哲學(xué)思想在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的滲透

沈正東

摘 要：化學(xué)學(xué)科蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想，這就要求教師在化學(xué)教學(xué)過程中充分發(fā)掘化學(xué)中的學(xué)科內(nèi)涵，在傳授化學(xué)知識和技能的同時，盡可能向?qū)W生滲透辯證唯物主義哲學(xué)思想，使學(xué)生初步學(xué)會運(yùn)用辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)和方法認(rèn)識和詮釋化學(xué)原理及化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步提升中學(xué)生的人文素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)教學(xué)；哲學(xué)思想；滲透

“讀史使人明智，學(xué)哲使人深刻”。哲學(xué)是關(guān)于自然、社會和思維發(fā)展普遍規(guī)律的科學(xué)。作為世界觀，它提供了關(guān)于整個物質(zhì)世界的科學(xué)藍(lán)圖，從本質(zhì)上揭示了自然界、社會和思維發(fā)展的一般規(guī)律；作為方法論，它與各門科學(xué)緊密聯(lián)系，具有普遍的指導(dǎo)意義。知識經(jīng)濟(jì)時代所要求的人才應(yīng)該具有創(chuàng)新精神，加強(qiáng)科學(xué)精神和哲學(xué)素養(yǎng)的培育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的有效途徑?！渡虾Ｊ兄袑W(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（試行稿）》明確指出：培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義思想，幫助他們樹立科學(xué)的人生觀、世界觀和價值觀，學(xué)會做人。化學(xué)是一門自然科學(xué)，也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)。它的研究對象是物質(zhì)世界，它是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化的科學(xué)，是人類認(rèn)識自然、改造自然的重要經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。這就從本質(zhì)上決定了化學(xué)與哲學(xué)有著密不可分的聯(lián)系。因此，化學(xué)教師在教學(xué)過程中，充分利用化學(xué)素材，發(fā)掘化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵，滲透哲學(xué)思想是十分必要和可行的。

一、世界的物質(zhì)性和物質(zhì)運(yùn)動的永恒性

辯證唯物主義物質(zhì)觀是馬克思主義哲學(xué)的基石。客觀世界是物質(zhì)的，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的?，F(xiàn)代科學(xué)研究證實(shí)：從宏觀角度，宇宙萬物是由元素組成的；從微觀角度，物質(zhì)是由分子、原子、離子等基本粒子構(gòu)成的。原子又是由原子核和核外電子構(gòu)成的，而原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。用掃描隧道顯微鏡獲得硅原子的圖像就充分證明了這一點(diǎn)。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)《物質(zhì)的組成及其變化》《探索未知世界的奧秘》等相關(guān)章節(jié)時，化學(xué)教師應(yīng)該充分利用這些資源組織教學(xué)，讓學(xué)生充分理解其中的哲學(xué)觀點(diǎn)。

唯物論告訴我們：物質(zhì)的變化是永恒的、絕對的，物質(zhì)世界永遠(yuǎn)遵循其固有的規(guī)律運(yùn)動、發(fā)展和變化。而化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一是物質(zhì)及其變化。如，高錳酸鉀固體在水中的溶解擴(kuò)散、碘單質(zhì)的升華、氫氧化鐵膠體的電泳、玻璃棒蘸取濃氨水與濃鹽酸的白煙實(shí)驗(yàn)、Fe3+和Cu2+的紙上層析等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都可讓學(xué)生觀察到物質(zhì)微粒運(yùn)動的真實(shí)情景。此外，師生在共同研究化學(xué)平衡、沉淀溶解平衡、水解平衡以及電離平衡時，“動態(tài)平衡”就充分揭示了“平衡”并非變化的停止。結(jié)合這些化學(xué)事實(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識到物質(zhì)的運(yùn)動是永恒的、絕對的，而靜止則是暫時的、相對的。如，教師在講解“沉淀溶解平衡”知識點(diǎn)時，可設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：向飽和硫酸銅溶液中投入一定質(zhì)量的、不規(guī)則的硫酸銅晶體，一段時間后發(fā)現(xiàn)晶體的外形發(fā)生變化，但經(jīng)定量分析其質(zhì)量未發(fā)生改變，此實(shí)驗(yàn)說明沉淀溶解平衡是動態(tài)平衡。

二、事物是普遍聯(lián)系的、變化發(fā)展的

事物之間是互相聯(lián)系、相互影響的。這一點(diǎn)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中不勝枚舉。以苯、甲苯和苯酚為例。甲苯和苯酚都可以看成是苯分子中的一個氫原子分別被一個甲基和羥基取代后的產(chǎn)物。在甲苯分子中，甲基和苯環(huán)是互相聯(lián)系、相互影響的。甲基的存在使得苯環(huán)上的甲基的鄰對位的氫原子變得更加活潑了，表現(xiàn)為甲苯可在濃硫酸和加熱條件下與硝酸發(fā)生取代反應(yīng)，生成2，4，6-三硝基甲苯，而苯在相同條件下只能生成硝基苯；另一方面，苯環(huán)也影響了甲基，使得甲基變得更加活潑，表現(xiàn)為甲苯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為苯甲酸，而苯卻不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。同樣，在苯酚中，羥基和苯環(huán)是相互影響、互相聯(lián)系的。酚羥基的存在使得苯環(huán)上位于酚羥基的鄰對位的氫原子變得更加活潑，表現(xiàn)為苯酚易與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)，生成2，4，6-三溴苯酚，而甲苯在鐵作為催化劑的條件下，只能與濃溴水反應(yīng)生成一溴甲苯；另一方面，苯環(huán)也影響了酚羥基，使得酚羥基變得更加活潑，表現(xiàn)為酚羥基中的氫能電離，呈現(xiàn)出極弱的酸性，而甲苯中甲基上的氫原子就不能電離，不表現(xiàn)酸性。同理，質(zhì)量守恒定律、電子守恒規(guī)律、離子電荷守恒規(guī)律、能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律等都充分體現(xiàn)了物質(zhì)的運(yùn)動是有規(guī)律的，物質(zhì)之間是普遍聯(lián)系的。

事物是變化、發(fā)展的?；瘜W(xué)同其他學(xué)科一樣是不斷發(fā)展形成的，原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識、元素周期律的發(fā)現(xiàn)、電離理論的發(fā)展等都是通過無數(shù)科學(xué)家的不懈努力，歷經(jīng)了實(shí)踐、認(rèn)識，再實(shí)踐、再認(rèn)識的復(fù)雜過程才發(fā)展到今天。眾所周知，化學(xué)發(fā)展至今，依然存在著眾多難題需要克服與解決。如環(huán)境保護(hù)問題、能源危機(jī)問題、食品威脅論問題等等。作為化學(xué)教師，應(yīng)該抓住課堂教學(xué)的契機(jī)對學(xué)生進(jìn)行責(zé)任教育，同時，幫助學(xué)生正確地看待人與自然的關(guān)系，逐步樹立歷史唯物主義的人類發(fā)展觀。

三、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)的學(xué)科?；瘜W(xué)教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)來組織教學(xué)，不僅大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和不畏艱難、執(zhí)著追求的科學(xué)精神，用行動來見證“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。此外，教師也可利用大量的化學(xué)史實(shí)來說明這一點(diǎn)。如，拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)推翻了燃素說，發(fā)現(xiàn)了燃燒的氧化本質(zhì)；維勒通過人工合成尿素，否定了傳統(tǒng)有機(jī)物的定義；道爾頓通過長期的氣象觀測和氣體實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立了近代原子論；居里夫婦經(jīng)歷過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)失敗，終于從瀝青中制得鐳和釙。雖然進(jìn)入二十世紀(jì)以來，理論化學(xué)的研究成果顯著，化學(xué)與數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)等學(xué)科密切結(jié)合，但理論的推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計算結(jié)果的正確與否還需要經(jīng)受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，在化學(xué)的任何一個分支中，都離不開實(shí)驗(yàn)，沒有實(shí)驗(yàn)，就不可能有化學(xué)的過去、今天和明天。由此可見，隨著新課程改革的深入推進(jìn)，化學(xué)教學(xué)務(wù)必充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，創(chuàng)設(shè)充分的實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生更多地走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，開展自主實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、質(zhì)量互變規(guī)律

在物質(zhì)的化學(xué)變化中，量變與質(zhì)變既相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)化。量變積累到一定程度就會引起質(zhì)變，沒有量變就沒有質(zhì)變。量變引起質(zhì)變的例子在中學(xué)化學(xué)內(nèi)容中舉不勝舉。如，分子量的量變引起質(zhì)變：三大合成材料的特殊性，首先在于它們的分子量特別大，且由眾多鏈接組成大分子。大的分子量導(dǎo)致高分子化合物性質(zhì)的突變，產(chǎn)生異常的彈性性能、抗拉性、韌性、耐高溫性、吸水性等，從而使高分子材料成為材料行業(yè)的一支生力軍。濃度的量變引起質(zhì)變：稀硫酸具有酸的一般通性，而濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性、脫水性和氧化性。溫度的量變引起質(zhì)變：乙醇和濃硫酸共熱在140℃左右時，乙醇發(fā)生分子間脫水而生成乙醚，在170℃左右時，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯。元素周期表的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了量變到質(zhì)變：元素周期表中同周期元素原子隨著核電荷數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)由1遞增到7，元素原子半徑逐漸變小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，從而引起元素的金屬性、非金屬性、對應(yīng)最高價氧化物的水化物的酸堿性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性呈現(xiàn)遞變性。當(dāng)元素原子最外層的電子數(shù)增加到2或8時，達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，元素的性質(zhì)發(fā)生質(zhì)變，十分不活潑。同時引起電子層數(shù)增加的質(zhì)變，開始新一周期元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的遞變。同主族元素原子隨著電子層數(shù)的增加，這種量的變化也引起一系列性質(zhì)的變化。正如恩格斯所說：“門捷列夫不自覺地應(yīng)用黑格爾的量變轉(zhuǎn)化為質(zhì)變的規(guī)律，完成了科學(xué)上的一個勛業(yè)?！眅ndprint

五、矛盾的普遍性和特殊性以及矛盾的對立與統(tǒng)一性

人們在化學(xué)研究中總結(jié)出了許多規(guī)律，但這又不是絕對的。元素周期律就充分說明了這一點(diǎn)。如，在同一周期的元素中，原子的半徑隨著原子序數(shù)的增加而減小，但依然出現(xiàn)了“鑭系收縮”現(xiàn)象；絕大部分固體物質(zhì)的溶解度隨著溫度的升高而增大，但是也有少數(shù)物質(zhì)（如熟石灰、硫酸鈰）的溶解度卻呈相反趨勢。濃硫酸能夠腐蝕大部分金屬，但對活潑金屬鐵、鋁卻發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象。由此可知，化學(xué)中存在著很多規(guī)律性的認(rèn)識（即普遍性），但不同事物的各自特性（即特殊性）也是存在的，兩者是相互聯(lián)系的。

矛盾的對立統(tǒng)一規(guī)律是唯物辯證法的最根本的規(guī)律，是唯物辯證法的實(shí)質(zhì)與核心。任何事物都是矛盾的對立統(tǒng)一體，矛盾是世界普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的根源。任何事物都處在動態(tài)發(fā)展變化中，不是一成不變的，它們的變化過程是矛盾相互作用、相互影響的過程?！懊艿膶α⑴c統(tǒng)一”在中學(xué)化學(xué)中有很多例證。比如，氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)、正反應(yīng)與逆反應(yīng)、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)、溶解與結(jié)晶、化合反應(yīng)與分解反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)與鹽類水解、加成反應(yīng)與消去反應(yīng)、勒夏特列原理等等。在化學(xué)教學(xué)過程中，涉及相關(guān)對立統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容時，教師要明確讓學(xué)生充分認(rèn)識到雙方既互相矛盾，又相互依存。如，在氧化還原反應(yīng)中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)同時發(fā)生、同時存在，雖然兩者是相反過程，但共存于氧化還原反應(yīng)這一矛盾統(tǒng)一體中。

六、內(nèi)外因辯證關(guān)系原理

內(nèi)因是變化的根據(jù)，外因是變化的條件，外因通過內(nèi)因起決定性作用。在進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)速率”教學(xué)時，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生理解決定化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生、反應(yīng)是否劇烈的關(guān)鍵要素是反應(yīng)物自身的性質(zhì)，即內(nèi)因。而在相同反應(yīng)的前提下，濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等反應(yīng)條件則是化學(xué)反應(yīng)的外因。無論是金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)與否或劇烈程度，還是鹵族元素單質(zhì)與氫氣化合的難易程度都充分說明物質(zhì)自身的活潑性（即內(nèi)因）是起決定性作用的。金屬鈉與氧氣在常溫下發(fā)生緩慢氧化生成氧化鈉，在加熱條件下劇烈反應(yīng)得到過氧化鈉，金屬鈉和氧氣的性質(zhì)就是該反應(yīng)的內(nèi)因，加熱與否就是外因。因此，在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)時，教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生在書寫化學(xué)方程式時必須注明反應(yīng)的條件。另外，在研究化學(xué)反應(yīng)速率影響因素和化學(xué)平衡移動影響因素時，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“抓住矛盾的主要方面”的分析方法以及“控制變量”法的具體運(yùn)用。

正如美國著名的核化學(xué)家西博格所說：“化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。”化學(xué)與人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，化學(xué)教師不僅要讓學(xué)生掌握一定的化學(xué)知識和化學(xué)技能，還要讓他們理解其中所蘊(yùn)含的豐富的哲學(xué)思想。化學(xué)教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從化學(xué)的視角看哲學(xué)，充分發(fā)掘化學(xué)知識中的哲學(xué)資源，促使學(xué)生形成科學(xué)的世界觀，掌握辯證唯物主義的物質(zhì)觀。同時，化學(xué)教師還應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生從哲學(xué)的視角看化學(xué)，運(yùn)用辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)和方法認(rèn)識和詮釋化學(xué)原理和化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃薇，吳根華.化學(xué)中的哲學(xué)思想[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（02）.

（作者單位 上海市建平中學(xué)）endprint