浅谈化学教学中哲学思想的应用

2014-08-15 00:44河南刘宇
职业技术 2014年7期
关键词:哲学化学思维

河南 刘宇

化学是一门自然科学,它研究的是我们周围整个自然界的物质变化及其规律,哲学是人们通过认识周围世界而逐渐概括出的规律及理论观念。化学与哲学是密不可分的,可以说,化学是哲学的基础与源泉,在化学的方方面面无不体现出一些最基础的哲学思想;反过来,哲学又能对化学的认识论及方法论提供理论基础,为化学的发展提供指引。近年来,化学哲学的研究正成为一个独立的研究领域得到发展。本文仅就在基础化学相关的教学中,谈谈笔者对一些哲学思想的认识及体会。

一、我国化学教学的要求及现状

按照新课改要求,教学过程中突出学生是教学的主体,实践现代教学“知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观”三维目标的贯彻与落实。

由于多年来应试教育的惯性影响,我国许多化学教师往往停留在对具体知识点的讲解及掌握上,而忽视对相关知识的理解贯通及方法引导,忽视对学生思维的训练。学生往往会停留在一个个元素及化合物的符号,一个个复杂的具体的化学反应上,没有规律性认识和辩证性思维,很难抓住其本质。所以许多学生被各个零散的知识点所迷惑,陷入死记硬背的境地,达不到思维健康发展和素质提高的要求,进而出现学习困难,认知障碍,最后消极被动不感兴趣,甚至拒绝学习。如果教师在化学教学过程中,能有意识地挖掘教材中的哲学素材,用浅显的哲学观点加以理解应用,引导学生透过复杂的现象认识事物的本质,对学生兴趣的提高,知识体系的形成会大有帮助,同时也便于学生更好的运用化学知识解决遇到的问题,也更利于学生辩证的看待自然世界,形成科学的世界观。

在笔者看来,化学就像语文中的散文“形散而神不散”,谁领会自然界的变化及组合的密码,谁就不会被多种多样的现象所迷惑,反而会逐渐体会到其中的完美与和谐,产生探索与求知的欲望。

二、哲学在化学相关知识点教学中的应用

1.首先,运动是变化的前提

要用运动变化的眼光去思考和领会化学现象问题。学生要知道,物质是永恒运动的,不断变化的,像宏观上物质的扩散、溶解、结晶、腐败、生锈、发热、燃烧、爆炸等一系列自然现象,都是微观粒子的不停运动所导致的,由微观到宏观,达到抽象与形象思维的统一,是初学者必需要跨越的阶段。通过对微观原子的构造及电子的分层排布及运动的初步建构,才会进而理解化学反应中粒子的变化与区别,理解像粒子有效碰撞、断键成键等抽象的化学变化,才会对宏观的反应条件及现象更易接受和领会。例如,在学习无机化学两类基本反应时,学生认识到抽象的氧化还原反应,本质上就是对电子的得失与争夺,而离子反应就是阴阳离子的结合与分离,对强弱、难易的概念才能区分和体会,对宏观上各种各样的氧化剂、还原剂、酸碱盐等,形成一个清晰的排位与定位,达到举一反三;而初学者在习惯上缺少用动态的眼光去学习和理解,往往陷于混乱与死记硬背之中。

2.量变到质变是化学中最核心、最普遍的要素

在教学中,抓住量变的主线、突出质变的区别,是帮助学生进行化学建构,形成体系必不可少的手段。⑴粒子数的量变。量变到质变的现象在元素周期表上体现得最鲜明,如周期、族的相似性,递变性,金属到非金属的递变,从对代表元素的认识到相近元素的推测,从微观的粒子组成到宏观的具体物质,把一个完美统一的世界浓缩在一块表格中,可以说门捷列夫为我们打开了化学知识的大门。⑵粒子大小的量变。区分分散系中溶液、胶体、浊液的溶质粒子大小的不同,让我们可以清楚的看到胶体各方面特性的由来,也可以让我们对未来的纳米级新材料的新特性展开遐想,如超导、隐形等。⑶粒子多少(浓度)的量变,如浓稀硫酸、硝酸的不同。⑷结构的量变,如共价键到离子键的过渡,石墨与金刚石、足球烯,等等,无不对提高学生探究能力,增加其兴趣,开阔其眼界大有帮助。

3.能量和质量守恒定律是“物质不灭”原理的最好体现

初学者往往对各种化学方程式感觉混乱,即使死记硬背也书写得漏洞百出。其实,是化学教学中知识过于抽象化所导致。简单的说,化学中各种等式、方程式就是用符号告诉大家一个物质的变化或一个反应,符号记熟了,剩下的配平及计算按照“物质不灭”原理就很容易理解和扩展,像质量、电子转移、电荷、化合价等,只要按守恒定律建立等式,会加减乘除就行,也很容易变通和扩展,能量方面也一样,像键能、电能、反应热与燃烧热等,只要统一标准都可定量计算。这样,学生在把握定性和定量方面的知识时才不会脱节。

4.认识对立统一规律,辩证的学习

世上万事万物无不处于对立统一的因果关系中,相互影响而存在,化学的研究对象决定了化学中的对立统一现象无处不在。概念上的如:金属与非金属、酸与碱、氧化与还原,阴离子与阳离子、中和与水解、充电与放电;动态的如:溶解平衡、电离平衡、化学反应平衡,等等。概念方面:由活泼金属逐渐过渡到活泼与非金属,其得失电子的能力,形成的酸碱的强弱也在对应的变化。动态平衡方面:由内因到外因,由平衡的移动到后来宏观的静止,在整体上都是完美统一的、不割裂的。通过由对立到统一的认知过程,学生就会辩证的看待问题,在后继学习中也会事半功倍。

5.抓住主要矛盾与次要矛盾,突破难点

事物的变化总是由多种因素所决定,由于学生受其思维发展的限制,对一些复杂的或竞争型化学反应的先后主次、反应方向容易迷惑,这就要求教师自己要主次分明,或对比区分讲解,或图表列举,帮助学生建立多元化思维,理清脉络,以达到难点突破及思维训练的目的。典型的事例如:①活泼金属分别与水、与酸、与盐溶液反应,化学电池的电极反应,其中就涉及到离子得失电子的先后顺序问题。②浓醋酸加水稀释过程中导电能力变化,涉及稀释过程影响因素的改变。③有机化学中主副反应的竞争要更复杂,其中既有结构、比例的影响,简单的像甲、乙烷的取代,又有温度、酸碱性、催化剂的影响,像乙醇脱水制乙烯及乙醚、不同基团的先后主次,等等。

6.归纳化学的普遍性,重视特殊性,形成科学发展观

归纳过程是由个体到总体,由事实到规律,从现象到本质,使认知得到提高和升华的必然途径。历史上,化学理论的提出及发展,对具体事物的认识,均体现这一点,如酸碱理论的发展、对原子轨道的认识,假说的提出等等。在教学中,我们也应遵循这一规律,重视这方面的训练,提高学生的归纳迁移、演绎延伸能力,如通过周期和族的相似性、递变性、特殊性,由认识代表元素扩展到对相近元素、未知元素的推测,由晶体结构到物理性质及状态的区分,由离子组合到对酸碱盐等物质概念的界定,等等。

另外,化学离不开实验,对实验类型和实验装置的归纳,对实验结果的讨论及分析,是提升学生兴趣,提高学生探究能力的必要手段。其实,实验就像每家在厨房做饭、做菜、炖汤一样,需要选材、用不同器具、掌握火候等,这样讲,学生自然就感觉有了思维的落脚点,有意识的进行归纳和区分。例如,同样的气体实验,均包括气体的制备、除杂、检验、收集回收几个环节,但不同的气体具有不同的特性,仅收集就有排气法、排水法的区别,像氯气用排饱和食盐水的方法才较好。

三、在教学中的体会

爱因斯坦十分重视哲学对自然科学的指导作用,曾经说过:“认识论同科学的相互关系是值得注意的,它们互为依存。”化学的学习不应该停留在对具体物质及现象,对化学语言及符号的死记硬背上,它应该是探究自然界美与和谐的科学,她具有自己独特的灵魂和方法,我们应该把它同辩证的唯物主义哲学结合起来,互为补充和指引,将哲学问题渗透于化学教学和科研的工作中。当然,在教学中渗透哲学思想不能过于牵强附会,要建立在学生的可接受性原则上,浅显易懂;建立在基础知识和基本技能上,以求融会贯通和思维扩展,这样才能起到画龙点睛的效果。

[1]刑如萍,桂起权.化学哲学研究的新走向[J].哲学动态,2008.12.

[2]阮慎康.现代化学的哲学探讨[M]北京:北京大学出版社,1995.

[3]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1990.

[4]李晓红.中专化学教学中的哲学探究[J].价值工程,2010.

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