化學(xué)教學(xué)中多學(xué)科知識的遷移

謝州映 楊帆

摘要：列舉了化學(xué)教學(xué)中可供遷移運(yùn)用的哲學(xué)、地理學(xué)、管理學(xué)等學(xué)科的知識點(diǎn)并簡要介紹了這些知識遷移的運(yùn)用方法，可為化學(xué)教師在課堂有效性教學(xué)方面提供參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；知識遷移；哲學(xué)

文章編號：1008-0546（2016）08-0011-01 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.004

化學(xué)教師在教學(xué)中利用學(xué)生在其他學(xué)科學(xué)習(xí)過的并已經(jīng)掌握的簡單的知識創(chuàng)設(shè)情景，可引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生參與的興趣。在化學(xué)課堂中滲透其他學(xué)科特別是文科方面的內(nèi)容，可以使得化學(xué)課堂告別單調(diào)和枯燥，充滿生動和活潑，真正“活”起來。[1]

以下就以實(shí)例來說明在化學(xué)教學(xué)中哲學(xué)、地理等學(xué)科知識遷移的運(yùn)用。

一、化學(xué)教學(xué)中的哲學(xué)知識遷移

哲學(xué)， 是人們對整個(gè)世界及其規(guī)律的最根本看法，因此它和任何一門學(xué)科都有密切關(guān)系。所以，哲學(xué)與化學(xué)必然有著密切的不可分割的聯(lián)系，無論是在化學(xué)教學(xué)中以哲學(xué)觀點(diǎn)加以解讀，還是在哲學(xué)學(xué)習(xí)中引用化學(xué)知識作為例證，都能夠給原本枯燥沉悶的課堂帶來新鮮和生氣。

核外電子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特規(guī)則。其中泡利不相容原理是由奧地利化學(xué)家泡利于1925年通過實(shí)驗(yàn)觀察得到的結(jié)論，原子內(nèi)不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的4個(gè)量子數(shù)n、l、m、ms。簡單地說也就是一個(gè)原子中不存在兩個(gè)運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子。在中學(xué)化學(xué)和大學(xué)《普通化學(xué)》的教學(xué)中基于當(dāng)時(shí)學(xué)生的認(rèn)知水平所限，很難向?qū)W生解釋清楚其中奧妙所在。但德國哲學(xué)家萊布尼茨所說的經(jīng)典名句“世界上沒有完全相同的兩片樹葉” 與“原子中不存在兩個(gè)狀態(tài)完全相同的電子” 有異曲同工之處，雖然這樣的名言并不能用來解釋艱深的化學(xué)理論，可兩者之間的相似性能引起學(xué)生的興趣，幫助學(xué)生理解記憶這一知識。但必須向?qū)W生說明這兩者并不存在因果關(guān)系，不相容原理是通過眾多實(shí)驗(yàn)觀察總結(jié)得到并經(jīng)過了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢砗蛿?shù)學(xué)論證。

在化學(xué)鍵教學(xué)過程中有很多同學(xué)甚至部分老師都將離子鍵的本質(zhì)理解為就是正、負(fù)離子的靜電引力，而共價(jià)鍵則是共用電子對對兩原子核的吸引。但無論是離子鍵之間正、負(fù)離子的靜電作用還是共價(jià)鍵中共用電子對對兩核的電性作用都不能簡單地說成是吸引力或結(jié)合力，它們都還包含有電子與原子核之間的引力和電子與電子之間及原子核與原子核之間的斥力，只有各種引力和斥力達(dá)到相對平衡時(shí)才能形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。這就是唯物辯證法中對立統(tǒng)一規(guī)律的體現(xiàn)，對立統(tǒng)一規(guī)律是唯物辯證法最根本的規(guī)律。世界上任何事物的內(nèi)部和事物之間都包含矛盾的兩個(gè)方面，矛盾的雙方既對立又統(tǒng)一?；瘜W(xué)鍵即是存在于分子內(nèi)相鄰的原子間的引力和斥力的對立統(tǒng)一。利用對立統(tǒng)一規(guī)律很容易理解離子鍵的本質(zhì)不能僅僅說成是正、負(fù)離子之間的靜電吸引，因?yàn)槊艿膬蓚€(gè)方面是相互依存的，不可能單方面存在。所以，不能忽略離子之間還存在相互的排斥力。

可逆反應(yīng)中的正反應(yīng)與逆反應(yīng)對立統(tǒng)一于一個(gè)反應(yīng)體系中，比如化合與分解、弱電解質(zhì)的解離與重新結(jié)合、難溶電解質(zhì)的溶解與結(jié)晶、配位化合物的解離與配合等等。

此外，雖然化學(xué)反應(yīng)中也有不可逆反應(yīng)，但這并不能說明矛盾可以單方面存在。因?yàn)椴豢赡娣磻?yīng)并不是絕對只存在正反應(yīng)，只是它的正反應(yīng)進(jìn)行的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的逆反應(yīng)，所以可以忽略逆反應(yīng)而稱它為不可逆反應(yīng)，但其在本質(zhì)上也還是可逆反應(yīng)。

只要用心發(fā)掘就會發(fā)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科中貫穿著許多哲學(xué)尤其是辯證唯物主義原理的觀點(diǎn)和思想，將它們應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中不僅可以為課堂增添色彩，而且能幫助學(xué)生樹立正確的世界觀，有效地提高學(xué)生的認(rèn)知能力。

二、化學(xué)教學(xué)中的地理知識遷移

在碳酸鹽和碳酸氫鹽的課堂教學(xué)中可以借助地理學(xué)中的喀斯特地形，以奇特壯觀的喀斯特地貌圖片導(dǎo)入必將引起學(xué)生的好奇。喀斯特地形的形成通常是不溶的碳酸鹽在與二氧化碳及水流的共同作用下不斷生成可溶但不穩(wěn)定的碳酸氫鹽，在排水較好的地下巖層就能形成一個(gè)大的溶洞。這類反應(yīng)是可逆的，只要條件許可其溶解的碳酸氫鹽也可能再次分解，再度形成不溶的碳酸鹽沉降在地面。溶洞中從高處落下這樣的水滴在很短的時(shí)間內(nèi)也可能將碳酸鹽沉降在溶洞頂部形成一個(gè)倒錐形的鐘乳石，而地面上會形成形如其名的石筍。于是，在大自然的鬼斧神工之下就形成了我們現(xiàn)在看到的千姿百態(tài)的喀斯特地貌。

三、化學(xué)教學(xué)中的管理學(xué)知識遷移

化學(xué)動力學(xué)的主要任務(wù)之一是想辦法加速某些重要的化學(xué)反應(yīng)，而大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都包含著兩個(gè)或兩個(gè)以上的基元反應(yīng)，總化學(xué)反應(yīng)速率常常取決于進(jìn)行的最慢的那一步基元反應(yīng)。研究反應(yīng)歷程的目的就是找出最慢的基元反應(yīng)，想辦法加速它，則總反應(yīng)就加快了。學(xué)生常常對總速率取決于最慢的那一步反應(yīng)這一知識點(diǎn)難以理解，此時(shí)可以用管理學(xué)中著名的“木桶原理”再附上一張由長短不齊的木板圍成的木桶盛水的圖片幫助學(xué)生理解并加深印象。木桶原理是由美國管理學(xué)家彼得提出的，又叫短板效應(yīng)，說的是一只木桶盛水的多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木塊，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊。所以，如果要增加這只木桶的盛水量首先要找到那塊最短的木板再將其補(bǔ)長，這與前述研究反應(yīng)歷程的目的如出一轍。木桶效應(yīng)早已深入人心，即使是以前不知道這一原理的學(xué)生只要看到木桶盛水的圖片便一目了然。

四、結(jié)語

可以運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中的其它學(xué)科知識還有很多，只要教師用心發(fā)掘思考便能將它們靈活用于課堂教學(xué)中，這樣的教學(xué)方式很容易引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)起學(xué)生參與的興趣，并且有利于培養(yǎng)他們的唯物辯證觀，提高他們的學(xué)習(xí)探究能力及創(chuàng)新意識，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖雪明. 高中化學(xué)課堂中的學(xué)科滲透初探[J]. 化學(xué)教與學(xué).2012，（2）：58-60