生物化学知识(精选8篇)
时间：2023-06-30
时间：2023-06-30
一、在高中生物教学中有效渗透化学知识
高中生物课本蕴含着丰富的化学知识，但受传统学科教学的束缚以及应试教学工作的限制，教师在讲解到生物知识时，遇到化学知识往往采用一笔带过的方法，并未深入讲解。在不少教师看来，高中生物中的化学知识仅仅是帮助学生理解生物知识的一种方法，教师可以通过其他方式帮助学生理解生物知识，无需过多地占用课时来进行这方面知识的讲解。其实，在高中生物教学中适当渗透化学知识，不仅能够帮助学生理解生物知识，还能够培养学生的综合素养，提升学生跨学科运用和整合能力。
如在讲解在生物知识点“碳是组成生物体的最基本的化学元素”这方面内容时，可以将化学学科中的“碳元素”知识点有效渗透进去。教师可以引导学生先对“碳元素”在化学学科中的概念、分类、性质、特点等进行全面梳理，在梳理的基础上，注重联系化学元素与生物体之间的内在关联。通过这种教学渗透，学生在分析与梳理化学知识的过程中，内化化学元素在生物体之间的关联性，理解生物体的发展演变。再如，在生物教学中，“光合作用”是比较关?I的内容体系，若教师单纯依靠生物知识进行讲解，学生在理解“光合作用”时很难深入地理解内在的关联。但如果将“光合作用”与“氧化还原反应”有效地联系起来，则能够深化这方面知识的关联性，使学生全面理解植物光合作用的过程、能量之间的转换和光合作用中的电子转移等。
总而言之，在高中生物教学过程中，涉及很多的化学知识以及化学内容，教师只有注重不同学科之间的融会贯通，注重不同学科之间的融合与联系，才能全面有效地提升学生的跨学科能力，才能提升学生的知识迁移的能力。
二、在高中生物教学中渗透物理知识
在高中生物教学中，物理知识也是非常关键的教学内容。虽然不少物理知识并非当学期的教学内容，甚至是一些高年级才会涉及的内容，但这并不影响高中生物教学中物理知识的渗透和融入。相反，通过教师的提前介入与分析，能够为学生下一阶段的物理知识的学习打下良好的基础。在高中生物教学中教师要渗透物理学科，引导学生运用已学的物理知识分析生物知识，提升学生的知识整合能力。
例如，在生物教学中，DNA检测是非常重要的内容，人们在利用DNA进行相关疾病的检测时，利用的是放射性同位素、荧光分子标记等。这些内容涉及近代物理学中的同位素、放射性、半衰期、探测射线的依据。在高中生物学科建构中，这部分内容属于高二阶段的内容，但所涉及的物理知识则是高三阶段的物理内容，但这并不影响知识之间的渗透。相反，通过提前的物理知识渗透，能够帮助学生形成一个预先的概念认知，使学生结合对高二阶段生物知识的理解，深化感知未来可能需要学习的物理学科。
此外，生物学科是一门实践性非常强的学科。在高中生物的教学过程中，教师还需要注重培养和优化学生的知识运用能力，将生物知识运用到社会实践中，更好地指导社会实践。学生生物知识的实际应用能力，往往能够通过对物理知识的分析与应用得到体现。比如，在生物教学中“耕作松土”的意义分析时，教师可以引导学生将这方面的内容与物理学科中的毛细现象结合起来，引导学生积极思考，构想更加科学的松土方式。
关键词 水的组成 化学元素观 观念建构教学
“化学元素观”是中学化学的核心观念之一，通过初中化学的学习，学生首先应当建立起“化学元素观”。然而，学生对“化学元素观”的认识是伴随相关具体知识的学习而逐渐发展的。要在相关具体知识的教学中发展学生对“化学元素观”的认识，需要立足学科整体的高度，以“化学元素观”为统领来组织教学，思考具体知识的教学对物质及其化学变化等学科基本问题的渗透、落实和具体化。为此，笔者以初中化学“水的组成”教学为例展开讨论。
1 对初中阶段“化学元素观”的理解
化学是研究物质及其变化的科学，“化学元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解。作为化学核心观念之一的“化学元素观”具有统摄性和持久的迁移价值，不仅能促进学生把握最有价值的化学知识，而且能为学生形成相应的认识思路提供思考框架，为学生形成化学认识指明思维方向。具体来说，物质的元素组成是化学观念的基础，依据物质的元素组成对纯净物进行分类，以元素为核心认识物质及其变化，能够为研究物质的性质和化学反应建立认识框架。因此，化学元素观包括3方面的含义：一是对元素本身的认识，包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等；二是从元素角度看物质，即元素与物质有什么关系，具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等；三是从元素角度看化学反应，即元素与化学反应有什么关系，在化学反应中元素种类是否发生变化等。借鉴梁永平先生关于“化学元素观的基本内涵”的阐述，笔者认为，初中阶段“化学元素观”的基本理解如下，见表1。
学生“化学元素观”的形成和发展是一个循序渐进过程，在不同阶段，基于不同学习内容，学生需要发展的化学元素观不同，其认识层次也不同。如以电解水实验及生成物的检验等事实为支撑，“水的组成”的教学可以发展学生从元素的角度认识物质及其化学变化。从物质的元素组成来认识纯净物并将其分类、归纳，是“化学元素观”的主要内容之一，为此在“水的组成”教学中，可结合水电解前后各物质的元素组成特点，学习纯净物的分类，认识单质和化合物的概念、从水的元素组成特点认识氧化物概念，由此从物质分类的角度依次实现对水是纯净物、化合物、氧化物的认识。不仅如此，从物质的元素组成来认识物质的性质，也是初中阶段“化学元素观”的主要内容，在“水的组成”教学中还可以结合水电解前后各物质的元素组成与性质的差异，引导学生认识纯净物的性质要受到组成元素的影响，对于简单的化合物或单质，元素组成甚至起着决定性的作用。当然，物质的元素组成相同，其性质未必相同，这与物质的结构有关。因此，化学上还要依据物质的性质、结构对纯净物进行进一步的研究，这将是学生后续要学习的内容。
2 从化学元素观看“水的组成”及其教学价值
“水的组成”属于人教版教科书（2012版）第四单元课题3的内容。从“化学元素观”的角度看“水的组成”，就是把该部分内容放在物质及其化学变化等学科基本问题中去考量，思考“水的组成”与“化学元素观”的关系、“水的组成”处于什么位置，能起到什么作用，这样可以从对具体知识的理解上升到对学科基本问题的理解。
“水的组成”涉及较为丰富的事实性知识和概念性知识，这些知识与“化学元素观”之间存在的实质性联系可以用“水的组成”知识层级图来体现（见图1）。
“水的组成”这部分内容，借助电解水的实验及生成物的检验等知识，重在认识电解水实验的实质和水的组成，感悟通过化学实验研究物质元素组成的科学过程与方法，并从物质元素组成角度认识纯净物的分类。显然，这部分内容不仅能发展学生从化学的视角来认识水及其变化，而且能为学生“化学元素观”的认识发展提供有力的支撑：第一，根据电解水实验以及对生成的2种气体进行检验，证明水在通电后生成了氢气和氧气，可以揭示水在通电条件下发生了化学变化；第二，根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气燃烧生成水的实验事实，依据化学反应中元素不变，认识水是由氢、氧2种元素组成的；第三，根据电解水实验，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的元素组成特点，认识纯净物可依据元素组成分为单质和化合物，依据水的元素组成特点认识氧化物，发展学生对物质分类的认识；第四，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的性质差异，认识物质的性质与其元素组成有关，组成元素不同，物质性质不同。第五，结合之前学生学习的分子和原子的知识，启发学生初步从微观角度认识化学反应的实质，即水在通电情况下发生化学反应，组成水的氢、氧元素的原子重新组合生成了新物质，加深对化学反应中原子种类不变、元素不变的认识；第六，利用电解水实验来研究水的组成，可以启发学生认识不断分解物质直至不能分解为更简单的成分为止，于是就得到了元素的游离态，即“单质”，这是人类研究和认识物质组成的经验方法，通过此实验人们进一步认识了水：水还可再分，即水不是元素；第七，通过对电解水实验中生成氢气和氧气的体积比为2：1的分析，为水的化学式——H2O提供了事实依据，这为学生后续学习本单元课题4化学式与化合价打下了铺垫。可见，“水的组成”是发展学生“化学元素观”认识的重要载体。
3 如何围绕“化学元素观”展开深入学习
“化学元素观”是学生需要形成的体现学科本质的深层次理解，围绕“化学元素观”来展开“水的组成”的学习，需要对学生知识学习与化学观念认识发展等有整体考虑，让具体知识的学习为学生化学观念的认识发展提供支撑，使学生化学观念的认识伴随具体知识的学习而逐渐发展。
3、1以“化学元素观”为统领构建教学内容主线
化学观念是指居于化学学科的核心，体现化学学科本质，对学科的性质、研究对象、研究方法和学科的价值等学科基本问题的深层次理解。要从知识教学转向化学观念教学，就需要站在学科整体的高度，思考具体知识的教学对学科基本问题的渗透与落实，将化学观念的教学具体化，与此同时，需要兼顾课程的要求和学生的实际发展需要。为此，在“水的组成”课堂教学内容主线的设计方面，根据学生的实际和发展需要，以“化学元素观”为统领来搭建学生知识学习和观念认识发展的整体框架，把指向主要教学目标和教学重点的、能体现“化学元素观”的关键性内容具体化为教学任务，以此构建课堂教学内容的主线索，明确教学的核心所在。
基于上述考虑，“水的组成”一课的教学整体思路设计见表2。
3、2围绕“化学元素观”的关键性内容设计引导性问题
教学的目的在于促进学生对知识的深层理解，发展对化学观念的认识。把教学任务转化为问题，用问题驱动学生思维，是通向理解、发展化学观念认识的重要途径之一。为此，有必要思考应该提出怎样的引导性问题。笔者认为，在化学观念教学中，引导性问题是能激发学生思维，对达成教学目标起决定作用的、能体现化学观念的关键性问题，是统领课堂、推进教学的主线索。为此，在“水的组成”教学中，针对学生学习的实际，把指向主要教学目标和教学重点、能体现“化学元素观”关键内容的教学任务转化为统领课堂教学的引导性问题（见表2），为学生的思维过程指引方向。在“水的组成”教学中，要利用引导性问题调动学生参与学习过程，激发学生通过问题的思考去理解所学知识，在问题分析和解决的过程中去反复认识、体验和感悟“元素与物质的分类”、“元素与物质的性质”、“元素与化学反应”等学科基本问题，从而为从元素视角认识物质及其化学变化奠定知识和方法基础。
3、3将学习任务和引导性问题转化为“手脑并重”的学习活动
学生的学习需要通过活动体验来完成。活动设计需要注意活动的内容、方式要与教学目标、教学任务、以及引导性问题相一致，要针对教学任务和引导性问题，设计相应的手、脑并重的多样化活动。围绕“化学元素观”展开深入学习的活动设计，有以下几点考虑：
一是关注新旧知识的联系，注意调用学生的已有知识经验来学习新知识。如任务1中的问题1的设计，学生已经学过利用过氧化氢分解制取氧气，利用学生已知的这个反应可以搭建学习新知识的桥梁，启发学生思考水是由什么元素组成的，以及如何推测水的元素组成等问题。还可以借助这个反应，引导学生思考可以由水分解的产物来推测水是由什么元素组成，这样把学生的思维引向深入。
二是充分发挥实验的作用，为学生的学习和理解提供事实证据。电解水实验是学生学习“水的组成”、理解“化学元素观”的重要手段和方式。在活动设计方面，一方面通过电解水实验、电解水生成的2种气体的检验等，为学生提供丰富的感性认识，另一方面以实验事实为证据，根据实验的观察，引导学生思考：你认为水电解发生了什么变化？根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气在空气中燃烧生成水的实验事实，由反应前后各物质的元素组成，说明水是由什么元素组成的？为什么？由此引导学生基于实验事实进行分析、推理并获得相应的结论，使学生的认识从感性走向理性。
三是注重在知识学习的同时，运用分析、比较、总结与概括等方法，提升学生的观念性认识。如问题4和活动4的设计，你知道为什么要对物质进行分类吗？根据电解水实验及生成物的检验，水分解前后各物质的性质有什么不同？从中你能获得哪些认识？这样的设计，改变了以往关注具体事实的识记，重在引导学生思考物质的元素组成与物质性质关系的问题，能够促进学生把握具体知识的本质所在，为学生今后进一步从元素角度认识物质的分类与物质性质的关系打下一定的基础。
关键词：高中化学；元素及其化合物；有效教学
元素及其化合物知识是化学学科的重要组成部分，它与理论知识相互配合，相辅相成，是学生在中学阶段形成化学的元素观、物质观、变化观等科学观点的关键所在，同时也是学习化学基本概念、基本理论的重要载体。然而，元素及其化合物知识内容多，涉及的化学现象和化学反应不容易记忆，学生在学习中感到知识杂乱，思维潜力没有得到发挥，导致在综合运用所学知识解决实际问题时感到束手无策。甚至有的学生死记硬背、孤立记忆化学反应，学习一段时间后，遗忘得多，又降低了学习兴趣，学习效果很差。本文主要针对这一现状，提出高中化学元素及其化合物教学的一些策略，以提高这部分知识教学的有效性。
一、设置合理的教学目标，准确把握知识的深广度
按照新课程标准对元素化合物知识的要求，新课程必修教材编排了相关元素及其化合物的知识，但教材并没有全面、系统编排元素化合物的知识，而是侧重于与生产、生活和科研相关的常见物质及其重要性质，且在教学课时数上减少了近一半。这就要求教师熟悉《普通高中化学课程标准》，在此基础上把握教材的难度和深广度。
例如，必修1的元素及其化合物的教学目标是知识的教学认知性，层次较低，在组织教学时，应从学校和学生的实际情况出发，设置合理且易于实现的教学目标，使学生明确学习目标，减少学习的盲目性，也便于教师评价学生的学习效果，适时调整教学过程和策略。在教学中让学生体会学习元素化合物知识的一般方法和思路，不必加深扩大教学内容，教学要求中没有列举教材中有的物质或性质，可作为知识性介绍，但不作考试要求。
二、充分利用实验探究活动，培养科学素养和方法
在元素及其化合物知识的教学中，要使学生形成物质的概念，必须从揭示物质的性质入手。而物质的性质，特别是化学性质，只有借助一定的化学实验才能被学生所感知。新课程理念要求在教学中，改变以课堂为中心、以教师为中心、以课本为中心的现状，帮助学生改变被动接受、机械训练的学习方式，形成一种对学习主动探求，能互相交流讨论、重视实际问题解决的积极学习方式。
实验探究无疑是元素及其化合物知识学习的一种有效策略。新课程设置了许多探究实验、活动实验，实验没有给出现象、解释、结论，而是以表格或问题的形式呈现。在教学设计时，可以通过整合实验教学资源，充分利用教材中“活动与探究”“观察与思考”等栏目，通过创设问题情境、设计学生探究实验等探究性学习活动，开展有序、高效的探究学习活动，让学生在“发现问题―提出假设―设计实验―实验验证―分析现象―形成结论”的过程中，获取对元素及其化合物知识的认识，体验科学的探究方法，培养学生的科学方法和科学素养。
例如，在探究氯水的成分时，通过以下问题引导：（1）新制的氯水什么颜色，说明有什么物质存在？（2）氯气溶于水，是否存在化学变化，如果存在，那么氯气与水发生反应，预测产物会是什么？（3）如何验证氯水中可能存在H+、Cl-？（4）做氯水与紫色石蕊试液实验时，是否发现什么不一般的现象？（5）氯水中具有漂白作用的成分是Cl2吗？还是其他的成分？如何验证？整个教学过程从提出问题、形成猜想、设计方案，在实验验证，实验中发现新问题，围绕新问题再形成猜想，设计方案，实验验证，最终得出结论，学生的学习兴趣浓厚，积极参与到科学探究活动中，对氯气的性质、氯水的成分都有很明确的认识。在实验中培养了学生仔细观察的能力和发现问题、提出问题的能力，在问题的思考过程中培养了学生的思维能力，在问题解决过程中，学生感受到了科学探究的一般方法，提高了科学素养和方法。
三、联系社会生活实际，设计真实情境
旧课程中物质性质的教学是直接介绍物质的性质，顺带介绍一些物质的用途，学生学习时感到枯燥无趣。新课程引导学生从已有的生活经验出发，学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。
教学设计时要有意识地将教材知识与学生的生活实际、社会生产、民生问题联系起来，激发学生产生积极的学习情感，形成把化学知识应用于实际生活、解决实际问题中，促进知识的有效迁移。例如“二氧化硫”的教学设计中可以从酸雨谈起，通过资料卡片让学生产生疑问：酸雨中的硫酸是如何通过二氧化硫形成的？从而认识SO2的还原性。又如“氮氧化物的产生及转化”的教学设计中可以从谚语“雷雨发庄稼”入手，很快就能激发学生浓厚的学习兴趣。
四、整合元素及其化合物知识，实现知识的系统化、网络化。
在元素及其化合物知识的学习中，有些学生的畏难情绪主要源于知识的“零乱分散”，不能找出它们之间的内在联系和变化规律。教学设计过程中要重视化学概念、理论对元素及其化合物知识学习的指导作用，必修内容的学习主要突出在物质分类思想、氧化还原反应、离子反应、电离理论的指导下，实现由感性到理性、由具体到抽象的认识，从本质上把握各种物质之间的相互转化关系。在学习元素及其化合物知识的每一专题以后，要引导学生将知识按照一定的关系进行归类、整理，使零散、孤立的知识变为彼此间相互联系的整体，形成一个系统化、结构化的知识网络，这样有利于学生清楚地把握知识之间的内在联系，减轻记忆负担，提高学习效率。
关键词：生物；化学；学科交叉；综合
文章编号：1005－6629(2007)12－0051－04中图分类号：G633、8 文献标识码：B
生物学与化学是最为相近的学科，生物与化学都属于自然学科范畴，二者有各自的学科发展空间，但更多的发展还是两者间的交叉与融合。生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等的科学。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学[4]。化学指导生物的研究，解释机理，同时，生物为化学提供研究的课题，生物学的发展给化学研究开辟了新的领域。现代科学已经淡化了学科间的界线，那么中学课程也应顺应时展，体现学科的交叉与融合。
1 Prentice Hall《Chemistry》教材中生物与化学知识
1、1 融合的生物与化学知识
2005年版由世界著名的教育书籍出版公司Pearson Prentice Hall出版的高中化学教材Prentice Hall《Chemistry》（化学）是将生物与化学知识教学内容很好整合的一个范例。教材有6章内容涉及了生物与化学知识的融合点（见表1）：前言、15章（水和溶液体系）、16章（溶液）、 18章（反应速率和平衡）、 19章（酸、碱、盐）、 22章（碳氢化合物）和第24章（生命化学）。
（1）生物知识
教材中涉及到的生物知识有（详见表1）：生理。例如，细胞内部和人体血液的pH、人体器官、人体中的微量元素、血液等；植物，例如，土壤的pH影响植物生长状况、植物生长时发生的化学反应、叶绿体、β-胡萝卜素等；动物，例如：蜘蛛等；细胞学，例如细胞膜的重要组成部分及功能、植物表层的蜡膜等；遗传学，例如DNA和RNA在遗传学上的作用、DNA的鉴定及其重组等。
（2）化学知识
与生物知识相融合的化学知识有：物质的形态、气体压力、水及其性质、溶解、化学反应中的自发反应与非自发反应、熵和自由能、pH、酸碱指示剂、缓冲溶液、碳氢化合物、空气的组成、碳水化合物、氨基酸、聚合物、磷脂的结构、核酸：化学能量、 氮的循环、人工固氮等。详见表1：
2 生物知识与化学知识整合的三种形式
2、1 利用生物知识导出化学知识
教材“前言”中在介绍化学学科以及现代化学的发展时，就利用生物知识导出化学知识，介绍了化学学科的的五个分支：物理化学、无机化学、有机化学、分析化学和生命化学。教材首先展示了一名正在踢球的足球运动员的图片，取其身体的五个部分。
案例1：肺―“物理化学”研究影响人在运动时呼吸速率的因素；膝关节―无机化学可以解释缺乏Ca会影响骨骼的生长和修复；呼吸道―“有机化学”来诠释运动员吸入药物以控制哮喘过程；腿部肌肉―生命化学研究能量如何产生和储备以用于肌肉的收缩；血液―分析化学检测体内血液判断器官是否正常工作。
又如在第19章，“酸、碱、盐”中pH的介绍。
案例2：如果改变土壤的pH就会影响植物的生长状况，绣球花在酸性土壤中呈蓝色，而在碱性土壤中开粉色的花。土壤的pH过与偏向碱性，常青类的植物会得缺绿病使其叶子褪去绿色而变黄。
同样在介绍本章的缓冲溶液时，也将生物知识作为化学知识的背景：
案例3：生物体细胞内部液体的pH接近7，因为细胞内部的化学反应对液体pH的变化非常敏感，甚至一个轻微的改变都会伤害到它，人体血液正常时的pH一般维持在7、4，如果在几分钟内pH降到6、8或升到7、8，这时没有人能够存活下来。
以上几个例子都是利用生物知识来导出化学基本概念。以自然界中各种生物形态作为例子，使学生带着对生物知识的疑问来学习化学知识，很容易激起学生学习化学的兴趣与热情。同时导出化学基本概念的相关生物知识都简单易懂，有利于提高学生学习的积极性，使学生间接巩固和掌握了许多生物知识，也为生物课程的学习奠定了基础。
2、2 生物知识作为化学知识的拓展
“生物知识作为化学知识的拓展”主要分布在各个章节的“社会与科技”板块中，结合了大量的图片来做说明。例如在第16章“溶液”一章中的“社会与科技”板块，介绍了如何治疗肾衰。
案例4：血液在体内运输氧气和其他营养物质的同时，也从细胞中带走废弃物并将它们运输到肾脏，而肾脏的作用就是将血液中的有毒物质过滤掉并通过尿液将这些废弃物排泄掉。如果肾脏失去功能，那些威胁生命的毒素就会不断在体内积累。治疗这种疾病就需要利用血液循环，在体外利用药物清理血液，这种治疗方法叫做血液透析。
为了使学生对血液透析有更清晰、更直观的认识，在文字一旁还有相应的整个血液透析过程的模型图，并绘出了血管中红细胞、白细胞和废弃物在此过程中的变化。将化学知识溶解拓展到生物医学上。
又如在“气体”一章中的“社会与科技”板块，解释了潜水员为什么容易患上“减压病”。这主要与体内的氮气有关。
案例5：第一，氮气的分解。潜水员在潜入深水时为了使体内外各部分的压强处于平衡，必须吸入压强跟周围水压相等的压缩空气（组成与普通空气相同），这就使得潜水员呼吸时吸入的氮气增多，引起更多的氮气溶解在血液中。第二，氮气的麻醉。过量的氮气造成神经细胞膜的兴奋障碍，对潜水人员会引起一种麻醉作用。第三，“减压病”。当潜水员从水中快速上浮时，压强从几个大气压突然下降，这时氮气从组织中释放出来形成不溶解的气泡。这种气泡在小血管中形成栓塞，阻止血液流过。这会引起肌肉和关节疼痛，如果中枢神经系统发生栓塞，甚至会出现麻痹，厉害时甚至会导致瘫痪或死亡，这就是减压病。潜水员就是利用反复性潜水时间表来决定再次潜入水中的最佳潜水时间以确保自身的安全。书中将化学中的气体压力知识点作为铺垫引出生物学上的相关知识，开拓了学生的视野。
这种形式是以化学知识作为基础，利用化学知识拓展出与之相关的生物知识，有利于对所学的化学知识的巩固。所选取的生物知识相对来说都有一定的难度，使学生在掌握化学知识点后，增加课外知识来拓宽他们的视野，给学有余力的学生留下更大的思维和学习空间，便于继续探索和钻研。同时这种形式克服了学科本位的思想，用化学知识来解释不同领域中遇到的问题，使学生认识到化学学科的实用性及普遍性，体现了自然学科的整体性和相融性。
2、3 化学知识作为生物知识的背景
“化学知识作为生物知识的背景”主要体现在有机化学这一章中。由于有机化学与生物联系很紧密，而学生对这部分知识较为陌生，教材利用了大量的生物图片及表格呈现知识。比如在第24章“生命化学”脂类化合物一节中，先介绍了磷脂的构成元素和结构，接着以此作为背景引出细胞膜的基本骨架―磷脂双分子层，并进一步利用图片详细地介绍了细胞膜的构造及其功能。同样在介绍DNA和RNA时，教材首先简述了它们的结构和组成，然后从生物的角度讲述了DNA和RNA的作用。，还引出了一系列与遗传相关的内容：核苷酸、DNA分子的双螺旋结构、DNA鉴定、DNA重组、克隆等。
这一形式基本是以生物知识为主，通过简单介绍有机物的化学结构， 着重讲解相关的生物热点问题。这样编排使学生认识到化学与生物这两个学科是共同发展、相互依赖的，同时也了解到有机化学是发展空间巨大、与生物联系最为密切的化学分支。教材通过当今发生的生物重大事件，让学生以化学为桥梁，吸收更多生物科学前沿知识，认识到科学发展对人类的重要性。
3 结论
3、1 有利于学生的全面发展
实现化学与生物学科之间的交叉与融合，将枯燥的化学元素符号和理论与自然界中的植物、动物和医药等相关知识联系在一起，可以使学生从多方面认识和了解化学，从不同的角度观察问题、解决问题，有利于学生的全面发展。在化学教材中增添生物知识使原本的知识体系扩大，学生的视野也从深度和广度上有了很大的延伸,增加了学生的未知知识领域，给予他们想象的空间，激发他们的创新能力和求知欲望。
3、2有利于跨学科人才的培养
综合学科是科学发展的必然趋势，也是社会发展的必然要求。生物学科与化学学科的交叉与渗透越来越紧密，化学不仅仅是生物学的基础学科，未来的学科发展需要从事化学和生物学专业的学生都具备化学和生物学的基本知识体系。在教材中重视培养学生科学知识的形成过程，使学的知识更接近现代生活实际。美国化学教材Prentice Hall《Chemistry》（化学）通过：1、利用生物知识导出化学知识；2、生物知识作为化学知识的拓展；3、化学知识作为生物知识的背景，将生物知识与化学学科知识有机融合在一起，有利于学生将来的跨学科培养。在新的形势下，培养跨学科的人才，建立交叉学科的研究领域，是生物学和化学学科发展的必由之路。
参考文献：
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【关键词】 生物复杂性；唯物辩证法；整体观
【Abstract】 The science of bioplexity is one of the cross subjects of the plexity exploring with the research of biology and medicine、This article preliminarily explored the optimizing effects of opening the selective course of bioplexity on the knowledge structure of the students in medical college from the angle of guidance of philosophy views of materialistic dialectic，deepening of the holism and improving of the literal culture、On the other hand，the characteristic of the study of bioplexity also has been elucidated、
【Key words】 bioplexity；materialistic dialectic；holism
生物复杂性（bioplexity）是一门新兴的学科［1］，是生命科学研究在经过辉煌的发展而又在新的难题面前逡巡不前时，求助于自然科学领域在20世纪70年代兴起的复杂性探索学科群，诸如普利高津的耗散结构理论［2］、哈肯的协同学［3］、费根鲍姆等开创的混沌与分形理论［4］等研究成果，结合生物学的特殊内容，逐渐充实和形成的一个崭新的研究领域。随着研究的深入，渐渐显示出它不是复杂性探索研究在生物学中自然延伸或者简单嫁接即可形成的领域，而是以生命体这种复杂性之最的体系为研究对象和需求相应的特殊研究方法的一个领域。目前，许多在生物复杂性名称下进行的工作，在方法学方面未做大的改进，研究对象仍然停留在基因水平，而生搬硬套复杂性探索的名词术语，不可能实现生物复杂性的历史性使命，那就是作为还原论研究的互补者，双方有机组合，共同解决困惑人类的生命科学疑难，促进人类由生命的必然王国走向自由王国。第三军医大学生物波研究中心在国内医学院校率先为本科生开设了生物复杂性选修课，收到了良好效果。在回顾总结中一个明确的感受即是：生物复杂性教学有助于全面优化医学生的知识结构，而生物复杂性的深化是全面提升生命科学研究水平的必由之路。众所周知，医学生在大学的学习期间，一项重要的任务是记忆大量的医学知识，所以谈到学习，许多医学生苦不堪言，虽然如此，笔者认为“背”本身并没有错，应该坚持。问题在于在所记忆内容的潜移默化下，学生们渐渐的强化头脑中已有东西，出现了偏执的倾向和“所知障”，而这些挤进学生大脑的东西实质上是典型的还原论研究成果：将有心理的人还原为单纯生理人，又还原为八大系统，渐次还原为心、肝、脾、肺、肾等各个器官，又到细胞，再到不可胜数的分子，如果不是基因组研究发现达到预期目标尚需时日的警钟响起，这种还原的趋势大有直接冲进核物理研究领域的趋势，其特点是追索结构性特征越来越细而离开生命的整体性越来越远，以此为参照系，并且在这种先验的1+1=2的还原论思想潜移默化之下，滋生出作风上追求孤立的个人进步、学风上知其然不知其所以然的片面做法，文风上只有“药味”没有“书香味”，以此进行有关生命科学的研究，希冀有所突破的前途堪忧。那么开设生物复杂性选修课在纠正这些偏向中能起什么作用呢。以下试简述之。
1 强化唯物辩证法的哲学指导作用生命科学研究最终将归结在人的研究上，而对人的研究必须要以唯物辩证法为哲学指导。
在生物复杂性教学中，必然要追溯生物体特别是人的复杂性来源，这是这门课实践性的要求，必然要触及内因致病的问题，即喜、怒、忧、思、悲、恐、惊等七情所伤而引起的疾病，必然最终要追溯到“人的本质”的问题［5］，否则难以正确理解“心者，君主之官”［6］也无法借助协同学的观点发挥机体中“心”的序参量调控作用。此时如果沿袭西方科学的范式，将意识问题归入“神的版图”，而将其从研究对象和研究主体两方面拒之门外，则无法发挥其调控作用，甚至无法获得对生命科学中这个制高点的认识，更谈不上改造方面的突破；或者延续中国近、现代以来对意识的“讳莫如深”，也将是同样的结局，必须直面这个问题，此时必须以哲学的勇气，承认意识物质性，才能将其纳入研究范畴，否则在众多的生命奇特现象面前会陷入唯心主义或不可知论的深渊。其实就其本来面目而言，非常简单，正如人要在动物进化到人这个物种产生时才称其为物质，而意识则是自然界演化到出现了大脑皮层这个特殊结构后才产生的一种物质，仅是发生的时间上稍后而已。世界上没有非物质的东西，有的仅是其存在形式的不同。这个根本问题阐述清楚后，学生们的意识活动也随之激活，从过去的局部、静止的、受限的状态跃升到总体的、动态的、自由的状态，在兴奋之中，正确的哲学思想渗入头脑，辩证唯物主义占领了学生头脑中哲学指导的阵地，修正了认识的参照系，能更加容易的理解人的类本质的内涵，从而坚定为人类奋斗的集体观念并由此产生不竭动力。
2 以整体观的深化矫正过分强调还原论的认识偏向对有机体的研究，应当与对非生命物质的研究有所区别，应贯彻1+1＜2的整体论思想
这一点虽然最早由亚里士多德提出，但在西方科学中未能得到实现，主要原因在于微生物中抗传染病的辉煌成就和分子生物学中DNA双螺旋结构发现的里程碑式的工作的引导所致，但是作为这两门学科的奠基人一者是巴斯德，一个是薛定谔，分别是化学家和物理学家，因此到目前的局面也不足为奇，但是在近半个世纪以来，生命科学中以攻克重大难题为标志的新的突破未能产生，就提示了目前的共识研究存在局限。通过生物复杂性教学，强调生物整体的功能特点、强调非平衡状态的重要性、强调开放性的耗散结构特征，将生物体与所处的内外环境的变化融为一体，考察生物体的生理、病理规律，在此基础上，诊、防、治才有可能取得突破。而单纯强调基因水平的变化，往往是“身在庐山中”，茫然一片，需知基因水平的变化虽然可为其下一步变化的原因，但是其本身又是作为一个结果而出现的。追溯这种原因更有意义，特别是在抗癌、抗病毒之中。这将有助于纠正单纯的细胞毒性抗癌疗法、广谱抗生素的抗菌作用等的片面尝试在学生知识结构中引起的偏向。
3 有利于提高学生人文修养的兴趣6000年华夏文明连绵不断，这在世界文明史上是唯一的。
这种文明的核心是“内圣外王”之道，因此，在古代中国，治学、治身、治军、治国的学问往往融于一炉，从生命科学角度来看，中国古代文化史又可以称为是以内求法为基础的一部生命科学史：道家、医家的《老子》、《庄子》、《黄帝内经》自不用多言，就连《管子》、《吕氏春秋》这种政治思想浓厚的著作中亦有丰富而高妙的生命活动内求研究的记述，再如儒家的集大成者荀子专门列出《修身》、《劝学》、《解蔽》等专章论述有关修养之道。在生物复杂性教学中，论到开放性对人体的重要性则有“出入废则神机化灭，升降息则气立孤危［6］”；讲到人与环境之间以非线性作用保持动态的统一的问题时则有“八正者，所以候八风之虚邪以时至者也［6］”。论到混沌效应则有“巨防容蝼，而漂邑杀人［7］”，谈到协同观则有“非鬼神之力也，精气之极也……［8］”。诸如此类，在学生们心目中会打下深深的烙印，逐渐认识到中国是一个生命科学研究有得天独厚条件的国度，过去认为希奇古怪的名字骤然间在学生心中闪耀出金光，兴趣必然激发，修养相应提高，素质悄然改善。以上仅从哲学指导思想、从科学认识观点、从生命科学素养的汲取几个方面略论了生物复杂性课程在医学院校开设的作用，旨在抛砖引玉，引起更多人关注这个新的领域。
【参考文献】
1 Walter J Freeman，Robert Kozma and Paul J、Werbos、Bioplexity： adaptive behavior in plex stochastic dynamical systems、Biosystems，1998，59（2）：109-123、
2 伊·斯唐热，伊·普利高津著，曾庆宏，沈小峰译、从混沌到有序、上海：上海世纪出版集团，2005、
3 赫尔曼·哈肯著，凌复华译、协同学、上海：上海世纪出版集团，2005、
4 Goldbergem AC、Chaos and Fractals in Hunman Physiology、Scientific American，1990，262（2）：43-49、
5 马克思、马克思恩格斯选集（1）、北京：人民出版社，1994，56-57、
6 黄帝内经·素问、北京：人民卫生出版社，1994，58；165；399、
［关键词］科研实践；物理化学；教学
物理化学是一门借助物理的基本原理，揭示化学基本规律的学科，也是一门理论性、系统性、逻辑性很强的学科，具有理论公式多，推导复杂的学科特点。初学者往往感到抽象难懂，对数学知识要求高，容易产生畏难情绪，也往往认为理论知识学了没有用途，导致失去学习的兴趣。为了解决物理化学中抽象难懂的问题，通常采用的方法是在教师授课时列举一些与生活实践相关的现象，借助物理化学知识加以解决，但是这只是一些简单的应用，并且借助于互联网络都能得到容易理解的结果，但是对于有一定知识水平的大学生似乎显得过于简单，并不能激发他们对物理化学学习兴趣，解决他们对物理化学理论学习的困惑，展示理论知识与科学实践和生产实践的紧密联系，从而体现物理化学作为基础学科的价值。另外，物理化学中化学规律和数学公式都是从科学实践总结出来的，能指导科学实践活动。因而，在物理化学实际教学中，除了要结合生活实践之外，教师应该适当阐述理论公式的实际科研来源以及这些理论知识在科学前沿研究和生产实践的应用价值，才能引导学生逐渐认识到物理化学知识理论学习的重要性，同时也可以通过科研实例刺激学生的好奇心和求知欲，从而激发学生对物理化学学习的兴趣。因此，教师科研能促进物理化学理论教学，也能促进学生对当前科研前沿的了解，激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。
1科研实践对物理化学教学的促进作用
1、1物理化学理论在科研实践中的应用
尽管物理化学科研实践的实验方法和手段比较复杂，但是常常使用了大学物理化学书本上的基本原理和基础知识，因而，我们可以选择一些合适的科研实践活动将其应用到物理化学教学中，以提高学生对物理化学基础理论重要性的认识，帮助他们更好地理解这些基础知识，激发他们对物理化学学习的兴趣。这里我们以原电池的基本原理在科研中的应用来阐述物理化学基础理论知识学习的重要性。已有文献报道具有缺陷的碳纳米管浸入到一定浓度的氯铂酸或者氯金酸溶液中，通过原子力显微镜能够观察到在碳纳米管的边壁缺陷上快速形成金属铂纳米粒子或者金纳米粒子［1］。这金属离子自发还原沉积碳纳米管上的现象归因于金属离子与碳纳米管之间的原电池效应，电极反应分别是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根据电极电势的数学公式计算出PtCl42－和AuCl4－的还原电势以及碳纳米管的氧化电势，并比较它们的大小，从而能判断出金属铂或者金粒子是否能沉积在碳纳米管的边壁上。更进一步地研究表明利用原电池效应可以在碳纳米管的表面边壁上沉积四氧化三铁、氧化亚铜、二氧化钒等中间价态的金属氧化物，计算这些金属离子与碳纳米管之间的电极电势ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通过控制溶液的pH值和碳纳米管的结构等反应条件实现中间价态的金属氧化物沉积在碳纳米管的表面，关键是通过原电池效应合成的碳纳米管－金属氧化物复合材料在催化加氢反应、苯酚羟基化反应等催化反应中展示了比其他方法合成的该种复合材料更加优异的性能，体现了合理的使用电化学方法合成材料具有重要的应用价值［2－4］。尽管这些科研工作涉及的内容比较广泛，考虑的因素复杂，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化学中原电池电极电势的相关基础知识。实际上，物理化学中热力学、溶液中的化学势、物质的相图、吸附脱附、动力学研究等基本知识在当前的科研都有广泛的应用，利用这些基本知识来验证过程的可行性或者借助它们推断出物理化学及其相关学科中更深层次的机理或者原理［5－7］。因此，物理化学的基础知识在当前的科学研究工作中仍然具有重要的价值，是学生为今后工作和学习所必须要掌握的。
1、2科研实践对学生物理化学学习的促进作用
物理化学中的基础知识都是比较抽象，数学公式比较多，这增大了学生学习的困难，但是这些基础知识都是来自科学实践，相应地能用来指导科学实践活动，因而，学习物理化学基础知识的时候借助于科研实践来展示这些知识，能帮助学生更好了解和掌握这些知识。首先，科研实践的学术论文为了更好地解释相关原理往往都使用大量的图表或者视频，直观地展示和支撑他们的实验结果，帮助读者理解论文的结论。教师可以根据物理化学相关章节的内容提炼这些学术论文，在教学中利用论文中直观的图片或者视频给学生展示对应的知识点，使得抽象的知识图像化、具体化，同时将枯燥无味的理论知识形象生动地呈现到学生的面前，加深学生对该知识点的印象，促进学生对该知识点的理解和掌握。其次，物理化学的教学过程中可以借助科研实践论文生动地展示给学生，不仅能帮助学生理解这些知识点，更能让学生意识到物理化学课程中基础知识与生产实际有紧密的联系，而不是为了学习抽象的知识而学习这些知识。它们能够直接应用到实际科研和生产实践中，并指导科学实践和生产实践活动，使得学生不再认为理论知识难学而没有用途，更不会消极地学习和理解这些物理化学基础理论知识。学生会更加积极主动理解和掌握所学知识点，甚至通过网络数据库等相关工具，更进一步地详细了解与物理化学书本上相关知识内容，从而间接地提高他们的自学能力，培养他们积极主动学习的能力。最后，借助物理化学教学引入科研生产实践的概念，让学生接触基础知识应用到令人好奇的未知世界，从而提高学生学习物理化学基础知识的兴趣。既使学生学习到必须掌握的物理化学基础知识，同时又接触到物理化学方向科研和生产实践的前沿，掌握当前物理化学科研和生产实践的动态。让学生从一开始学习基础知识灌输科研实践的相关知识，引导学生关注本学科发展前沿和科研动态，使学生浸润在科研的氛围下，产生浓烈的科研倾向［8］。从而使学生寻找自身喜欢的学习方向和学习兴趣，建立严谨的科研和学习态度，刺激学生对未知世界的求知欲望，并潜移默化地培养他们的科学素养，为今后的工作学习提供基础。因此，物理化学教学中引进科研实践，不仅将枯燥无味的理论知识形象生动化，而且能让学生认识到物理化学理论知识学习的重要性，培养他们的基本科学素养，激发他们对未知世界的求知欲望。
1、3教师科研实践对物理化学教学的重要影响
对于普通本科院校来讲，无论什么样的教学改革都是围绕教学方式和手段在课堂教学过程中的运用，无法代替教师的角色，无法改变教师授课主体的本质，因而，教师在教学过程中起着重要的作用。只有通过教师的教导和示范作用才能使课堂教学变得更加生动鲜活，也对学生的学习和行为有直接地引导作用。因而，教师自身的专业水平决定了他的教学水平和教学能力，而科研实践活动对教师有很大的锻炼和启发作用，增加了教师的业务知识水平，对课堂教学有非常大的促进作用，因而，要提高教师的专业水平应该鼓励教师积极参与科研实践工作［9］。首先，本学科专业教师开展科研实践工作之前必须不断查阅大量新的文献资料，了解当前科技发展的动态，及时跟踪本学科领域的最新进展，更新和丰富本学科的理论和知识。这个过程有利于提高教师发现问题、分析问题和解决问题的能力，并不断更新和完善自己的知识体系，能更好地将当前本学科科技发展动态传授给学生，同时随着知识水平的提高教师将以新的高度去思考学科发展趋势，自然而然地应用到教育教学和人才培养的模式，进而思考未来人才的发展趋势和人才培养的最佳方法。其次，教师从事科研工作对该学科未知领域的探索研究是一个长期而艰苦的过程，能提高教师的逻辑思维能力和表达能力，能培养教师一丝不苟和勇于创新的严谨治学态度、顽强拼搏的精神以及良好的科研素质，激发教师的创新思想，迎合当前国家鼓励创新创业的潮流。教师在科研中的锻炼往往对学生起到表率作用，促进培养学生的创新能力、顽强拼搏精神以及严谨的科学作风，对学生成才起到推动作用。此外，教师的科研成果能让学生直接感受到科研并非遥不可及，对学生有很大的引导和促进作用，同时可以激发学生对科研的兴趣和求知欲望，主动参与到教师的科研实践，激起他们对物理化学基础理论学习的热情［9］。因此，教师要实现物理化学教学的改革创新，适应当前形式下物理化学教学的发展，仅凭教学经验是远远不够的，必须从事科学研究去实践、去探索、去创新，进一步提高本学科的知识结构，从而加快教育观念的更替，逐步形成具有自身特色的教学方式，将新理论、新方法渗透到物理化学教学实践中，才能改变多年从教的疲惫与困惑，同时也激发了自身潜在的创造力。
2结论
关键词：元素及其化合物；思维导图；转化关系图；题组训练
文章编号：1008-0546（2016）11-0018-03 中图分类号：G633、8 文献标识码：B
doi：10、3969/j、issn、1008-0546、2016、11、007
在各地高考中，元素及其化合物内容占据相当重要的地位，如在离子共存和离子方程式的正误判断、陌生氧化还原反应方程式的书写、实验推理与探究和化工生产流程题中均有所涉及。在人教版、苏教版、鲁科版三种版本的教材里，元素化合物内容集中编排在《化学1》中，由于新高一学生知识储备少，在当初的学习中很多内容靠死记硬背，使得元素化合物知识的储备处于孤立碎片状，各知识点之间没有建立相应的联系，很难把知识学深学透。同时元素化合物知识内容繁杂琐碎，而这部分内容距离高三化学一轮复习时间间隔又最长，使得高三学生原先所学得的知识，特别是元素化合物内容会有或多或少的遗忘，表现为有关知识的混淆、模糊和缺失。如果在高三化学一轮复习中不能解决元素化合物知识的激活、串联和深化应用等问题，会导致在解决问题过程中对元素化合物知识难提取，运用化学知识解决问题时不知所措，甚至答题时有的答案让人啼笑皆非。那如何在高三化学一轮复习过程中提升元素化合物知识的复习效果，笔者以氮元素及其化合物为例，结合个人的教学实践，提出如下3点措施。
一、用“思维导图”激活知识
高三一轮复习中元素及其化合物内容的复习应是由点（具体的化学物质）到线（不同化学物质间的联系），由线到面（知识与理论的综合）织网的过程，显然点（具体的化学物质）是基石，是重点。针对不同基础的学生和不可避免的遗忘现象，在复习元素及其化合物内容时，应首先通过师生互动激活那些遗忘的知识。有关心理学研究表明，有意义的材料要比无意义的材料容易识记，有串联的材料又比并联的材料容易记牢，所以师生之间的活动既要让学生回忆出曾经学过哪些知识，同时通过老师的点拨要准确理解这些知识的内涵和处延，即因果关系，并且将知识按照一定的线索进行梳理、归纳，使知识之间形成系统的知识结构和知识链，便于知识的快速检索和提取。其中“思维导图”能很好地解决上述问题。“思维导图”以多元智能理论、建构主义理论为指导，以“乐学，会学”为理念，强调师生互动、生生互动的积极学习方法，将传统教学所导致的机械记忆性学习转变为有思想的学习建构，同时“思维导图”以其特有的“发散―收敛―整合”的功能，形成明晰、牢固的知识框架，促使学生的认知水平由多点结构向关联结构发展，能使所学元素化合物知识得以升华。如在复习点（氨水）时，通过师生互动、生生互动建构“思维导图”（如图1）。
可以看出“思维导图”能很好地把易忘记的点（氨水）有机地组织起来，不但能激发学生的复习兴趣，同时“思维导图”解决了传统记笔记（只记来不及听，重难点不突出）的很多弊端，复习的有效性得以明显提升。但要指出的是，通过师生活动、生生活动构建“思维导图”的目的不是让学生机械地记住这张图，而是让学生在筑图过程中清楚掌握元素及其化合物知识的复习思路，从而在理解的基础上记住相关性质、原理反应，确保学生在一轮复习过程中使元素及其化合物知识活起来、立起来。
二、用“转化关系图”串联知识
在复习氮元素及其化合物时，我们可以用相同的方法以NO、NO2、HNO3等物质为核心构建“思维导图”，这样可以加深对具体物质结构、性质的深层次掌握，但这些物质是孤立的，各点（具体的化学物质）之间没有建立相应的串联关系，同样会增加学生的记忆负担，在以后的学习和考试过程中对信息的提取难度仍比较大，因此还需解决元素化合物知识由点（具体的化学物质）到线（不同的化学物质）的延伸。因此师生在构建“思维导图”的基础上还要构建不同物质之间的“相互转化关系图”，使相对于单一、孤立的反应，通过创设情境建构物质间的转化关系，更有利于对物质性质的系统掌握，并能够从该物质与其他物质的相互关联中全面认知该物质的性质。基于转化关系图来复习元素化合物知识的基本策略可简化为：提出转化方向和目标设计转化路线实现转化方法反思转化途径中主要元素及其化合物的结构和性质总结思路和方法。如在对氮元素及其化合物复习时建立如下转化关系图：
实践表明，通过“思维导图”在熟练掌握各具体物质结构和性质的基础上，这种基于物质转化策略的“转化关系图”能有效促进学生形成结构化和系统化的知识，使学生的思维在流动，加强了记忆的广度和深度。同时可以看到，上述转化关系图相当于一个图式模板，对含相同元素不同化合物之间的转化关系都可以用上图模板进行模仿迁移。
三、用题组训练巩固知识
高考试题对化学学科知识考查方式有了解、理解（掌握）和综合应用等三个层级，显然，除了了解属于“复述、识别、再现”的较低层级外，其他层级要求较高，其中理解（掌握）的实质也是为了综合应用。而“思维导图”和“转化关系图”的建立还是偏重于知识的激活、重组和串联，能否将复习知识转移到知识的综合应用上来还是一个问号。复习中通过题组训练可以帮助学生在激活知识和综合知识的基础上灵活运用知识，从而达到巩固知识的目的。所谓题组训练（以NH3为例），是指围绕NH3这一知识点，精选一批有典型性、系统性的问题或习题，将知识、方法、技能融合其中，其中以反应和性质为核心的题组设计原理图如下图所示，通过解决问题让学生感知题组内在的知识和规律，思考探究题组内蕴含的知识和规律，促进学生知识和能力的提升，达到熟练掌握元素及其化合物知识和灵活应用元素及其化合物知识的目的。下面是笔者在对NH3复习时设计的题组案例。
在复习完氨后，学生通过所设计的题组训练达到灵活提取、运用元素及其化合物知识的能力，实现了激活原有元素知识形成知识体系串联知识促进知识迁移、巩固核心知识的教学目标，在这种有效训练的情况下，能让学生看得远、想得透、记得牢，通过高三一轮复习运用所学知识解决问题的能力得以全面提升。显然设置题组对我们教师的要求非常高，首先目标明确，具有针对性，其次要分层次多角度设计出相关问题，这又需要我们在平时教与学中多积累、多思考，多总结，还需认真筛选习题，认真设计问题，把更多试题重整、拆分、剪裁，在数量上做减法，在质量上做加法，达到精讲精练的效果。
总之，在高三进行元素及其化合物一轮复习时，要结合学生实际和自身特点，选择适当的方法，改变传统复习课的枯燥与低效，用科学的方法将琐碎的元素及其化合物知识系统化、深入化，提高复习效果。
参考文献
1、 传统的高中化学元素化合物知识课程教材量大，结合实验比较详细，其中还穿插了化学反应原理教学，加大了学生的学习难度。新教材只在必修1中做了集中介绍，使元素化合物知识系统学习的容量大大减少，而且更多的贴近生产、生活与科研实际，学生在将知识连点、连线、连面时，容量和难度降低，在培养学生科学素养的前提下，适当减小了学生的课业负担。但在实际教学过程中，教师往往对知识的体系和深广度方面把握不准，导致学生学习的难度加大，主次不明，知识掌握的程度大大降低。
2、 高考考查元素化合物知识比值高，直接或间接的占化学单科分值将近60。
3、 部分学生在九年级化学成绩90分以上，上高中后，成绩很难达到80分以上，化学学习存在困惑和误区。
这就是说，对于新课程元素化合物知识，由于课程结构的变化，课程内容分配上的变化，使教师在教学中会遇到各种各样的问题，如用什么理论来指导元素化合物的学习、时间有限怎么办、如何在元素化合物的教学中体现和落实三维目标等等。
二、元素化合物知识教学的思路与方法
（一）明确课程标准的要求
《化学课程标准》明确指出，学习常见的化学物质时，要了解它们在生产、生活和化学科学研究中的作用，正确认识科学、技术与社会的相互关系，能运用所学知识解释生产、生活中的化学现象，解决与化学有关的一些实际问题，初步树立社会可持续发展的思想。并在内容标准中界定了元素化合物的主要知识：一是根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要作用。二是通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。其意在于引导学生学习常见物质时，将物质性质的学习融入生产、生活和化学科学研究活动中，让学生在实验探究中去认识物质，学习物质的性质，让学生了解元素化合物与自然界和社会的密切联系，能用综合的观点去学习认识有关物质，使学生从生活走进化学，从化学走向社会，直接体会到所学化学知识的社会价值，激发学生的学习兴趣，促进学生科学素养的提高。
（二）教学中应该注意的三个方面
1、 抓住元素化合物知识中的核心内容进行整合教学。由于必修化学的教学课时非常有限，因此，元素化合物的教学内容要选择重要物质的主要性质，这和以前教师追求物质性质的细节教学有较大区别。另外，必修化学培养的是学生的基本化学素养，没有必要让每个学生都掌握枝节的知识，掌握核心内容更重要。
2、注意基本概念、基本理论的分层指导作用，逐步构建知识体系。元素化合物知识是一些具体物质的知识。众多的元素、大量的化合物，如果不能找出它们之间的联系和变化规律，就会使学生感到这是一堆难以识记的、繁杂的知识。因此，在教学中要充分发挥基本概念、基本理论的分层指导作用，用物质分类等基本概念指导必修1的元素化合物知识的学习，用周期表中物质结构等理论拓展和深化元素化合物知识，使学生由感性到理性逐步习得理论贯穿的、互相联系的元素化合物知识体系。
3、熟练使用化学用语。化学用语主要包括元素符号、离子符号、原子结构示意图、离子结构示意图、化学式、电子式、化学方程式、离子方程式等，是化学反应原理的具体呈现。有的学生基础知识熟练、扎实，但是化学用语书写潦草、不规范，经常在考试中失去不必要分数，实属冤枉。
（三）教给学生研究物质性质的思路和方法
研究物质性质的思路和方法有很多。例如，鲁科版用了专门的章节讲述研究物质性质的思路和方法，人教版在第一章就介绍了用实验法研究物质，不同版本都有物质分类、氧化还原、离子反应、酸、电离、元素周期律等基本概念，为物质性质的研究搭起了很好的理论平台和研究思路。学生在必修化学要学量的元素化合物知识，必然希望学生能够建立研究物质性质的思路和方法，从而为后面能够自主学习打下基础。因此，在元素化合物知识教学中要注意这些思路和方法的渗透和引导，这也是落实具体的过程与方法维度目标。
（四）合理把握知识的深广度
把握元素化合物知识教学的深广度是老师们非常关注的一个问题，鉴于新课标对元素化合物知识的要求，教材是新课标的具体化，编排了相关元素化合物的知识，但教材并没有全面、系统编排元素化合物的知识，而是侧重于与生产、生活和科研相关的常见物质，及相关的重要性质。普通高中新课程化学学科教学要求（必修模块）中详细界定了“内容标准”“学习要求”“教学建议”，如钠的学习要求中列出了“知识内容”及“认知目标”（A、B、C、D为认知目标的四个层次）是： （19）钠；物理性质（B）；化学性质（与氧气、水的反应）（C）； （20）钠的重要化合物；过氧化钠（颜色、状态）（A）；碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质和用途（B）；碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质比较（与酸反应、热稳定性）（C）。教学建议要求是：在金属及其化合物的主要性质的教学中，注意归纳、比较，让学生体会学习元素化合物知识的一般方法和思路，还列出了相关实验的教学建议。所以在教学中不必加深扩大教学内容，省教学要求中没有列举而教材中有的物质或性质，可作为知识性介绍，但不作考试要求，比如过氧化钠的化学性质。
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