三種基本學科思想滲透于化學教學的探索

張珊珊

【摘要】化學科學的發展是辯證的，唯物的，在其發展過程中處處滲透著內容豐富多彩的學科思想。本文簡單介紹了三種常見的化學學科基本思想方法在化學教學中的探索應用——化學實驗及控制變量思想、位構性思想、量變與質變的思想。

【關鍵詞】化學實驗 位構性 量變與質變

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0185-01

學科思想，是指一個學科的基本思想方法，是一個學科的核心和靈魂，它與知識、能力一起構成了學科體系的三個方面，每個學科都有自己的學科思想，不同學科所包含的學科思想也不盡相同。化學作為一門以實驗為基礎的自然學科，既抽象又具體，其學科思想的內容豐富多彩[1]。我在幾年的中學化學教學實踐中，通過逐漸深化認識、歸納、總結，我認為，中學化學比較重要而又能有效地指導教學的學科思想有以下幾個方面：

一、化學實驗及控制變量思想

化學是一門以實驗為基礎的學科，它的許多規律的發現、知識的形成都源于具體的化學實驗而非理論推理，離開了化學實驗，一切的化學理論、原理就成了無本之木，無源之水。因此，我們要從實驗開始學習化學，要通過化學實驗發現、研究、解決化學問題，有了這樣的思想方法，再去學習化學實驗，就不會覺得實驗是可有可無的。

觀察化學實驗現象，并對其進行深入的分析，是學習、研究化學的重要方法，用對比的方法，觀察反應前、反應過程中、反應后，物質顏色、狀態、聲音、光、煙等方面的變化；對實驗現象的分析，就是通過實驗現象去了解實驗的原理、實質，從微觀和宏觀方面分析實驗過程中發生了怎樣的變化，以及哪些現象是物理變化引起的，哪些現象是化學變化引起的，也就是要抓住本質特征，避免物理變化現象的干擾，找到發生的化學反應；增加對比度或借助藥品、儀器等辦法，來提高對實驗現象的觀察效果，從而獲得全面、準確的實驗信息；在實驗過程中經常要用控制變量的思想，即在多個變量的情況下，只讓一個量發生變化而讓其它量不變是重要的科學研究的思想方法。例：化學反應速率的影響因素：溫度，濃度，壓強，催化劑以及其他條件的改變對反應速率的影響是在化學實驗中通過控制變量的思想得出的結論。

除了直接通過實驗來完成理論學習外，在學習中，我們還會經常遇到理論上的物質推斷問題，而這些問題都會涉及到實驗和實驗現象，抓住物質的特征以及特征反應現象，正是解決這類問題的關鍵。

實驗是調動學生學習積極性的一大好幫手，例Fe3+遇SCN-產生紅色溶液，為什么會有此現象？再例：我們可以吹滅蠟燭，但是為什么吹Na2O2時，Na2O2反而會燃燒的更劇烈呢？這些有趣的實驗現象必然會激發學生探究未知世界的興趣，增強學生的動手能力，培養學生學習的積極性，主動性和創造性，我們在教學過程中，要盡可能的多讓學生走進實驗室，通過學生自己親身體驗、探究得出結論，是非常高效的一種教學方式。

二、位置、結構與性質的思想方法：

結構、性質、位置之間的關系如上圖所示，這是化學學科核心的思想方法。這一思想貫穿化學學習與研究過程的始終，與這一思想相關的思想方法還有：性質決定用途、制法、保存方法等。結構、性質、位置之間的關系是哲學唯物辯證法中“內因是外在變化的根據”這一思想的體現，也是經現代物質結構理論充分證明的，這種連鎖關系恰似“多米諾骨牌”，最主要的關鍵因素是結構。

教師在教學中應該優先抓住“結構”這個主要關鍵，這是矛盾的主要方面，是內因。例如，要認識元素的性質和在周期表中的位置，就要首先認識原子結構，尤其是核外電子的排布結構；要認識元素性質的變化規律，就要首先掌握原子結構的變化特點，一般是電子層數和最外層電子的結構；要認識物質的性質就要先認識分子結構和晶體結構，既要認識結構變化的一般規律及其對性質的影響，又要認識結構的特征之處及受其影響的物質特性；要認識千萬種有機化合物的性質，就是要認清各類有機物分子結構，尤其是官能團的結構。

結構是性質的內因，性質是結構的外在表現。認識了結構，位置、性質的理解和掌握也就水到渠成了，用途、制法、保存方法等問題也就迎刃而解。這個思想不僅是教師進行化學教學的基本思想，而且應該在教學過程中，在學生已有知識的基礎上，有意識地傳授給學生，使之成為學習化學的重要思想方法[2]。

三、量變與質變的思想方法：

這是一種哲學思想方法，它明確的告訴我們，物質量的積累必然會引起質的飛躍。量變和質變是兩個相互依存的過程，通過量的積累產生質的變化，量變是質變的前提，而質變又是量變的最終結果[3]。中學化學中，量變與質變也體現在諸多方面，例：

1.量變引起質變。如元素周期律中，同一主族或同一周期原子核內質子數的遞增引起元素性質的變化，鹵族元素F沒有正價，但Cl、Br、I均與正價；第3周期中Na無負價，但Cl很容易得電子，顯負價；如氧化性、還原性的變化，稀鹽酸基本不體現還原性，但濃鹽酸則很容易表現出還原性；稀硫酸的弱氧化性不能使鐵、鋁鈍化，但濃硫酸的強氧化性則可以。

2.不同程度的量變引起不同程度的質變。如溫度的改變會對反應機理及產物產生影響，酒精在1400℃和1700℃條件下反應，反應機理及產物是不盡相同的；反應物相同濃度不同就可能使反應的機理途徑不同，因而生成不同的產物，如C在氧氣中燃燒，根據氧氣不同的量變，會有不同的反應途徑，導致生成不同的產物。

3.不同的量變，質變，能引起不同的能量變化。如在吸、放熱反應中，不同量的相同反應物反應不僅生成不同的新物質，而且反應熱也不同，C在充足的O2中燃燒，生成CO2，會放出熱量，但當氧氣的量不足時，只能生成CO，而且會吸收熱量。

教師在教學過程中，要恰當地運用量變與質變的思想，引導學生認識物質間的變化、能量間的變化，從哲學的角度認識量變和質變，不但有利于調動學生的學習積極性，還為踏進社會鋪路，培養每一份努力都是量變，最終一定會有質變收獲的思想[4]。

參考文獻：

[1]教學參考，2011年第12期，P8，陳洪發《以化學學科思想為靈魂，提高學生的科學素養》

[2]科教文匯，2010年03月下旬刊，P36，陳茂友，《化學教學中學科思想的培養》

[3]科技信息，2008年第34期，P187，呂赫，《哲學思想在化學學科中的滲透》

[4]考試周刊，2013年第20期，P129，于志新，《相關學科思想滲透于化學教學的時間與探索》