基于化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理的人文素質(zhì)教育

張業(yè)　李和平

摘要：自然科學(xué)的發(fā)展是建立在對(duì)各種物質(zhì)的類型、狀態(tài)、屬性及運(yùn)動(dòng)形式等的解釋而發(fā)展起來(lái)的，其中蘊(yùn)含著深刻的人生哲理。本文對(duì)蘊(yùn)含于物理化學(xué)之化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的人生哲理進(jìn)行了深度發(fā)掘，并將化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理中凝練出來(lái)的人生哲理滲透到物理化學(xué)等課程的教學(xué)中，以期對(duì)當(dāng)代大學(xué)生進(jìn)行人文素質(zhì)教育，從而達(dá)到教書(shū)育人的目的。

關(guān)鍵詞：化學(xué)動(dòng)力學(xué)；人生哲理；人文素質(zhì)；教學(xué)漫談

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）07-0159-02

化學(xué)動(dòng)力學(xué)是研究化學(xué)反映過(guò)程的速率和反應(yīng)機(jī)理的科學(xué)，研究對(duì)象是物質(zhì)性質(zhì)隨時(shí)間變化的非平衡的動(dòng)態(tài)體系?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)是研究化學(xué)過(guò)程進(jìn)行的速率和反應(yīng)機(jī)理的物理化學(xué)分支學(xué)科，也是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。化學(xué)動(dòng)力學(xué)往往是化工生產(chǎn)過(guò)程中的決定性因素。

在筆者以往發(fā)表過(guò)的有關(guān)物理化學(xué)或其他專業(yè)基礎(chǔ)課對(duì)當(dāng)代大學(xué)生人文素質(zhì)培養(yǎng)的文章中，講的多數(shù)是化學(xué)熱力學(xué)原理對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的人生啟迪[1，2]。本文針對(duì)物理化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)工程課程中化學(xué)動(dòng)力學(xué)原理所蘊(yùn)含的人生哲理進(jìn)行發(fā)掘[3，4]，希望以此作用于學(xué)生，從而達(dá)到既教書(shū)又育人的目的。

一、化學(xué)熱力學(xué)與化學(xué)動(dòng)力學(xué)相輔相成；做事心動(dòng)與行動(dòng)不可偏廢

對(duì)于化學(xué)反應(yīng)，既要研究反應(yīng)的可能性，也要研究反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性。前者屬于熱力學(xué)的研究范疇，而后者則屬于動(dòng)力學(xué)的研究范疇。具體來(lái)講，對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)，若經(jīng)熱力學(xué)研究認(rèn)為是可能發(fā)生的，但實(shí)際進(jìn)行時(shí)反應(yīng)速率太小，工業(yè)生產(chǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，對(duì)此，則可以通過(guò)動(dòng)力學(xué)研究，降低其反應(yīng)阻力，加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間。若經(jīng)熱力學(xué)研究表明是不可能進(jìn)行的反應(yīng)，則沒(méi)有必要再去研究如何提高反應(yīng)速率的問(wèn)題了。例如，對(duì)于反應(yīng)H2（g）+O2（g）=H2O（l），ΔG<0就反應(yīng)的可能性而言，依據(jù)熱力學(xué)原理，該反應(yīng)可以向右進(jìn)行，而且向右進(jìn)行的趨勢(shì)很大。但是，實(shí)際上在沒(méi)有催化劑存在或外界條件激發(fā)（如火花或電火花激發(fā)）的條件下，該反應(yīng)事實(shí)上并不能發(fā)生，即反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性并不存在。其原因是，該反應(yīng)存在一定的活化能，即由反應(yīng)物到產(chǎn)物，中間必須越過(guò)一個(gè)能壘。只有催化劑的引入或外界條件的激發(fā)，反應(yīng)物才能翻越該能壘變成產(chǎn)物，反應(yīng)才能得以進(jìn)行。由此可見(jiàn)，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際發(fā)生，光有熱力學(xué)的可能性研究是不夠的，還必須有動(dòng)力學(xué)的現(xiàn)實(shí)性研究，即對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的研究，熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)相輔相成。將這一原理進(jìn)行類比移植，用以闡述一個(gè)人在做事時(shí)心動(dòng)與行動(dòng)二者之間的關(guān)系時(shí)，是頗具啟迪意義的。做事時(shí)的心動(dòng)和行動(dòng)可以與熱力學(xué)的可能性和動(dòng)力學(xué)的現(xiàn)實(shí)性相類比，它們都是完成一個(gè)過(guò)程所必備的兩個(gè)重要方面，二者相輔相成，缺一不可。我們常說(shuō)，一個(gè)人做事既要有心動(dòng)，更要有行動(dòng)。只有前者而沒(méi)有后者，心動(dòng)僅僅止步于想法，而不會(huì)有結(jié)果；只有后者而沒(méi)有前者，行動(dòng)則缺乏動(dòng)力，由此必然導(dǎo)致方向感的缺失和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的效率低下。格恩斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：心動(dòng)而不行動(dòng)的人，美好永遠(yuǎn)不會(huì)降臨。

二、反應(yīng)物的濃度決定反應(yīng)速率的快慢；一個(gè)人的知識(shí)儲(chǔ)備決定一個(gè)人發(fā)展的快慢

反應(yīng)物濃度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率就越快，因?yàn)榉磻?yīng)物濃度的大小是決定反應(yīng)速率快慢的物質(zhì)基礎(chǔ)。同樣可以將這一原理進(jìn)行推廣，用以闡明一個(gè)人的知識(shí)積累或儲(chǔ)備對(duì)于一個(gè)人發(fā)展快慢的影響。我們常說(shuō)，知識(shí)就是力量，知識(shí)改變命運(yùn)，就是這個(gè)道理。在科學(xué)技術(shù)與社會(huì)發(fā)展日新月異的今天，一個(gè)人沒(méi)有知識(shí)是不行的，它會(huì)嚴(yán)重限制一個(gè)人的發(fā)展。知識(shí)是一個(gè)人與社會(huì)兼容進(jìn)而改造世界的資本。因此說(shuō)，一個(gè)人的知識(shí)儲(chǔ)備會(huì)決定其個(gè)人發(fā)展的快慢。有關(guān)這一人生哲理，在筆者身邊就有一個(gè)有趣而生動(dòng)的例證，耐人尋味：我大多數(shù)的小學(xué)同學(xué)最終留在了鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大多數(shù)中學(xué)同學(xué)最終留在了縣城，多數(shù)大學(xué)同學(xué)最終留在了省城，多數(shù)碩士同學(xué)最終留在了京城，我大多數(shù)的博士同學(xué)最終在國(guó)外發(fā)展。當(dāng)然，這一客觀現(xiàn)象尚不足以涵蓋筆者同學(xué)的全部，甚至乍看起來(lái)難免有有失偏頗之嫌，但由此所折射出來(lái)的基本信息和大致趨勢(shì)卻是昭然若揭的，畢竟更多的知識(shí)儲(chǔ)備會(huì)使人步入更大的人生舞臺(tái)，而更大的人生舞臺(tái)又會(huì)給人提供更大的發(fā)展空間，個(gè)人的發(fā)展相應(yīng)也就更快更好一些。

三、基元反應(yīng)一步步導(dǎo)致總反應(yīng)；小善惡一步步導(dǎo)致大善惡

一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)宏觀上的化學(xué)反應(yīng)由若干個(gè)微觀上的基元反應(yīng)所組成，其中每一個(gè)基元都是整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程中的一小步。換句話說(shuō)，正是微觀上一步步微小的基元反應(yīng)最終導(dǎo)致了宏觀上的總反應(yīng)。這一原理給人的啟迪是事物的變化總是漸進(jìn)式的，積少成多，小變化最終導(dǎo)致大變化。由此可以讓我們聯(lián)想到一個(gè)人的善惡走向，即小善惡最終可以一步步導(dǎo)致大善惡。人世間有小善小惡和大善大惡之分，但往往前者是后者的起因，后者則是前者的結(jié)果。在此應(yīng)當(dāng)注意的是，由小善小惡最終演變?yōu)榇笊拼髳翰⒉粌H僅是一個(gè)積少成多的問(wèn)題，其中還存在著心理學(xué)上的自我激勵(lì)和效果上的逐漸放大效應(yīng)。比如，在由小善行到大善行的演變過(guò)程中，每一次小的善行都會(huì)使善行的行為主體獲得小小的成就感和自豪感，而后者又會(huì)通過(guò)心理學(xué)上的自我激勵(lì)機(jī)制反作用于前者，從而激勵(lì)人們做出更大的善行，由此善行便會(huì)被逐級(jí)放大，最終必會(huì)成就大的善行。同樣道理，在由小惡行到大惡行的演變過(guò)程中，每一次小惡行的得逞都會(huì)使其行為主體獲得小小的滿足感和竊喜，而后者同樣會(huì)通過(guò)以上自我激勵(lì)機(jī)制作用于行為主體，并被逐級(jí)放大，最終也必會(huì)做出大的惡行。所以當(dāng)年三國(guó)時(shí)期的劉備在教育其后代時(shí)，曾有諄諄誡語(yǔ)：“勿以善小而不為，勿以惡小而為之”，委實(shí)值得人們深思。在當(dāng)代社會(huì)，我們常常聽(tīng)到要防微杜漸、千里之堤潰于蟻穴之類的警示語(yǔ)，就是這個(gè)道理。

四、鏈引發(fā)可以引起連鎖反應(yīng)；一事發(fā)可能導(dǎo)致連鎖效應(yīng)

在化學(xué)反應(yīng)中有一種常見(jiàn)的反應(yīng)，就是連鎖反應(yīng)。這類反應(yīng)首先由鏈引發(fā)開(kāi)始，然后便會(huì)自發(fā)地發(fā)生一系列的后續(xù)反應(yīng)，即連鎖反應(yīng)。例如高聚物的合成，石油的裂解，碳?xì)浠衔锏难趸望u化，一些有機(jī)物的熱分解以及燃燒、爆炸反應(yīng)等都是連鎖反應(yīng)。將以上連鎖反應(yīng)原理推廣應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)中，用以闡釋許多事物之間的因果聯(lián)系，便不難得出如下推理，即一事發(fā)可能導(dǎo)致連鎖效應(yīng)。辯證法認(rèn)為，事物之間普遍存在著某種聯(lián)系。對(duì)于以上哲學(xué)思想的認(rèn)知，有利于我們?cè)谧鍪乱郧白龀稣_的判斷和選擇，俗話說(shuō)君子三思而后行，就是這個(gè)道理?？陀^地講，當(dāng)今大學(xué)生中的許多人思想還很不成熟，做事之前往往缺乏瞻前顧后的思考和縝密的論證，隨心所欲，不計(jì)后果，最后當(dāng)局面不可收拾時(shí)只能追悔莫及。每一個(gè)人無(wú)疑都是社會(huì)中的一員，大學(xué)生要想成為一個(gè)成熟的社會(huì)中人，就得不斷提高對(duì)自己行為可能產(chǎn)生后果的預(yù)判能力，即必須顧及隨之發(fā)生的連鎖效應(yīng)。所以，應(yīng)當(dāng)告誡大學(xué)生對(duì)社會(huì)法律和道德約束要心存敬畏。此外，以上原理若從另一個(gè)積極的方面來(lái)講，大學(xué)生應(yīng)當(dāng)樹(shù)立積極向上的人生態(tài)度，如勤奮、誠(chéng)實(shí)、守法，并努力進(jìn)取，百折不回。唯其如此，才會(huì)得到社會(huì)的認(rèn)可，周遭的相助，所謂得道多助。這樣才能實(shí)現(xiàn)其人生理想，最終達(dá)到成功的彼岸。

目前，在我國(guó)高等教育大發(fā)展的時(shí)代背景下，對(duì)傳統(tǒng)教育模式的改革和創(chuàng)新已勢(shì)在必行。本文和之前筆者發(fā)表過(guò)的一些相關(guān)文章即是這種時(shí)代要求下的產(chǎn)物。近年來(lái)，我們?cè)谖锢砘瘜W(xué)等課程教學(xué)中引入人文素質(zhì)教育，在大學(xué)生中引起了強(qiáng)烈反響，深受大學(xué)生的歡迎。他們深切地感到從中可以獲得豐富的人文素養(yǎng)，從而為自己的全面成才奠定良好的基礎(chǔ)。許多學(xué)生深有感觸地說(shuō)：“通過(guò)物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，我們不但學(xué)到了自然科學(xué)知識(shí)，而且還學(xué)到了做人的道理?！薄拔覀儚拇俗兊酶映墒旌妥孕?，這才是我們所期盼的大學(xué)教育模式。”19世紀(jì)俄國(guó)著名教育家烏申斯基曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“教師個(gè)人的范例，對(duì)于青年人的心靈，是任何東西都不能代替的陽(yáng)光?！盵5]

致謝：本文原稿經(jīng)南京大學(xué)化學(xué)系沈文霞教授過(guò)目后，曾給予高度評(píng)價(jià)，在此謹(jǐn)致謝忱。

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