例談如何科學處理初中生物學教材中的理化知識

潘啟余

(江蘇省無錫市吳風實驗學校 214112)

生物科學是研究生命現象和生命活動規律的一門科學，它與物理、化學同屬自然科學六大基礎學科。教材編寫以“生物與環境”為主線，不可避免地也包含了諸多物理、化學的名詞、概念和原理。僅初中《生物學》七年級上冊教材，就至少包含了“物像”“透鏡”“折射”“倒像”“化學反應”“合成”“有機物”“無機物”“濃度”“分解”“能量”“擴散”等概念。從宏觀角度看，生命是物質運動的高級形式，它遵循物理學和化學的相關規律，而物理學和化學的發展，也不斷為生物學的研究提供越來越先進的理論工具和技術手段。

初中生物學教材中出現有關物理、化學的知識，對學生來說是非常陌生的，也是教師不易把握的。因此，如何科學地處理教材中的理化知識，有著重大的現實意義，值得教師去認真思考。筆者結合多年的教學實踐，認為應注意以下幾點：

1 要重視理化知識處理的科學性

初中生物學教材中有關物理、化學的知識點較多，但七年級學生對理化知識沒有基礎，可以說是白紙一張。教師如果忽視理化知識的處理，在講解一些生物學知識時就可能碰壁，難以突破教學難點。例如，在講解“植物細胞吸水、失水”時必須認真處理好“濃度”這一化學概念，否則事倍功半；又如在講解人體如何對各種大分子營養物質進行消化吸收時，需要讓學生真正理解“分解反應”這一化學概念；再如在講解“人體內氣體交換”時，必須先讓學生對“擴散”這一物理概念有深刻理解，不然只會似懂非懂，教學效果大打折扣。

2 要適度處理教材中理化知識

2.1 要合理控制理化知識在生物學課堂中所占的比重 例如教材的第1章第2節中介紹在實驗室中常用的一些器材，其實就涉及許多十分重要的化學實驗器具(如試管、燒杯、三腳架、酒精燈、滴瓶等)的使用方法。這些儀器的使用方法和注意事項如果一筆帶過，學生在今后實驗過程中不知所措，容易導致操作失當，甚至會造成實驗室安全事故；如果一本正經地，非常詳細、規范地介紹這些知識，則容易把生物課不知不覺上成物理、化學課，不利于本學科教學任務的完成。因此，要合理控制處理理化知識的時間長度以及在整個生物學課堂中所占的比重，把握好分寸。

2.2 要合理控制理化知識在生物學課堂中的深度和廣度 處理教材中的理化知識，是為了讓學生更好地理解和掌握生物學知識。因此，教師在教學過程中要遵循“理化知識為生物學教學服務”的原則，突出其工具性，不隨意增加深度和廣度。例如，在光合作用“薩克斯實驗”中，可以簡單介紹“淀粉遇到碘液變藍色”這一化學特性，重點是證明葉片中產生了淀粉，是作為檢驗的一種手段，而不應解釋“淀粉遇到碘液為什么變藍色”這一具體化學反應，否則就會顯得本末倒置，得不償失。再如，在“驗證呼吸過程中氣體的變化”演示實驗中，可以簡單介紹“石灰水遇二氧化碳就會變渾”這一特性，重點是證明吹出的氣體中含有二氧化碳，而不是把重點放在“石灰水遇二氧化碳為什么會變渾濁”這一具體化學反應解釋上。因為學生不具備相關的化學知識，如果隨意增加理化知識的廣度和深度，必然影響學生對生物學知識的把握。類似情況很多，對此我們要有“不貪多、不貪深”的定力。

3 要善于利用直觀教學法來處理理化知識

初中學生的特點是習慣于形象思維，生物學教學應從學生的具體經驗出發，對于涉及的理化知識善于利用直觀教學法來處理，即以親身實踐或以具體事物現象逼真描繪、類比再現等手段來激起學生的感性認識，獲得生動的表象，從而化解理化知識對于學生學習生物學知識的障礙。

例如，在講解顯微鏡的使用時，強調轉動粗準焦螺旋，使鏡筒上升到一合適高度，才能看到清晰的物像。學生對“透鏡的物距”概念一無所知怎么辦？很多學生在小學時玩過放大鏡，知道在陽光下利用放大鏡會聚出一個最亮的光斑落在火柴頭上，火柴很快自燃起來。放大鏡正對太陽光時會聚出最亮的光斑的位置正是焦點位置，上下移動放大鏡就能找到這個位置。同樣的，顯微鏡鏡筒也需要上下移動，才能找到最清晰的觀察位置；又如在對“濃度”這一概念進行處理時，可演示為：向盛有等量清水的兩個水杯中分別滴入1滴和5滴紅墨水，讓學生比較兩個杯子中水顏色的深淺，使學生迅速建立與濃度有關的直觀印象；另外，通過可燃性實驗，讓學生對“有機物”“無機物”這組概念進行“直觀化”“形象化”理解。通過實驗，讓學生清晰地了解人體所需六大營養物質中，“水”“無機鹽類”不可燃，不含有能量，屬于“無機物”；“糖類”“脂肪”“蛋白質”“維生素片”都可以燃燒，里面含有能量，屬于“有機物”。相對于通過一堆專業理化術語解釋，這種教學方法既好理解，又能讓學生留下深刻的印象，甚至還有學生自信滿滿地指出：第七營養素“膳食纖維”也屬于“有機物”，因為它可以燃燒。教師還可以順勢進一步提出：“糖類”“脂肪”“蛋白質”這幾種大量存在于人體內的有機物都含有能量、可以燃燒，那么它們含有的能量誰多誰少呢？有什么辦法可以測知？通過一番討論，學生一致認可，用燃燒相同質量的三種物質的干物來給同樣多的水加熱，以測量水溫上升的幅度來確定含有能量的多少。這樣一來，連“能量”這一抽象理化概念也一起解決了。

利用直觀教學法處理理化知識時，要結合教學實際，靈活運用，力求干練、通俗易懂。例如，在介紹顯微鏡成像是倒像時，讓學生在一張小紙片上任意寫上一個字符，然后讓其旋轉180度，告知：現在所示即為此字符的倒像效果。又如解釋擴散現象時，教師帶著一瓶香水，講臺上灑幾滴，馬上整間教室里都會聞到香味，或者在一杯水中滴入一滴紅墨水，很快整個杯子的水變紅了，親眼所見的體驗對于學生是很容易理解的，也是難以忘卻的。

4 要善于利用教材中的“小欄目”來幫助學生理解理化知識

教材中有各種小欄目，“超鏈接”“科學·技術·社會”中一部分內容正是對教材正文中出現的理化知識的解釋與外延，在教學中應注意把握時機充分加以利用。例如，教材P12“超鏈接——物理”對顯微鏡與透鏡的關系作了闡述，這對于學生理解顯微鏡的工作原理大有幫助；又如雖然植物光合作用是一個化學變化，對于初一的新生一下子理解有一定的困難，但教材P59的“科學·技術·社會”中介紹“溫室里的‘氣肥’”這一內容，能夠幫助學生進一步了解二氧化碳對于植物光合作用的重要性，既拓寬了學生的知識面，又有效降低了教學難度。