以下的例题：某学生为了测定种子的呼吸作用，设计了如图所示的实验，广口瓶盛有正在萌发的种子及一装有NaOH 溶液的小烧杯。经过一段时间后，U 形管的a 、b 两端液面有什么变化？请结合生物、化学、物理知识解析其原因。

这是一道典型的学科综合题，综合了理、化、生三门自然科学的知识，看似复杂，实则简单，在这里，教师只要引导得当，相信有不少学生都会解决这个问题。在解答之前，我进行了简单的提示：此题应用了物理学中的压强知识和生物学中的呼吸作用的知识。

化学和数学密不可分，化学与物理共同发展，化学与生物共生存„„科技领域中各个学科间都会存在着千丝万缕的联系，或是直接的，或是间接的，或是思维方式上的，或是解决问题的方法上的„„只要你潜心挖掘，必会找到它们之间的联系，必会巧妙地运用于拟订教学之中。今天我们在课堂教学中实现横向联系，明天我们的学生必能纵横于科技的疆场，成为科技界的精英。只要我们能够积极协作，共同探讨研究各学科间的关系，促进我们的教学改革，素质教学全面实现的步伐必将加快，我们必将会培养出更多、更好、更全面的适应时代发展需要的合格人才。 参考文献：

①. 熊云贵. 培养学生理科综合能力的探索. 化学教育.2002年，第3期：1-3页 ②. 国家教委. 化学试测题、命题思想解题指导和说明.2003.06

③. 张鲁殷.STS 教育对我国基础教育的启示. 学科教育.1997.12