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中学理科课程标准设计应该更加注重学科间的有效衔接

在修辞学中有一种方法叫通感（移觉）——在描述客观事物时，用形象的语言使感觉转移，将人的听觉、视觉、嗅觉、味觉、触觉等不同感觉互相沟通、交错，彼此挪移转换，将本来表示甲感觉的词语移用来表示乙感觉，使意象更为活泼、新奇、丰盈的一种修辞格.其实在自然科学课程学习中也应该具有这种能力，注重不同学科知识之间的联系，教师在教学过程中应该注意引导学生联系相关学科，从而降低学习的难度，提高学习的兴趣。当代科学家们像打山洞的工程师一样在各自的山洞里埋头苦干，而对于其他山洞的情形却知之甚少。时间到了近代，有些山洞偶然碰到了一起，那强烈的光线使科学家们感到了晕眩。

作为一位师范院校的教授，长期以来致力于研究基础教育理科教学大纲（或者课程标准）的研究，我国基础教育理科课程标准的设计存在一些问题，其中问题之一是数学、物理学、化学、生物学、地理学、通用技术、信息技术等理科课程“自成体系”，学科之间知识点衔接存在问题，给教师的在实际教学中带来了很大的挑战，学生在学习过程中带来巨大的困难，在课堂上“听不懂”，导致学生学习压力较大。

一、存在问题

1.初中理科课程标准的设计存在的问题

1.1初中物理与化学有关知识的衔接问题

初中生在初三上学期开始接触化学这门课程时，接触电荷的有关概念，诸如正电荷（质子）、负电荷（电子）以及原子的基本结构等，但是这些知识点初三物理学习需要滞后三个月左右，造成部分学生一开始学习化学就极其不适应。

1.2初中生物学与数学、物理、化学有关知识的衔接问题

初一生物学需要一些化学知识，例如光合、呼吸作用的相关实验中，氧气助燃、二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊、光合作用是化学反应等，可是这些知识点需要在初三化学中学习，因此初一生物学中绿色植物的三大生理作用学生接受起来难度较大。

初一动物运动部分，讲到运动本质上是杠杆运动，骨是杠杆，关节是支点，物理中有关知识需要初二开始学习。

初二生物学中人的消化与吸收部分，讲到物理性消化与化学性消化，VC使高锰酸钾褪色需要初三化学有关知识；讲到人体运动中能量的获得，讲到食物的热价，并通过食物燃烧加热等质量的水来间接测出不同食物的热价，用到物理学上的初三热学部分知识；人的呼吸部分用到大气压的相关知识及气体扩散等，此时物理学中还没有学习大气压的知识；显微镜的使用及眼球成像中都用到凸透镜成像的相关知识，物理需要到初三学习有关知识。鉴于此，人体的新陈代谢、神经调节等内容学生理解难度很大。

学生在初中数学学习的概率知识比较简单，初中生物遗传学部分需要利用概率知识，学生学习难度很大。

初中生物学有一些函数图像的题目，需要利用函数单调性问题，但是数学还没有学习。

2.我国高中理科课程标准的设计存在的问题

2.1高中生物学与数学、物理、化学有关知识的衔接问题

高一生物学必修1《分子与细胞》学习需要利用有机化学知识，例如氨基酸的结构、糖的分类、酶的功能、有氧呼吸的化学反应式等，可是此时高一化学没有学习，大部分学生学习这一内容时理解困难，根本听不懂。

教材中提到主动运输需要能量，可是在高中物理学中根本没有学习这个问题，需要到大学里学习。

高一生物学必修2《遗传与变异》需要利用数学中的概率知识解决遗传计算问题，可是高中数学要推迟几个月才学习有关知识，大部分学生听不懂遗传规律相关内容。

高二生物选择性必修1利用了电位的有关概念，物理学中没有给出有关概念，物理学中给出的概念是电势，其实电位就是电势，电位差就是电势差（电压）。

2.2高中化学与物理的衔接问题

高一化学提出：在相同的温度和压强下，气体分子之间的平均距离近似相等，所以1mol任何气体的体积基本相同。这个结论是物理学中克拉伯龙方程的特例，可是物理学需要到高二学习这个内容，学生在化学学习中感觉到这个结论来的突然，没有根据。

高中选修课《结构化学》中有大量量子力学知识，可是这些知识在高中物理中根本没有学习，大部分学生理解这部分内容非常困难，部分习题需要利用数学中的欧拉公式，欧拉公式在高中数学中没有学习。

2.3高中物理与数学的衔接问题

高三电磁学习题包括高考试题中经常出现圆周角、弦切角等知识，可是这些内容在高初中数学中已经删除。

高一上学期力学部分问题需要利用正弦定理与余弦定理、反三角函数，此时高中数学没有学习。

高一物理必修2万有引力定律一章中介绍开普勒定律提出了椭圆、椭圆的焦点、长轴、短轴、焦距、偏心率的概念，但是高中数学中相关知识此时没有学习。

物理学中的矢量与数学中的向量其实是一回事，由于不是一个名称，学生学习不容易产生知识迁移。数学中向量的平行四边形法则学生不知道为什么根据？其实来自于牛顿当年实验得到，学生在力学中也已经做过验证实验。

综观高中物理主要使用的数学工具：矢量（也叫向量）——矢量的概念、加法、减法、点乘、叉乘