跨学科知识在初中化学教学中的应用
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【摘 要】化学是一门与工农业生产、环境保护、日常生活、能源、资源、卫生保健等有着密切关系的学科。理科综合试题突出了学科间的相互渗透，综合性强。试题考查的内容至少是两门学科的综合，它有机地渗透了物理、化学、生物、环保、生态、数学、思维学等多学科知识内容，具有较强的学科融合性，超越了“学科本位”意识。
初中化学科教学中注重和加强了跨学科知识的传授的探索和研究，已初步取得了一定成效，在近几年初中升高中的化学科考试和全国初中化学竟赛中已显示了它的优势。现以几个实例谈谈我在教学中应用跨学科知识解决实际问题一些的做法。
一、数学知识在化学试题中的应用
数学中的极值、数轴、直角坐标系、三角函数以及因式分解中的“十字相乘法”等知识在解决有关化学试题中都有快捷、独道的功效。适时地引入会使学生在解决化学问题时感到亲切和轻松，并加强了学科间知识的渗透。例如：我在讲解关于建立在直角坐标系中的金属活泼性和金属与酸反应产生氢气质量大小的综合试题中，利用三角函数的知识并赋以它的物理意义（即速率）并结合有关化学知识来解决，就能使学生感到非常轻松，因为三角函数和速率是他们在数学和物理中早已熟知的知识，现在仅是用已熟知的知识来解决有关化学问题罢了。而在解决一定质量的镁在空气中燃烧生成多少氧化镁和氮化镁等类问题时，应用数学中极值的思想来解决就会迎刃而解；再如在讲解有关溶液计算时，我引入了数学中的“十字相乘法”（即十字交叉法）来解决。数学上的“十字相乘法”是因式分解中的一种最简单、最常用的方法，这是学生早已熟知的方法，而学生往往不会自觉应用到有关化学计算中来。这就需要教师在教学中抓住时机加以引导，以达到理想的效果。我在讲述溶液有关稀释、浓缩和配制计算时，通过一个具体的计算让学生感觉到用“十字交叉法”解决溶液计算问题比用常规的列方程解要简便，而且用“十字交叉法”进行计算可免解方程的繁琐，不容易出错。学生通过练习后，很容易掌握应用“字交叉法”解决有关溶液计算问题，然后我再将此方法迁移到其他类型的混合物计算之中。
例如，经测定由Fe2O3、Fe3O4和FeCO3三种物质组成的混合物中铁元素的质量分数为70％，则计算出该混合物中Fe3O4 和FeCO3两种物质的质量比。
学生通过观察发现Fe2O3中铁元素的质量分数与混合物中铁元素的质量分数相等，即都为70％。利用“十字交叉法”很快计算出混合物中Fe3O4和FeCO3的质量比。
二、物理知识在化学试题中的应用
物理中有好多知识点是分析物体在某个物理量变化后产生的变化，这正好与化学变化这个动态过程相吻合。因此，物理中的浮力、气压、导电性、杠杆等知识以及“等效电路”等思维方式常会出现在化学试题中，所以在化学教学中进行相关知识点教学时应注意对学生进行物理学科知识的迁移。
我在讲授酸碱盐溶液的导电性一节时，有意安排讲解灯泡的亮度与电流强度，电流强度与溶液中自由移动离子和离子所带电荷的关系，这为后来再结合我们化学中的复分解反应有关知识来解决有关问题打下伏笔。
例：在进行Ba(OH)2溶液的导电性实验时,往Ba(OH)2溶液中逐滴加入或缓缓通入下列物质，能观察到灯炮由“亮一暗一熄灭一亮”的变化的物质是（ ）
A．H2SO4 B.CO2 C.K2CO3 D.稀盐酸
在解答这样的考题时，不仅要用到有关化学反应的知识，还会用到浮力、密度等物理知识。因此，平时教学中应加强跨学科知识的教学和应用。
三、环保知识与化学知识相结合
在进行空气、水是人类宝贵的自然资源、一氧化碳和化学肥料等有关知识的传授和讲解中，应加强对学生环境保护意识的教育和环保知识的传授，以增强学生保护和治理环境的自觉性（这一点对于处于西部的化学教师来说是应特别加强的）；另一方面也才能解决有关环境和化学相结合的问题。
例如,1997年，某中学组织自然科学兴趣小组针对我市某热电厂下游几十公里的河水中鱼类几近绝迹的现象，进行了一次调查，并取得了一些资料：
测定热电厂使用的燃料煤中硫含量，测得煤中含硫的质量分数为0.0064％。
了解煤燃烧后的气体排放情况。发现燃烧后的气体未经处理即排放到空气中，该热电厂地处多雨地区。
了解热电厂发电用水的情况。发现电厂发电用水未经冷却直接排入河中。
根据上述调查资料，回答下列问题：（l）分析鱼类几近绝迹的主要原因：①（写化学方程式）② 。
（2）试计算该热电厂每燃烧1 000克煤，理论上有 克SO2排放到空气中。
四、物理、化学、生物知识的融合
在化学教学中应注意穿插有关知识，不然就无法让学生解决有关问题。
如：是绿色植物进行光合作用的装置，步骤如下：l.烧杯内放入金水藻，并注入足量的水。2.用漏斗罩住金水藻，并将盛水的试管倒置在漏斗上。3.放在强光下照射。4.检验试管内气体的成分。根据以上实验，如果用实验室来制取试管内的气体，则化学 方程式为 。若大气压为1标准大气压，试管内外液面高度差10厘米，则图中试管内A点的压强为 帕。
以上我从四个方面说明了跨学科知识在初中化学教学中应用的重要性和必要性。只有在教学中加强学科知识问的联系，才会提高学生学习知识的积极性和自觉性，也就才能提高学生分析问题和解决问题的能力和技巧，才会适应素质教育的要求，也才会避免应试教育中曾出现过的“高分低能”等弊端。使教育为生产实际和生活服务。因此，作为初中化学教师在平时的教学中应自觉加强跨学科知识的教学和应用。