大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思維能力滲透

齊承剛

(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處，山東 濟(jì)南 250353)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，主要是培養(yǎng)學(xué)生有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力，也就是實(shí)驗(yàn)行為能力的。通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方法，借助有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順帶促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，是我們有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師提高教學(xué)質(zhì)量的一種手段。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體內(nèi)容，簡(jiǎn)單提及一些思維方法，就能實(shí)現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)提高學(xué)生的思維能力。反之，借助科學(xué)的思維方法，能夠使教學(xué)更有邏輯性，使學(xué)生在思維方法熏陶的同時(shí)，更好的理解與把握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)知識(shí)，真可謂一舉兩得。需要注意的是點(diǎn)到為止，在主要學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，自然的把思維能力灌輸給學(xué)生。教師的教學(xué)，不同的教師必須有不同的特點(diǎn)，這樣才能培養(yǎng)出有不同潛質(zhì)的學(xué)生。否則，就不如網(wǎng)絡(luò)上課，接受特級(jí)教師的教育，教學(xué)質(zhì)量會(huì)更高。

1 培養(yǎng)學(xué)生具體問(wèn)題、具體分析的能力

具體問(wèn)題、具體分析就是就事論事，不死搬硬套。在萃取時(shí)，一般說(shuō)比重大的液體在下層，比重小的液體在上層，理論上講，是無(wú)可爭(zhēng)議的。如果犯了教條主義的錯(cuò)誤，不注重實(shí)踐的具體過(guò)程而只根據(jù)理論枉然下結(jié)論，那就要犯錯(cuò)誤了。當(dāng)用濃硫酸萃取時(shí)，濃硫酸比一般有機(jī)物的比重大，沉落到下層好像是無(wú)可爭(zhēng)議的，但有時(shí)它恰恰出現(xiàn)在上層。反常的原因是，若清洗過(guò)的分液漏斗沒(méi)有烘干，或者其它的原因?qū)е路忠阂后w中混有了水分，因濃硫酸具有強(qiáng)吸水性，它吸收了水分后就變成了稀硫酸，比重必然變小，當(dāng)變小到比有機(jī)物的比重還要小的時(shí)候它就會(huì)漂浮到上層。這時(shí)你認(rèn)為濃硫酸依然在下層，就犯了教條主義錯(cuò)誤。教條主義就是書(shū)呆子。唯物辯證法認(rèn)為矛盾的特殊性是指矛盾的事物及其每一方面各有其特點(diǎn)，這個(gè)原理要求我們做什么事情都要從各個(gè)具體的實(shí)際情況出發(fā)，具體的分析現(xiàn)存矛盾的特點(diǎn)，實(shí)事求是的看清現(xiàn)實(shí)，并制定出正確的行動(dòng)方案。反之，一切從本本出發(fā)，就是教條主義，一切從想當(dāng)然出發(fā)，覺(jué)得自己思想的就是現(xiàn)實(shí)，自己的推理或猜測(cè)都是對(duì)的，那就是主觀主義。教條主義和主觀主義對(duì)人、對(duì)己、對(duì)工作、對(duì)事業(yè)都是有害的。

2 培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)因果思維發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[2]

失敗和錯(cuò)誤的結(jié)果也是一筆財(cái)富，因?yàn)檎业绞〉脑蚓鸵馕吨虺晒~進(jìn)一步。有些學(xué)生計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)率比理論最高產(chǎn)率還要高，自然是錯(cuò)誤的。這時(shí)就讓學(xué)生自己分析其中的原因。這是個(gè)一果多因的問(wèn)題，大概原因，其一是稱量有誤；其二是產(chǎn)品干燥不夠；其三是雜質(zhì)過(guò)多，在物質(zhì)提純過(guò)程中，如果溶劑量不足，而雜質(zhì)量較多，雜質(zhì)不能全被溶解，自然混到產(chǎn)品中去了等等。因果關(guān)系是自然界與人類社會(huì)存在的普遍關(guān)系，比如說(shuō)沒(méi)有思想就沒(méi)有情感，沒(méi)有思想就沒(méi)有行為，沒(méi)有行為就一定沒(méi)有結(jié)果，就是三者的因果鏈。原因和結(jié)果是唯物辯證法的一個(gè)基本范疇?，F(xiàn)有的所有存在都是一定原因的結(jié)果，同時(shí)這個(gè)結(jié)果又是產(chǎn)生未來(lái)存在的原因?，F(xiàn)存的都是合理的，這句話在一定條件和一定時(shí)間范圍內(nèi)是正確的，因?yàn)楝F(xiàn)存的都有其存在的客觀原因，不是無(wú)緣無(wú)故產(chǎn)生的。講道理的本質(zhì)就是講因果，婆說(shuō)婆有理，公說(shuō)公有理，只是不同條件和不同方面下的因果關(guān)系而已。因果思維是思維的基本要素，違背了因果關(guān)系的思維是錯(cuò)亂的思維，也就是精神障礙。人和人能夠相互溝通，相互理解，也是人們對(duì)基本的因果關(guān)系有認(rèn)同感而產(chǎn)生的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，失敗自然有失敗的原因，通過(guò)邏輯推理和反復(fù)實(shí)驗(yàn)找出失敗的原因，就會(huì)走向成功。

3 培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)歸納和綜合而發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力[3]

在做了一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)后，就要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)各種實(shí)驗(yàn)規(guī)律，以便提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，同時(shí)提高學(xué)生歸納與綜合的能力。比如在做萃取實(shí)驗(yàn)時(shí)，靜止分層后，有時(shí)一層澄清，一層渾濁，其中渾濁的原因是有規(guī)律可尋的。引導(dǎo)同學(xué)們共同探討后，歸納總結(jié)出以下規(guī)律，一種原因是液體中存在固體分散物引起的渾濁，使用酸或其它能反應(yīng)掉這些分散物的化學(xué)物質(zhì)，就能使渾濁變澄清；一種可能是形成了乳濁液，那就要進(jìn)行破乳處理了，一般情況下，這些乳濁液是有不溶性細(xì)碎固體小顆粒引起的，加入一些酸性物質(zhì)以及能反應(yīng)掉這些小顆粒的其他物質(zhì)就能破乳。如果靜止后溶液分成了三層，且中間層是渾濁層，這個(gè)中間層實(shí)際是由水和有機(jī)物形成的乳液，或者是由兩種互不相溶的有機(jī)物形成的乳液，當(dāng)兩種液體的比重相近且互不相溶時(shí)，經(jīng)過(guò)劇烈振蕩混合時(shí)往往就產(chǎn)生這樣的中間層。如果向漏斗中加入食鹽并振蕩，由于食鹽在兩種液體中的溶解度往往不同，從而導(dǎo)致這樣的結(jié)果，溶鹽量大的液體比重變大，溶鹽量小的液體比重變小，比重的大小拉開(kāi)了，那么比重大的液體在重力的作用下就會(huì)下沉，從而使中間層慢慢消失。學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是學(xué)習(xí)前人在實(shí)踐的基礎(chǔ)上已經(jīng)歸納和總結(jié)好的客觀規(guī)律，也叫做真理。得到真理的手段是在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過(guò)歸納與綜合，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)又到實(shí)踐中去檢驗(yàn)的過(guò)程。所以歸納與綜合的能力是獲得以及學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的最基本能力。歸納是從個(gè)別到一般的方法，綜合就是在分析和歸納的基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)事物有一個(gè)全面、深刻、本質(zhì)性的認(rèn)識(shí)[4]。

4 培養(yǎng)學(xué)生比較性思維能力[5]

沒(méi)有比較就沒(méi)有認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)的本質(zhì)就是比較，比較既是認(rèn)識(shí)又是思維。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)常壓蒸餾與減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)過(guò)程的比較，就能充分認(rèn)識(shí)二者的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，按照先易后難的順序，先做常壓蒸餾，緊接著下一次實(shí)驗(yàn)做減壓蒸餾，這樣便于培養(yǎng)學(xué)生的比較認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)過(guò)后，可以讓學(xué)生比較蒸餾與分餾的不同，常溫過(guò)濾及恒溫過(guò)濾與抽濾三者的不同等等。矛盾的特殊性是指矛盾的事物及其每一個(gè)方面各有其特點(diǎn)，這里的特點(diǎn)就是不同點(diǎn)，不通過(guò)比較事物的不同點(diǎn)，就不能認(rèn)識(shí)不同的事物。比如，一對(duì)完全一樣的雙胞胎，外人難以分辨彼此，而他們的父母就能輕易分辨，因?yàn)樗麄冎离p胞胎的不同點(diǎn)。沒(méi)有美，就沒(méi)有丑；沒(méi)有好，就沒(méi)有壞；沒(méi)有小，就沒(méi)有大；沒(méi)有白天，就沒(méi)有黑夜；沒(méi)有方，就沒(méi)有圓；沒(méi)有短暫，就沒(méi)有長(zhǎng)久；沒(méi)有先進(jìn)，就沒(méi)有落后；沒(méi)有光榮，就沒(méi)有羞恥；沒(méi)有愛(ài)，就沒(méi)有恨等等。一句話，沒(méi)有比較就沒(méi)有認(rèn)識(shí)。

5 培養(yǎng)學(xué)生的漸變思維[6]

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，心急的學(xué)生，不嚴(yán)格按操作規(guī)程辦事，反應(yīng)時(shí)間不到，就草草結(jié)束實(shí)驗(yàn)，結(jié)果造成產(chǎn)率極低。一切過(guò)程都需要一定的時(shí)間和空間來(lái)完成，急于求成是違背這個(gè)原則的?；瘜W(xué)反應(yīng)速率有大有小，有的在極短時(shí)間完成，如爆炸；有的需要幾小時(shí)，幾天甚至更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成。這說(shuō)明漸變的速率是有差別的，到達(dá)結(jié)果的時(shí)間自然就不同。這里的結(jié)果是指非可逆化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)終點(diǎn)和可逆化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)，這里的漸變是指達(dá)到這個(gè)結(jié)果所需要的時(shí)間。人類科學(xué)的發(fā)展也是一個(gè)漸變的積累過(guò)程。前人積累下的各種科學(xué)知識(shí)，對(duì)后人就是一個(gè)繼續(xù)發(fā)展科學(xué)的基礎(chǔ)，沒(méi)有這個(gè)基礎(chǔ)，就沒(méi)有科學(xué)的連續(xù)發(fā)展，只有站在別人肩上，才會(huì)比別人更高。

6 培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力[7]

相同的現(xiàn)象往往有不同的本質(zhì)，不被現(xiàn)象所迷惑，揭示出現(xiàn)象背后的本質(zhì)就顯得非常重要。眼看著溶液是渾濁的，過(guò)濾時(shí)怎么不見(jiàn)沉淀物？這說(shuō)明溶液渾濁背后，除有固體不溶物外，必有其它原因存在，比如有些有機(jī)物溶于水中時(shí)也產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象等等。唯物辯證法認(rèn)為現(xiàn)象和本質(zhì)是揭示客觀事物的外部表現(xiàn)和內(nèi)部聯(lián)系相互關(guān)系的范疇?，F(xiàn)象可以被人的感官所感知，本質(zhì)則不能，本質(zhì)可通過(guò)不同現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)，光即表現(xiàn)為離子性又表現(xiàn)為波動(dòng)性；運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式也多種多樣，有直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，有符合牛頓力學(xué)的宏觀物體運(yùn)動(dòng)又有符合薛定諤方程的微觀物體運(yùn)動(dòng)等等；這些都說(shuō)明同一本質(zhì)有不同表現(xiàn)形式。相反，同一現(xiàn)象背后也可能有不同的本質(zhì)，燃?xì)庠畎l(fā)出了藍(lán)色之光，可能是甲烷燃燒的結(jié)果，又可能是一氧化碳燃燒產(chǎn)生的；一個(gè)人的憤怒，可能是因你而起又可能是因他人而起；一個(gè)人的情緒，可能是由現(xiàn)實(shí)而發(fā)又可能是由妄想而發(fā)等等?？傊F(xiàn)象與本質(zhì)之間不是一對(duì)一的關(guān)系，而是一種復(fù)雜關(guān)系。

需要滲透教學(xué)的辯證思維方法還有許多，比如必然性與偶然性，可能性與現(xiàn)實(shí)性，形式與內(nèi)容，辯證的否定，抽象與具體，理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，真理的絕對(duì)性與相對(duì)性等都可以在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到滲透，在此就不多講述了。