雖然各門學科之間除了有知識上的聯系與交叉綜合,也有思維方式上的一致與統一。本文趁機提出幾點認識,與廣大同仁商榷。
1.自然科學通常方式的系統應用
化學、化學都屬自然學科范疇,這之間存在著許多共同的關鍵性概念,如質量、能量、運動、作用力、氣體、電子、平衡、體系、環境等。在這種共同概念之間除了有知識之間的相互滲透,也有技巧上的相互融合。在共同知識的詮釋下,出現了一些系統的公共思維摸式與基本技巧,只不過是各門學科對這種結合點知識的研究方向不同。如守恒思想的應用在物理方面,主要表現有:質量守恒、物質的量守恒、原子守恒、電子守恒、電荷守恒;表現在數學方面有:質量守恒、能量守恒、機械能守恒、動能守恒、動量守恒、電量守恒等。平衡的動態性在物理上最突出的是物理平衡、電離平衡、溶解平衡、水解平衡;數學學上則有力及轉矩的平衡、理想二氧化碳中的P、V、T變化的平衡;生物上的生態系統平衡等。
另外,物理作為自然科學之首,在其思想中所形成出的共同方式如歸納法、平均值法、等效法、整體法、極限法等都是不自覺地作為通常方式在物理、物理的具體知識中共同運用。
2、專門技巧的嫁接應用
2.1圖像的處理方式
如速度是數學運動學中所講的一個基本數學量,有關圖像的表示方式、圖象中點、線、面的涵義等都可以完全轉移到物理反應速度中得到應用。
2.2實驗數據處理方式的嫁接
物理和化學不同,正如知名學者吳國慶在一篇文章中談及物質的化學性質時強調:“化學和化學不同的是,化學關心的是各類性能的理論和正確檢測物質性能的方式的原理和儀器,而物理卻關心具體物質的具體性能(包括各類具體的數據)。”因此小學數學學實驗大多都重視物質運動規律研究,在實驗過程中為了降低偏差,常常要培養中學生處理實驗數據的能力,包括數據的合理組合、數據的篩選評價、數據的遷移轉換、數據的歸納統攝等。而日常的物理實驗在這方面就存在不足,在平常的習題訓練中,倘若能將這種方式嫁接來處理一些綜合性的物理應用實驗習題,看到新型物理題如1994全省中考卷37題,1999年天津卷26題和32題將會游刃有余,得心應手。
3、學科規律的對比理解
3.1楞次定理與勒伊朗列原理
表面看這兩個定理之間毫無關系,仔細推敲定理的內涵,它們都是研究“補給”現象的規律。楞次定理作為判定電磁感應現象中的感應電壓方向的規律,淺顯的理解為“感應電壓的療效總是反抗形成感應電壓的誘因”;勒伊朗列原理作為判定平衡聯通方向的基本原理也可理解為“平衡的聯通方向總是反抗給定誘因的誘因”。它們之間都可簡單的比喻為“來拒去留”,因而研究方式與思維方式都是一致的。假如在物理課上講完勒俄羅斯列原理后能引導中學生類比化學上的楞次定理物理的通俗理解,在化學課上講完楞次定理后能引導中學生類比物理上勒俄羅斯列原理,中學生的整體思維肯定會形成一次飛越。
3.2二氧化碳狀態多項式與阿佛加德羅定理
化學學是基礎,物理是數學的發展,從史學角度看,二氧化碳狀態多項式、克拉珀龍多項式與阿佛加德羅定理之間都是有聯系的,隨著學科分工的不同,容易讓人將二者割裂,在物理課上巧妙地引入二氧化碳狀態多項式、克拉珀龍多項式就有利于中學生對阿佛加德羅定理及結論、氣體摩爾容積更深刻地理解應用。
其實,物理與化學之間沒有非常嚴格的區別物理的通俗理解,在不同的課堂從不同的角度對比講授,既可結合共性中的系統方式,又可嫁接個性中的專門技巧。這將對培養中學生的綜合應用能力是大有助益,尤其在化學科中借用數學的方式常常能起到事半功倍的療效。