探究如何将初中生物学知识应用到化学教学中
探究如何将初中生物学知识应用到化学教学中
探究如何将初中生物学知识应用到化学教学中
曾凡明
（广东省深圳市福田区皇岗中学，广东深圳518045）
自2013年开始，深圳初中科学课程逐步从浙教版综合课程《科学》转变为分科教学。物理、化学、生物、自然地理等部分均采用人教版教材进行单科教学。其中，化学课程在初三一年内完成，教学时间较短，任务较为繁重。本文基于教学实际情况，结合福田区谢宝凤（生物科学）教与学方式转变特色工作室的研究成果，重点探讨生物知识体系与化学知识体系之间的联系。目的是帮助初中生物、化学教师探索新的课程导入和知识传授模式，使学生能够更高效、更轻松地完成生物、化学课程的学习。
关键词：生物；化学；联系；应用
本课题项目隶属于谢宝凤工作室主持的福田区公益研究项目，具体项目名称为“做中学教学法在初中生物教学中的应用与实践研究”。
初中化学的新课程标准在教学指导中强调，要注重学科间的相互关联，并引入跨学科的教学内容。在化学教学的实践中，有必要强化化学与物理、生物以及地理等学科之间的联系。正如俗语所说，生物与化学本是一家，化学构成了生物学的基础，而生物学则是化学的拓展。这两门学科在学科素养培养、知识体系构建以及课程设计等方面，都存在着紧密相连的关系和密切的互动。
一、学科性质、教学目的上的联系
《生物学教学大纲》明确指出，生物学是一门专注于探究生命现象及其活动规律的科学。这门学科不仅是农业、林业、牧业、副业、渔业、医药卫生以及环境保护等领域的基础，而且与自然科学、社会科学的进步紧密相连，与我国的新技术变革息息相关，同时也深刻影响着人类的生活。通过生物课程的学习，学生能够掌握生物学的基本知识，树立起初步的生物学观念，增强对生命科学的学习兴趣与能力，具备初步的科学态度、创新意识及一定的实践技能，学会基本的科学探究方法，从而为他们参与社会主义现代化建设、适应社会发展以及继续深造奠定坚实的基础。
《化学教学大纲》明确指出，化学作为一门基础自然科学，专注于探究物质的构成、构造、特性及其变化规律。这一学科与社会生活及生产实践紧密相连，对我国在工业、农业、国防以及科学技术现代化方面的发展，发挥着至关重要的作用。在化学课程的学习过程中，我们致力于面向所有学生，以化学基础知识的传授为核心，着重培养学生的创新思维和实践操作能力，从而为学生投身社会主义建设及后续学习阶段打下坚实的技能和能力基础。
从学科大纲的直观解读来看，生物学与化学均强调了与工业、农业、科学、生活、生产等领域之间存在的广泛且紧密的联系；在教学目标上，两者都致力于培养科学态度、创新思维、实践及实验技能等共通的品质；特别是在思想情感层面，两者在培养对自然的热爱、环保意识、探索精神以及科学精神等方面展现出高度的一致性和紧密的联系。
二、知识内容上的联系
对人教版初中生物学教材与化学教材进行对比，可以看出化学教材的每一章节几乎都包含了化学知识，而且两者在基本用语、实验操作、探究方法等多个方面也存在诸多相似之处。
化学第一单元的“物质变化和性质”与生物学的“消化与吸收”以及“绿色植物与生物圈中的碳氧平衡”等概念紧密相连；第二单元探讨的“空气”与生物学的“生物与环境的关系”以及“绿色植物与生物圈中的碳氧平衡”存在联系；第三单元深入“分子和原子”的奥秘，与生物学的“肺内气体交换”相呼应；第四单元强调“爱护水资源”，涉及生物学的“生物与环境的关系”、“人类活动对生物圈的影响”以及“节水农业”等方面；第五单元的“质量守恒定律”与生物学的“碳氧平衡”、“呼吸作用”和“光合作用”等概念紧密相关；第六单元的“碳和碳的氧化物”与生物学的“光合作用”和“人体内物质的运输”等知识相联系；第七单元的“燃料及其利用”与生物学的“人类活动对生物圈的影响”相联系；第九单元的“溶质的质量分数”与生物学的“溶液浓度对植物吸水的影响”相联系；第十一单元的“盐化肥”与生物学的“植株生长所需营养物质”相联系；第十二单元的“人类重要的营养物质”和“化学元素与人体健康”与生物学的“人体的营养”和“健康生活”等概念相联系；此外，还有“走进实验室”的共同要求及科学探究方法等。
三、课程编排上的联系
化学和生物学在知识领域内紧密相连，深入考察后可以发现，生物学课程在初中一年级和二年级进行教学，而化学课程则安排在初三，这样的课程设置具有深刻的科学依据。深圳市初中生物教学计划在七年级和八年级两个学年进行，每周安排两节课时。到了八年级下学期，学生将参加深圳市的生物结业考试，该考试成绩虽不直接纳入总成绩，却会成为中考录取的重要参考。至于化学课程，则仅在九年级一年开设，每周四节课时，其成绩以40分计入中考总分。化学教学进度相较于生物课程更为紧凑，任务也更加繁重。生物学知识的学习为初中化学打下了坚实的基础。在安排生物与化学的教学时，如何有效地将已学的生物知识融入初三化学教学，这一课题尤为值得深入分析和研究。
生物与化学本就紧密相连kaiyun全站网页版登录，因此不论是生物化学教师独立进行备课授课，抑或是生化教研组集体进行备课，都应当在恰当的时刻对生物与化学的具体内容及其相互关系进行“加减法”的处理，从而增强学科间的融合。在初中一、二年级的教学过程中，生物教师可以选择性地开展化学知识的预先教学，循序渐进地激发学生对化学的探究兴趣和感知兴趣；对于化学中反复出现的生物学知识点，教师应适时进行复习；同时，化学教师在授课时应具备全局观念，进行综合备课，针对学生在初一、初二阶段已学过的相关化学内容，要善于运用并做好知识衔接；对于生物学中已经掌握的知识点，可以适当简化；重点突出知识点之间的差异，这样做有助于减轻学生的学业负担，实现教学效果的最大化。
四、生物学知识在化学教学中的应用
实验教学领域的应用，主要表现在以下几方面：实验室布局基本一致，学生需遵守统一的安全规定；实验前后的准备工作，包括仪器的使用、剩余药品和废弃物的处理；实验设计和实施过程中的注意事项及操作步骤；常规仪器损坏后的维修以及实验过程中发生伤害时的紧急应对措施。
“物质的变化与性质”这一章节，作为人教版初中化学教材第一单元的首个课题，标志着化学学习的起点。它不仅是中考考查的重点内容之一，而且在考试中频繁出现，诸如以下题型便是其中的典型例子：
（中考真题）以下属于不属于化学变化的是：
A.植物的光合作用
B.食物被人体消化吸收
C.馒头变质发霉
D.冰块从冰箱拿出后融化
本题目中的ABC选项均属于初中一、二年级生物课程所涵盖的内容，旨在考查学生对化学变化概念的掌握。在教师设计本节课的教学方案时，应将课程内容与先前学过的生物学知识相融合，以下为导入案例：
老师：同学们，今天我们要探讨物质的转变及其特性。不过在学习化学知识之前，咱们得先回顾一下生物学的内容。（通过“在化学学习中回顾生物学”来引发大家的好奇心，激发学习热情。）那么，有谁能告诉我植物在进行光合作用时，都消耗了哪些物质？又产生了哪些新物质呢？
生：消耗了二氧化碳和水，生成了有机物和氧气。
老师：同学们表现得相当出色，初一的生物课程内容大家似乎都已经掌握了。接下来，我想问一下：二氧化碳和水是否与有机物和氧气属于同一种物质？
生：是……不是……可能是。
老师：各位的回答各有特色，请大家再深入思考一下。我们知道，人体呼吸离不开氧气，那么，我们是否可以用二氧化碳或是水来取代氧气进行呼吸呢？
生：不能，没有氧气kaiyun.ccm，只呼吸二氧化碳，我们会死的。
嗯，很好，同学们现在对氧气的重要性已有深刻认识。今后在学习氧气相关内容时，我们必须保持严谨的态度。那么，我们能否据此得出结论：氧气、二氧化碳和水是三种性质各异的物质呢？
……（学生讨论）
是的，氧气、二氧化碳和水是性质各异的三种物质。我需告知各位，光合作用这一过程中，水和二氧化碳转化生成了氧气与有机物。这一转变中，原本的物质产生了全新的、性质不同的物质。在化学领域，此类物质转变现象被称作化学变化……
本节课学生顺利地从已掌握的生物学知识过渡到了化学学科的学习，同时，通过对比知识点，加深了对光合作用是化学变化这一概念的理解。自然，在探讨“化学变化”的过程中，我们可以将生物学中学习的呼吸作用、食物的消化与吸收、有机物的腐烂分解以及发霉变质等现象纳入讨论，这些现象同样属于化学变化的范畴。借助我们已有的知识，我们可以对这些概念进行深入浅出的解释，这样不仅使得内容易于理解，而且还能给学生留下深刻的印象，帮助他们全面而透彻地掌握这些知识。
在生物学领域已掌握的探究方式和步骤，同样适用于化学学科的学习。通过回顾基础的生物探究过程，学生可以复习并掌握探究的方法和步骤，进而将这些方法应用于化学学习中。生物与化学领域在思维方式上有着共通之处，因此，学生在学习概念知识时，可以运用他们熟悉的自主阅读、归纳分析等方法；同时，无论是生物实验还是化学实验，都可以采用小组合作、探究式学习的方式。
初一阶段在研究种子发芽的过程中，学生们便学会了如何运用控制变量法进行实验研究。到了初三kaiyun全站登录网页入口，当学习探究影响物质溶解速度的因素时，我们可以先回顾并运用控制变量法。通过深入分析，我们能够发现更多相似的学习策略。在教师的引导下，学生可以将已经掌握的生物学学习技巧、实验技巧和探究技巧，有效应用于化学学习的全过程中。
经过深入分析，我们认识到初中生物学科与化学学科之间存在着紧密的关联。然而，若想将生物学知识有效地、大量地融入化学教学之中，广大化学教师就必须拥有扎实的综合知识储备。在繁忙的教学工作之余，化学教师与生物教师应加强沟通，互通有无，力求实现集体备课。同时，要遵循并深化既定的指导思想和教学思路，力求在教学上实现突破和创新。这样不仅能使教师教学更加轻松，还能减轻学生的学业负担，更为培养综合型人才打下坚实基础。
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