摘要:化學(xué)作為一門現(xiàn)代科學(xué)具有學(xué)科美,吸引著千千萬萬的學(xué)子不停地追求與探索,而化學(xué)實驗美則是架構(gòu)化學(xué)美育的主體,對認(rèn)識和研究化學(xué)知識起著無可替代的作用。化學(xué)實驗教學(xué)在化學(xué)學(xué)科教育中有其不可代替的作用?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中的美育滲透包括向?qū)W生展示化學(xué)物質(zhì)美、實驗裝置和諧美、化學(xué)變化美、實驗操作美、化學(xué)實驗史事美等方面。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實驗教學(xué);美育;學(xué)習(xí)興趣;創(chuàng)新;良好品質(zhì)
中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1002—2589(2009)16—0203—02
愛美之心人皆有之?;瘜W(xué)作為一門現(xiàn)代科學(xué)具有學(xué)科美,吸引著千千萬萬的學(xué)子不停地追求與探索,而化學(xué)實驗美則是架構(gòu)化學(xué)美育的主體,對認(rèn)識和研究化學(xué)知識起著無可替代的作用?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中的美育滲透,包括向?qū)W生展示化學(xué)物質(zhì)美、實驗裝置和諧美、化學(xué)變化美、實驗操作美、化學(xué)實驗史事美等。
一、化學(xué)物質(zhì)美
化學(xué)物質(zhì)美的外在表現(xiàn),是它們的形態(tài)美。在講授化學(xué)物質(zhì)美時,我們用幻燈、電視圖片等展示晶瑩華貴的金剛石、奪目光彩的紅藍(lán)綠寶石、無遐透明的水晶和大自然中的桂林蘆笛巖、肇慶七星巖、云浮龍宮、陽春龍洞等;巧奪天工、千奇百怪、令人嘆為觀止的鐘乳、石筍、石柱,實際上是下面兩個反應(yīng)的結(jié)果:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O;而畫家描繪出色彩繽紛的至艷至美的畫圖,則是鐵紅、鋅鋇白等化學(xué)顏料合理搭配的結(jié)果;石膏頭像和石膏模型精美的藝術(shù)品,都是化學(xué)物質(zhì)美的縮影。
化學(xué)結(jié)構(gòu)美是化學(xué)物質(zhì)美的內(nèi)在反映和決定因素。如金剛石是正四面體結(jié)構(gòu)的空間網(wǎng)狀原子晶體;C60是60個碳原子組成如足球形狀的大分子晶體。晶體都以內(nèi)部的原子、離子、分子有規(guī)則的對稱排列為其最突出的特征,它們的萬千儀態(tài)取決于結(jié)構(gòu)的和諧、秩序和多樣性。納米科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用令人驚異地顯示出物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),STM掃描隧道顯微鏡圖像已能使中學(xué)生從清晰的照片中領(lǐng)略到化學(xué)的結(jié)構(gòu)美。
化學(xué)物質(zhì)的社會功用價值,是它們的實用美。如五光十色的霓虹燈把現(xiàn)代都市的夜晚打扮得繁花似錦;高分子材料的發(fā)展加速著信息社會的到來;人類的吃、穿、住、用、行,都與化學(xué)化工產(chǎn)品有關(guān)。各種化學(xué)產(chǎn)品美化
著社會、美化著生活、美化著人類自身。
二、實驗裝置和諧美
化學(xué)實驗美是化學(xué)美育的主要內(nèi)容,在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣方面有不可替代的作用?;瘜W(xué)實驗教學(xué)不僅要向?qū)W生展示化學(xué)物質(zhì)美、化學(xué)儀器美,更重要的是實驗裝置要簡潔、對稱、和諧、新奇、美觀、安全?;瘜W(xué)實驗教學(xué)是創(chuàng)造化學(xué)美的源泉。經(jīng)常讓學(xué)生在實驗教學(xué)過程中欣賞感受化學(xué)美,就會消除對化學(xué)的誤解,激發(fā)探索化學(xué)的濃厚興趣,產(chǎn)生熱愛生活、愉悅和諧、樂觀向上等積極的情緒,有助于發(fā)展審美、賞美、創(chuàng)美能力。一位獲得國際中學(xué)生化學(xué)奧林匹克競賽金牌的學(xué)生說過,最先把他引入化學(xué)殿堂的,是神奇美妙的啟普發(fā)生器。它那優(yōu)美的造型,給人以對稱、和諧的形式美的啟示;它那簡單的結(jié)構(gòu)和巧妙的設(shè)計,給人以導(dǎo)真、求善、至美的創(chuàng)造美的啟迪;它那晶瑩的質(zhì)地和便于觀察的特點,使他感受到化學(xué)反應(yīng)的動感美。他感到化學(xué)的大門一下子打開了,他從此懷著極大的興趣,在化學(xué)世界里遨游,勤奮的鉆研。
三、化學(xué)變化美
從某種意義講,化學(xué)變化是化學(xué)美之源?;瘜W(xué)物質(zhì)美只是化學(xué)變化美的終極表現(xiàn)。鉆木取火、百煉成鋼、燒石成灰……形象地描述了化學(xué)變化美。蘇杭的湖光山色、桂林的如畫山水、石林的突兀奇峰……這些大自然的杰出創(chuàng)作,無不假手化學(xué)變化的鬼斧神工?;瘜W(xué)變化美不僅表現(xiàn)出色態(tài)萬千的現(xiàn)象美,而且還蘊含著有規(guī)律可循的科學(xué)美。例如Cl2的制法和性質(zhì)的連環(huán)實驗,由Cl2的發(fā)生裝置→盛濃H2SO4的干燥裝置→收集裝置→滴有石蕊試液的水的集氣瓶→盛KI溶液的裝置→滴有酚酞試液的NaOH溶液的裝置,一整套裝置錯落有致、和諧美觀,而其中的各個裝置中的實驗現(xiàn)象又各不相同,引起學(xué)生濃厚的認(rèn)識興趣和探索興趣;又如AlCl3溶液與NaOH溶液的反應(yīng),先把NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中至過量,又反過來把AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中至過量,反應(yīng)物相同,而操作不同導(dǎo)致實驗現(xiàn)象的不同,使同學(xué)們詫異之余,引起其思考和探索;又如做乙醛的還原性實驗時,先把NaOH溶液滴入CuSO4溶液中制得美麗的藍(lán)色絮狀物Cu(OH)2,然后與乙醛混合加熱后得到紅色的沉淀Cu2O。這一系列變化令人賞心悅目。同樣,化學(xué)實驗現(xiàn)象的描述也是美的。例如,描述新制出的Fe(OH)2的“形象”是:呈現(xiàn)出如黎明破曉前“魚肚白”顏色的絮狀固體,但它迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。學(xué)生對比鮮明生動的形象觀察的越細(xì)致,感受得越深入,則對Fe(OH)2的色態(tài)、溶解性等物理性質(zhì)和易被氧化的化學(xué)性質(zhì)識記的越牢固,理解的越深刻??梢娀瘜W(xué)變化美有著無窮的魅力,能激發(fā)起同學(xué)們創(chuàng)造美之欲望,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
四、實驗操作美
實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展對培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、自學(xué)能力和創(chuàng)造能力都有重要作用。培養(yǎng)實驗?zāi)芰€要與培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重實驗的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范操作和細(xì)心觀察的科學(xué)方法緊密結(jié)合起來。實驗中試劑量的多少及加入的順序,都可能影響到實驗結(jié)果。當(dāng)實驗中出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,不要輕易放棄重做,要認(rèn)真分析原因,說不定會有新的發(fā)現(xiàn)。只有嚴(yán)肅認(rèn)真,一絲不茍地對待每一個化學(xué)實驗,才能養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,掌握正確的實驗方法,形成實驗?zāi)芰Γ锌赡苡兴鳛?。溴元素的發(fā)現(xiàn)就是一個很好的例子。1824年,法國一所藥學(xué)專科學(xué)校的22歲青年學(xué)生巴拉爾,在研究他家鄉(xiāng)蒙培利埃鹽湖水提取結(jié)晶鹽后的母液時,希望找到這些廢棄母液的用途,進行了許多實驗。當(dāng)通入氯氣時,母液變成紅棕色,進行蒸餾后,得到一種黃色的液體,最初,巴拉爾認(rèn)為這是一種氯的碘化物。但他嘗試了種種辦法也沒法將這種物質(zhì)分解,所以他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。因為它是液體,有臭味,所以命名為溴,前幾年,德國大化學(xué)家李比希接受了一家制鹽工廠的請求,考察母液中含有什么東西?在分析的過程中,他也得到相同的現(xiàn)象,但他沒有分析研究就判斷是氯化碘,并把裝液體的瓶子貼上氯化碘的標(biāo)簽。后來他聽說發(fā)現(xiàn)了溴,十分懊喪,他將貼氯化碘標(biāo)簽的瓶子放在實驗室顯眼的位置,以此來鞭策自己,同時也告誡自己的學(xué)生:不加分析研究、不進行論證,而以先人為主的觀念來對待科學(xué),往往讓很大的發(fā)現(xiàn)在眼前錯過。李比希在自傳中寫道:“自此以后,除非有絕對實驗來贊助和證實,我再也不憑空編造理論了。”此事成為化學(xué)史上的一樁趣聞。培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰κ腔瘜W(xué)學(xué)科素質(zhì)教育的核心問題,化學(xué)實驗?zāi)芰κ腔瘜W(xué)能力的綜合體現(xiàn)?;瘜W(xué)實驗在化學(xué)科學(xué)實施素質(zhì)教育,提高學(xué)生的化學(xué)能力中占有不可替代的地位。作為一名化學(xué)教師,只有在自己的教學(xué)實驗中確實重視化學(xué)實驗在培養(yǎng)能力中的作用,才能夠真正把化學(xué)科學(xué)實施素質(zhì)教育落到實處,達到培養(yǎng)人才的目的。
五、化學(xué)實驗史事美
挫折教育是一種使學(xué)生終身受益的教育?,F(xiàn)在的學(xué)生幾乎都是獨生子女,從小到大,可以說是一帆風(fēng)順,一旦遇到挫折,往往就不知所措,甚至?xí)倚膯蕷猓龀鲆恍┎辉撟龅氖?。因此,教育學(xué)生正確地認(rèn)識挫折、對待挫折,是實施素質(zhì)教育不可缺少的一項重要內(nèi)容。化學(xué)可以給人以知識,化學(xué)史可以給人以智慧。在化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)史上,持續(xù)時間最長、參加人數(shù)最多、過程最為悲壯的,莫過于氟的發(fā)現(xiàn)。大家都知道:氟是一種非?;顫姷膭《締钨|(zhì),它性格暴躁,難以駕馭。早在1768年,人們就知道了氟的化合物的存在,但是,卻沒有制得單質(zhì)氟。隨時,世界各國的化學(xué)家都在探索提取氟單質(zhì)的方法,但由于氟單質(zhì)具有劇毒性,許多化學(xué)家遭受毒害,甚至死亡。1831年,著名化學(xué)家戴維在電解氫氟酸時遭受傷害,幾個月臥床不起,被迫停止研究;1836年,愛爾蘭科學(xué)家諾克斯倆兄弟以氟化汞為原料制取氟失敗,R·諾克斯中毒身亡,G·諾克斯病倒被迫修養(yǎng);1846年,比利時化學(xué)家路耶特和法國化學(xué)家尼克雷也同樣遭受毒害而獻身;1869年,英國化學(xué)家高爾用電解法分解氟化氫時,因氟氣和氫氣爆炸實驗也遭失敗;就是制得氟的化學(xué)家莫瓦桑也在實驗中病倒過幾次,但是,他沒有屈服,沒有放棄,而是憑著那種愈挫愈奮的執(zhí)著精神,勇往直前,終于在1886年6月26日獲得了成功。并由于在研究氟、制備氟單質(zhì)和氟的化合物上卓有成效,在1906年榮獲了諾貝爾化學(xué)獎,但因制取氟四次中毒,身體受到極大損害,54歲就與世長辭。
在進行講鹵族元素性質(zhì)的實驗時,給學(xué)生介紹氟元素的發(fā)現(xiàn)過程,可以使學(xué)生認(rèn)識到:在人生道路上,一帆風(fēng)順固然可喜,但挫折是在所難免的,失敗未必是壞事。只要能夠正確等待,從中不斷汲取經(jīng)驗教訓(xùn),就會獲得成功。進而引導(dǎo)學(xué)生能夠勇敢地面對暫時遇到的困難和挫折,學(xué)會冷靜思考,分析原因,找到解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生愈挫愈奮的良好品質(zhì)。
總之,化學(xué)實驗教學(xué)要經(jīng)常地、不斷地營造美的氛圍,利用實驗掛圖、模型、幻燈、投影、錄像、電視、電腦等媒體,展示化學(xué)實驗的整體美,使之耳濡目染,欣賞感受并熔化在化學(xué)美的氛圍中,逐步激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)的濃厚興趣,消除其對化學(xué)的偏見和誤解,提高其對化學(xué)審美、賞美、創(chuàng)美能力,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神提供條件。
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