山东省汶上县康驿镇第一中学 陈萍
2022年4月颁布的《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》，强调发挥课程协同育人功能，明确要求各门课程原则上要用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。作为初中化学教师，在实际教学中也经常遇到化学与语文、数学、物理、生物等学科知识相融合的题目，这类题目的特点是综合性强，难度系数大，学生得分率低。因此，在平时的教学中加强跨学科知识的教学和应用就显得尤为重要。
跨学科学习是一种各学科融会贯通的深度学习活动，能够激发学生的灵感，达成对核心知识的再建构和思维迁移，同时对学生思维方式、做题技巧、整合资源提出了挑战。那么，我们在课堂中应如何开展跨学科知识教学，使学生的学习活动更具综合性、实践性、探究性、开放性和可操作性呢？下面，我就结合自己的教学实践浅谈一下初中化学如何利用跨学科知识解决问题。
一、利用文学素养，开启化学之门
化学学科有其独特的表述方式，物质的变化和现象的描述都要借助语言文字表达，教师首先引导学生理解文字含义，然后再去做题。如学生在学习化学变化和物理变化时，我们常遇到这句话“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”，很多学生只依据字面含义，认为“香炉”是焚香的器具，其实不然，“香炉”指的是香炉峰，不难分析出这里的“烟”其实指山峰在阳光的照耀下透过雾气的折射散发着紫色的烟雾，轻松地分析出该变化属于物理变化。
再如《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法：“挹其水熬之，则成胆矾，烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”以此文记录了两种冶铜工艺。“挹”字属于生僻字，很多学生不认识，教师利用偏旁提手旁分析出“挹”为动词，联系后面“其水”指代“苦泉水”，学生不难分析出“挹”字有舀的意思，“熬”字表示把物质放在容器里用文火慢煮或干煎，同学们就能找出反应条件是加热，那么“熬成胆矾”即将硫酸铜溶液蒸发制得硫酸铜晶体，“久之亦化为铜”即铁釜中的铁变成铜，学生就能联系到金属与盐溶液反应的知识，从容地做出本题。在教学中教师平时要引导学生“咬文嚼字”，审清题意，提取关键词，找出做题的突破口。
二、利用数学储备，提升解题能力
数学与化学不可分割，化学中有些知识的建构是以数学模型为基础的，数学中的坐标系、数轴、十字交叉、极值等知识在解决化学问题时会起到事半功倍的效果，在教学中如果适时地运用已有的数学建模思想去解决新接触的化学知识，学生能轻松地解决问题。如在学习固体物质溶解度和溶解性知识时，我们利用数轴的思想用三个点将数轴分成四部分，将文字记忆转化为图形记忆，深深地印在学生的脑海里。
再如，图形题成为了这几年的热门题型，能考察学生分析图形、提取信息的能力，其中坐标图形题考察最多，在教学中学生如果能运用“一线两轴三点四交叉”四部曲就能轻松自如地解决问题。一线：看这条曲线的变化趋势；两轴：看横轴和纵轴表示的含义；三点：起点、拐点、终点，其中拐点一般代表恰好完全反应；四交叉：看交点，表示两者之间的数量关系。这就要求学生首先要了解坐标系的基本知识，再融合化学知识去完美解答。
三、利用物理思维，巧解化学命题
俗语说“理化不分家”，物理化学知识的生成模式都是相似的，物理中的力学、热学、电学等知识有时是解答化学题目的依据，这就要求教师首先有一定的知识储备，从学生已经建构的物理知识迁移到化学中去。如我们在学习溶解度时会涉及力学和溶解度融合的题目。如图所示，一物体悬挂在饱和氯化钠溶液中，在恒温下向烧杯中分别加入下列物质。（悬挂物不参与反应）
（1）如果加入氯化钠晶体，弹簧示数 。
（2）如果加入蒸馏水，弹簧示数 。
（3）如果加入氯化钾晶体，弹簧示数
在这一题目中，饱和氯化钠是本题的关键词，结合饱和溶液的定义，在温度不变的情况下不能再溶解氯化钠晶体，但是还可以溶解其它的物质，结合密度和浮力之间的关系本题就迎刃而解了。
再如，化学反应中常伴随着能量的变化，如果在密闭容器中反应，气压就会发生变化，假使学生有这些知识基础，解决问题时思维跨度不会那么大，更容易接受。图1为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图2。
下列说法不正确的是
A. BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B. CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗
C. DE段气压增大的主要原因是烧杯中水进入集气瓶后，气体体积减小
D. 若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致
同学们借助“热胀冷缩”物理知识，很容易理解BC段气压变大的原因，结合化学知识磷能与氧气反应，消耗了密闭容器中气体，导致气压变低，打开止水夹，外界大气压大于瓶内气压，烧杯中的水在大气压的作用下压入到集气瓶内，气压又回到原来数值。这两题目体现了，物中有化，化中有物。所以在教学中教师要做一个博学专长的引导者，关注教学资源的整合，有意识地引导学生把在物理中学到的知识、方法等迁移、延伸到化学中去，以辅助解决化学问题。
四、利用生物知识，实现化学探究
初中化学侧重于研究物质的变化及其规律，生物侧重于研究生物的生长发育、生理结构、遗传与变异，但两者的共性是以科学探究为手段，初中生接触生物要早于化学，就可以把生物探究实验的思路应用到化学中去。如某年一道中考题：市售劣质蛋白粉往往添加食用香精、淀粉，从颜色和味道都难以分辨，少量样品验证这种蛋白粉中含有淀粉的方法是？学生首先要了解生物中所学的淀粉遇碘液变蓝这一性质才能进行实验探究，然后利用化学取样检测的方法去解决这个问题，两学科的共同特点都是从生活走进科学，然后服务于生活。
每个学科有独特的教学方法和解题思路，化学中跨学科教学不是对各科知识的简单堆砌、给予和灌输，而是以化学课程内容为主干，运用并整合其他课程的相关知识和方法，促进学生学习的综合化，使学生形成结构化的知识和思维，以全面的观点和思维去认识客观世界和解决实际问题，促进学生核心素养的培育，帮助学生实现综合发展。
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