化學(xué)教學(xué)中的人文文化教育

趙世銀

化學(xué)教學(xué)中的人文文化教育

趙世銀

（徐州市銅山區(qū)大許鎮(zhèn)太山中學(xué)江蘇徐州221165）

化學(xué)作為一門最基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在產(chǎn)生、形成、發(fā)展的過程中，蘊(yùn)含著豐富的人文文化。為了充分挖掘自然科學(xué)中的人文思想，加強(qiáng)科學(xué)文化與人文文化之間的聯(lián)系，文章從科學(xué)道德、唯物辯證法、美學(xué)三個方面剖析了化學(xué)中的人文文化。

化學(xué)；人文文化

化學(xué)是自然科學(xué)的重要組成部分,它側(cè)重于研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律和調(diào)控手段。所以人們往往認(rèn)為化學(xué)只是包含一些枯燥的理論、原理,而忽視了化學(xué)中包含的人文因素,諸如人文哲學(xué)思想、美學(xué)、道德等方面。實(shí)際上,化學(xué)在產(chǎn)生、形成、發(fā)展的過程中,人們不是為了化學(xué)而研究化學(xué),而是為了有助于人類、社會以及個體人的發(fā)展而研究化學(xué),所有這些都涉及到了人與人的關(guān)系、人與自然的關(guān)系,這些關(guān)系中都蘊(yùn)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(xué)與人文社會科學(xué)的分離只是一種受歷史制約的暫時性現(xiàn)象,隨著社會歷史的發(fā)展,“自然科學(xué)將包括關(guān)于人的科學(xué)；同時,關(guān)于人的科學(xué)將包括自然科學(xué)：這將是一門科學(xué)?！毕旅鎻奈幕嵌热テ饰鲎鳛樽匀豢茖W(xué)之一的化學(xué)中的人文思想。

一、化學(xué)中的科學(xué)道德精神

1.實(shí)事求是、勇于挑戰(zhàn)權(quán)威的精神

實(shí)事求是是認(rèn)知的基礎(chǔ),而創(chuàng)新則是科學(xué)精神的核心和靈魂。19世紀(jì)化學(xué)的革命告訴我們：科學(xué)的發(fā)展道路上當(dāng)科學(xué)家要創(chuàng)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(zhì)疑的勇氣。例如：1883年,瑞典化學(xué)家阿累尼烏斯提出了一個大膽而嶄新的電離理論,認(rèn)為鹽類溶于水中就能自發(fā)的大量電離成正負(fù)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(zhì)。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(quán)威、學(xué)者們所維護(hù)的理論和觀點(diǎn)在社會上通常被看成是金科玉律?？墒怯掠谔魬?zhàn)權(quán)威的阿累尼烏斯卻堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),不屈不撓地繼續(xù)以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料來證實(shí)自己的理論。最終他的觀點(diǎn)為越來越多的科學(xué)家們所接受。再比如,法國化學(xué)家拉瓦錫通過大量的實(shí)驗(yàn)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(xué)說,使過去在燃素說形式上倒立著的化學(xué)正立過來了。從此,化學(xué)家能夠按照物質(zhì)的真實(shí)面目進(jìn)行科學(xué)研究,使化學(xué)蓬勃地發(fā)展起來。

2.開拓創(chuàng)新的探索精神

培養(yǎng)學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的關(guān)鍵,歷史表明：沒有創(chuàng)新就沒有科學(xué)的發(fā)展。例如,1892年,英國科學(xué)家瑞利在研究氮?dú)獾拿芏葧r,發(fā)現(xiàn)從空氣中得到的氮?dú)獾拿芏扰c分解含氮物質(zhì)所制得的氮?dú)饷芏戎g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(xué)家那樣認(rèn)為僅僅是實(shí)驗(yàn)的誤差,他與英國化學(xué)家拉姆塞合作,經(jīng)過兩年多進(jìn)一步精確的實(shí)驗(yàn)研究和推理分析,終于發(fā)現(xiàn)在空氣中還存在著一種性質(zhì)極不活潑的氣體—?dú)鍤狻?/p>

3.寬容與合作精神

隨著時代的進(jìn)步,科學(xué)的發(fā)展,如今許多尖端技術(shù)問題的解決,必須依賴于多個學(xué)科、多方面力量的協(xié)作。一個科學(xué)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(xué)研究活動提倡合作交流的團(tuán)隊(duì)精神。化學(xué)教學(xué)中同樣離不開寬容與合作的精神?；瘜W(xué)教學(xué)的自身特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)多,探索研究問題的機(jī)會多,學(xué)生動手實(shí)踐的幾率高,特別有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。另外要教育學(xué)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(xué)中的唯物辯證法思想

馬克思主義哲學(xué)是人類智慧的結(jié)晶,是科學(xué)的世界觀和方法論,是偉大的認(rèn)識工具?；瘜W(xué)研究的對象是自然界中各種各樣的物質(zhì),化學(xué)學(xué)科揭示了物質(zhì)世界的變化規(guī)律,許多化學(xué)現(xiàn)象充分體現(xiàn)了唯物辯證法的基本范疇,化學(xué)教材中蘊(yùn)藏著豐富的唯物辯證法思想。

1.量變質(zhì)變規(guī)律

事物的運(yùn)動變化,總是先從微小的、不顯著的變化開始,經(jīng)過逐步積累而達(dá)到顯著的、根本性質(zhì)的變化。恩格斯說：“化學(xué)可以稱為研究物體由于量的成分的變化而發(fā)生質(zhì)變的科學(xué)”。量變到質(zhì)變是化學(xué)運(yùn)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(shù)的不同引起元素性質(zhì)的變化；核電荷數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子又形成同位素；相對分子質(zhì)量相同但原子間排列順序不同的分子形成同分異構(gòu)體。以水作溶劑的分散系中,由于分散物質(zhì)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(zhì)濃度的變化會引起物質(zhì)性質(zhì)的變化,如濃硫酸中的硫?yàn)?6價,有強(qiáng)氧化性,而稀硫酸中的硫同樣為+6價,卻無氧化性。

2.實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是建立化學(xué)理論的基礎(chǔ)又是檢驗(yàn)化學(xué)理論真理性的方法?；瘜W(xué)學(xué)科上很多理論都是通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)論證的結(jié)果,體現(xiàn)了唯物辯證法的認(rèn)識論觀點(diǎn)——實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

3.事物是永恒運(yùn)動的

辯證唯物主義認(rèn)為：世界是物質(zhì)的,一切物質(zhì)都處于永恒的運(yùn)動狀態(tài)中。運(yùn)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(shí)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(guān)系

事物在發(fā)展變化中存在著主要矛盾和次要矛盾,人們在認(rèn)識事物時,必須把握矛盾的主要方面,才能正確認(rèn)識事物的性質(zhì)、主流。化學(xué)研究中為了方便研究問題,經(jīng)常抓住物質(zhì)的主要特征,忽略其次要特征。如化學(xué)研究的目的之一是揭示物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),對于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如晶體結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)等,常通過建立科學(xué)的模型,使它形象化,有利于人們的認(rèn)識,有利于教學(xué),也有利于進(jìn)一步研究。在化學(xué)教學(xué)中,教師在講到某些內(nèi)容向?qū)W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(xué)生學(xué)會建立模型的科學(xué)方法。

化學(xué)作為一門自然科學(xué),有著嚴(yán)密的理論和事實(shí)依據(jù),是符合辯證唯物主義的。認(rèn)識到這一點(diǎn),對化學(xué)的教學(xué)乃至化學(xué)科學(xué)的發(fā)展將是必要的。

三、化學(xué)中的美學(xué)文化

1.化學(xué)物質(zhì)美

化學(xué)物質(zhì)美表現(xiàn)在兩個方面,一是物質(zhì)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(xiàn)著化學(xué)物質(zhì)的外在美。二是物質(zhì)的實(shí)用美,人類的吃、穿、住、用等各個方面,都與化學(xué)化工產(chǎn)品有關(guān)。如二氧化硅纖維的出現(xiàn)加速了信息時代的到來。納米技術(shù)的研究將對人類的材料使用產(chǎn)生革命性的變革。

2.化學(xué)結(jié)構(gòu)美

化學(xué)結(jié)構(gòu)美表現(xiàn)在兩個方面,一是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的對稱美,比如晶體內(nèi)部的原子、離子和分子都是有規(guī)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(tài)取決于結(jié)構(gòu)的和諧、秩序和多樣性。再比如苯分子、有機(jī)物的鏡像反射對稱性。二是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性美。如金剛石是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(xué)家們稱為“化學(xué)美的極致”。還有遺傳基因DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)等等。

3.化學(xué)變化美

從某種意義上說,化學(xué)變化應(yīng)該是化學(xué)美之源,而化學(xué)物質(zhì)美只是化學(xué)變化美的終極表現(xiàn)?；瘜W(xué)變化之美體現(xiàn)在變化之中和變化之后。硫磺燃燒的藍(lán)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(xué)變化之中的美。嘆為觀止的大自然藝術(shù)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(chuàng)作,實(shí)際上無不假手化學(xué)變化的鬼斧神工。

另外化學(xué)教學(xué)中還可以對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、科學(xué)方法的培養(yǎng)等多方面的人文文化教育。這里筆者就不再一一贅述。

化學(xué)是“有靈魂和有生命的”,它不應(yīng)該僅僅是知識內(nèi)容的堆砌,更為重要的是讓學(xué)生在生活中體驗(yàn)化學(xué)、喜歡化學(xué),提高學(xué)生對化學(xué)科學(xué)的真正理解能力,并用化學(xué)去指導(dǎo)自己的生活、人生。

［1］梁英豪.《化學(xué)重要史實(shí)》簡介［J］.化學(xué)通報，1988，（10)

［2］柯于其.化學(xué)史在化學(xué)教學(xué)中的作用［J］.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2010，（01)

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

1008-0546（2011）04-0022-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.011