化學教學中的人文文化教育

趙世銀

化學教學中的人文文化教育

趙世銀

（徐州市銅山區大許鎮太山中學江蘇徐州221165）

化學作為一門最基礎的自然學科，在產生、形成、發展的過程中，蘊含著豐富的人文文化。為了充分挖掘自然科學中的人文思想，加強科學文化與人文文化之間的聯系，文章從科學道德、唯物辯證法、美學三個方面剖析了化學中的人文文化。

化學；人文文化

化學是自然科學的重要組成部分,它側重于研究物質的組成、結構和性能的關系,以及物質轉化的規律和調控手段。所以人們往往認為化學只是包含一些枯燥的理論、原理,而忽視了化學中包含的人文因素,諸如人文哲學思想、美學、道德等方面。實際上,化學在產生、形成、發展的過程中,人們不是為了化學而研究化學,而是為了有助于人類、社會以及個體人的發展而研究化學,所有這些都涉及到了人與人的關系、人與自然的關系,這些關系中都蘊含著豐富的人文文化。

早在100多年前,馬克思就曾指出：自然科學與人文社會科學的分離只是一種受歷史制約的暫時性現象,隨著社會歷史的發展,“自然科學將包括關于人的科學；同時,關于人的科學將包括自然科學：這將是一門科學。”下面從文化角度去剖析作為自然科學之一的化學中的人文思想。

一、化學中的科學道德精神

1.實事求是、勇于挑戰權威的精神

實事求是是認知的基礎,而創新則是科學精神的核心和靈魂。19世紀化學的革命告訴我們：科學的發展道路上當科學家要創立一種新理論的時候,就必須要有敢于向已有的舊理論、舊思想提出質疑的勇氣。例如：1883年,瑞典化學家阿累尼烏斯提出了一個大膽而嶄新的電離理論,認為鹽類溶于水中就能自發的大量電離成正負離子。離子帶電,而原子不帶電,因而可以看作是兩種不同的物質。同量的鹽類溶于不同量的水中,溶液越稀,則電離度越高。盡管權威、學者們所維護的理論和觀點在社會上通常被看成是金科玉律?？墒怯掠谔魬饳嗤陌⒗勰釣跛箙s堅持自己的觀點,不屈不撓地繼續以實驗數據和資料來證實自己的理論。最終他的觀點為越來越多的科學家們所接受。再比如,法國化學家拉瓦錫通過大量的實驗用燃燒的“氧化說”推翻了原來的“燃素說”。恩格斯對其給予了極高的評價,指出由于拉瓦錫的學說,使過去在燃素說形式上倒立著的化學正立過來了。從此,化學家能夠按照物質的真實面目進行科學研究,使化學蓬勃地發展起來。

2.開拓創新的探索精神

培養學生的開拓創新精神是素質教育的關鍵,歷史表明：沒有創新就沒有科學的發展。例如,1892年,英國科學家瑞利在研究氮氣的密度時,發現從空氣中得到的氮氣的密度與分解含氮物質所制得的氮氣密度之間總有一個微小的差異。瑞利沒有忽視這一微小的差異,也沒有像別的科學家那樣認為僅僅是實驗的誤差,他與英國化學家拉姆塞合作,經過兩年多進一步精確的實驗研究和推理分析,終于發現在空氣中還存在著一種性質極不活潑的氣體—氬氣。

3.寬容與合作精神

隨著時代的進步,科學的發展,如今許多尖端技術問題的解決,必須依賴于多個學科、多方面力量的協作。一個科學家往往只能完成某一個步驟甚至只是某一個步驟的一部分,因此,科學研究活動提倡合作交流的團隊精神?；瘜W教學中同樣離不開寬容與合作的精神?；瘜W教學的自身特點是實驗多,探索研究問題的機會多,學生動手實踐的幾率高,特別有助于培養學生的合作意識。另外要教育學生,合作和寬容是相輔相承的,沒有對合作者的寬容就沒有合作的成功。

二、化學中的唯物辯證法思想

馬克思主義哲學是人類智慧的結晶,是科學的世界觀和方法論,是偉大的認識工具?；瘜W研究的對象是自然界中各種各樣的物質,化學學科揭示了物質世界的變化規律,許多化學現象充分體現了唯物辯證法的基本范疇,化學教材中蘊藏著豐富的唯物辯證法思想。

1.量變質變規律

事物的運動變化,總是先從微小的、不顯著的變化開始,經過逐步積累而達到顯著的、根本性質的變化。恩格斯說：“化學可以稱為研究物體由于量的成分的變化而發生質變的科學”。量變到質變是化學運動的基本形式。

木炭在充足的氧氣中生成二氧化碳,在不充足的氧氣中生成一氧化碳；核電荷數的不同引起元素性質的變化；核電荷數相同而中子數不同的原子又形成同位素；相對分子質量相同但原子間排列順序不同的分子形成同分異構體。以水作溶劑的分散系中,由于分散物質大小的不同,分散系可以是溶液,可以是膠體,也可以是懸濁液或乳濁液。由于物質濃度的變化會引起物質性質的變化,如濃硫酸中的硫為+6價,有強氧化性,而稀硫酸中的硫同樣為+6價,卻無氧化性。

2.實踐是檢驗真理的唯一標準

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗既是建立化學理論的基礎又是檢驗化學理論真理性的方法?；瘜W學科上很多理論都是通過實驗檢驗論證的結果,體現了唯物辯證法的認識論觀點——實踐是檢驗真理的唯一標準。

3.事物是永恒運動的

辯證唯物主義認為：世界是物質的,一切物質都處于永恒的運動狀態中。運動是絕對的,靜止是相對的。例如,將食鹽溶于水中直至飽和,看上去溶液下面未溶解的食鹽不再溶解,是靜止的,但其實食鹽還在溶解,只是溶解的食鹽和從溶液中析出的食鹽相等罷了。

4.主要矛盾與次要矛盾的辯證關系

事物在發展變化中存在著主要矛盾和次要矛盾,人們在認識事物時,必須把握矛盾的主要方面,才能正確認識事物的性質、主流。化學研究中為了方便研究問題,經常抓住物質的主要特征,忽略其次要特征。如化學研究的目的之一是揭示物質的組成和結構,對于物質的結構如晶體結構、分子結構、原子結構等,常通過建立科學的模型,使它形象化,有利于人們的認識,有利于教學,也有利于進一步研究。在化學教學中,教師在講到某些內容向學生展示模型時,要有意識地介紹這些模型的客觀性和正確性,同時也指出模型在描述微觀世界時的局限性,以幫助學生學會建立模型的科學方法。

化學作為一門自然科學,有著嚴密的理論和事實依據,是符合辯證唯物主義的。認識到這一點,對化學的教學乃至化學科學的發展將是必要的。

三、化學中的美學文化

1.化學物質美

化學物質美表現在兩個方面,一是物質的外在美。如金紅石、孔雀石的光彩奪目,鉆石的晶瑩華貴,水晶的無遐透明……無不表現著化學物質的外在美。二是物質的實用美,人類的吃、穿、住、用等各個方面,都與化學化工產品有關。如二氧化硅纖維的出現加速了信息時代的到來。納米技術的研究將對人類的材料使用產生革命性的變革。

2.化學結構美

化學結構美表現在兩個方面,一是物質結構的對稱美,比如晶體內部的原子、離子和分子都是有規則的對稱排列的,這也是晶體最突出的特征,它們的萬千儀態取決于結構的和諧、秩序和多樣性。再比如苯分子、有機物的鏡像反射對稱性。二是物質結構的特性美。如金剛石是空間網狀結構的原子晶體,C60是由60個碳原子組成的如足球狀的分子晶體,通常被化學家們稱為“化學美的極致”。還有遺傳基因DNA的雙螺旋結構等等。

3.化學變化美

從某種意義上說,化學變化應該是化學美之源,而化學物質美只是化學變化美的終極表現。化學變化之美體現在變化之中和變化之后。硫磺燃燒的藍紫色火焰、煙花燃放的火樹銀花、酚酞遇堿的瞬間變紅……形象地詮釋了化學變化之中的美。嘆為觀止的大自然藝術殿堂——地下溶洞、蘇杭迷人的湖光山色、桂林甲天下的突兀奇峰……這些看似大自然的杰出創作,實際上無不假手化學變化的鬼斧神工。

另外化學教學中還可以對學生進行愛國主義教育、學習興趣的培養、科學方法的培養等多方面的人文文化教育。這里筆者就不再一一贅述。

化學是“有靈魂和有生命的”,它不應該僅僅是知識內容的堆砌,更為重要的是讓學生在生活中體驗化學、喜歡化學,提高學生對化學科學的真正理解能力,并用化學去指導自己的生活、人生。

［1］梁英豪.《化學重要史實》簡介［J］.化學通報，1988，（10)

［2］柯于其.化學史在化學教學中的作用［J］.中小學實驗與裝備，2010，（01)

［3］錢時惕.自然科學與人文社會科學的異同［J］.物理通報，2010，（01)

1008-0546（2011）04-0022-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.011