在化學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生領(lǐng)略化學(xué)學(xué)科之美

　　美是一種具有觀賞價值、產(chǎn)生著巨大感染力和吸引力的形象。美可以給人一種難以名狀的喜悅，使人感到舒適和愉快。化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，其中蘊含著眾多美感。在向?qū)W生傳道、授業(yè)、解惑的同時，如何發(fā)掘化學(xué)學(xué)科中的美的因素，并有機地融入教學(xué)之中，是值得每個化學(xué)工作者去研究的課題。
　　一、化學(xué)之美美在物質(zhì)
　　物質(zhì)是化學(xué)學(xué)科研究的對象，物質(zhì)之美主要體現(xiàn)在以下幾點。
　　（一）宏觀世界的形態(tài)美。形態(tài)美是物質(zhì)的外在直觀表現(xiàn)，教師在面對新接觸化學(xué)的學(xué)生時應(yīng)盡可能通過實體或者圖片等充分展示化學(xué)物質(zhì)。如講到硫酸銅晶體的俗名藍礬時，可以向?qū)W生展示藍色的硫酸銅實物；探究什么樣的變化是化學(xué)變化時，可以直接對綠色的堿式碳酸銅直接加熱，通過物質(zhì)外在顏色的綠色變成黑色，從而說明有新物質(zhì)生成的就是化學(xué)變化。對于一些受限于中學(xué)化學(xué)實驗室條件，無法展示實體的物質(zhì)，則可以通過幻燈和圖片給學(xué)生展示，如晶瑩華貴的金剛石、奪目光彩的紅藍綠寶石、無暇透明的水晶，桂林蘆笛巖、肇慶七星巖、云浮龍宮、陽春龍洞，巧奪天工、千奇百怪、令人嘆為觀止的鐘乳、石筍、石柱，等等。通過一系列的展示讓學(xué)生感嘆這一切無一不是化學(xué)物質(zhì)的有機結(jié)合和外在表現(xiàn)。
　　（二）微觀粒子的結(jié)構(gòu)美。物質(zhì)結(jié)構(gòu)是物質(zhì)外在形態(tài)、重要性質(zhì)和用途的決定因素。金剛石之所以堅硬是由于金剛石中每個碳原子與周圍呈正四面體排列的碳原子成鍵。而這種四面體的排列形式使得金剛石具有極高的反射率，反射臨界角也較小，全反射的范圍寬，光容易發(fā)生全反射，反射光量大，從而產(chǎn)生很高的亮度，同時微觀的四面體構(gòu)型使得金剛石晶面像三棱鏡一樣，能把通過折射、反射和全反射進入晶體內(nèi)部的白光分解成白光的組成顏色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光。C60是一個為美國化學(xué)家Robert F.Curl，Jr.Harold W.Kroto和Richard E.Smalley帶來1996年化學(xué)諾貝爾獎榮譽的分子，它由12個五邊形和20個六邊形構(gòu)成的多面體的每個頂點上有一個碳原子，每個五邊形面的周圍環(huán)繞著5個六邊形面，是一個由60個碳原子構(gòu)成的足球狀的球體結(jié)構(gòu)，擁有完美的對稱性。而空心球體則像一個籠子可以容納很多原子或分子。據(jù)報道，把K、Cs、Tl等金屬原子摻進C60分子的籠內(nèi)，就能使其具有超導(dǎo)性能。
　　（三）社會價值的實用美。如果說物質(zhì)的微觀粒子的結(jié)構(gòu)美是抽象派，那么物質(zhì)的社會價值的實用美就是現(xiàn)實派，它的現(xiàn)實在于它看得見、摸得著，它的現(xiàn)實在于我們研究物質(zhì)的終極目標(biāo)就是為人類社會所用。例如當(dāng)我們了解到金屬晶體內(nèi)原子的排列，好像許多硬球一層一層地緊密地堆積在一起時，金屬的延展性被用到生活中，鋁箔的使用減慢了很多物質(zhì)的變質(zhì)速率；硅酸鹽的充分使用，讓傳統(tǒng)工業(yè)成了人類居住環(huán)境中不可缺少的物質(zhì)；很多高性能的高分子材料的使用更標(biāo)志著信息時代的到來。物盡其用是化學(xué)物質(zhì)美的最終目標(biāo)。
　　二、化學(xué)之美美在實驗
　　實驗是化學(xué)學(xué)科的重要特點，是探究和學(xué)習(xí)化學(xué)知識的重要手段，也是化學(xué)美的大觀園。每每問起學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)生：“在化學(xué)課堂上什么最能吸引你？”學(xué)生都不約而同地回答：“是實驗。”在第一堂化學(xué)課上，很多老師都是通過實驗來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的。尤其是對化學(xué)初學(xué)者來說，化學(xué)實驗是激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)熱情最有效的手段。例如有這樣一個上課案例：
　　師：同學(xué)好，我是一位剛參加工作的化學(xué)老師，這個學(xué)年我將和大家一起共同探究化學(xué)知識，作為初次見面的見面禮，我給大家?guī)砹藥讉€化學(xué)小魔術(shù)。
　　（學(xué)生傾聽，教師停頓了片刻后接著說）
　　師：第一個是燒不壞的手帕，大家看，這是一塊手帕，如果我直接用火燒，能燒著嗎？
　　生：能。
　　師：根據(jù)我們的生活常識，手帕一定能燒著。大家再看，這是一瓶酒精，大家說如果用火點，酒精能燒著嗎？
　　生：能。
　　師：不錯，酒精也能燒，如果我現(xiàn)在把手帕在酒精中浸泡一下，然后把手帕展開再用火點，手帕?xí)粫兀?br/>　　生（不假思索地說）：能。
　　在一個學(xué)生的幫助下，教師點燃用酒精浸泡過的手帕，神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，熊熊的大火在燃燒，但是手帕卻安然無恙，學(xué)生看著這一現(xiàn)象無比驚嘆。
　　這節(jié)課，教師受限于經(jīng)驗，在語言表達上很不精練，實驗操作略顯緊張，但是由于整個課堂是以奇妙的實驗為主線，利用化學(xué)的現(xiàn)象美去誘發(fā)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生真正感受到化學(xué)學(xué)科的魅力。
　　化學(xué)實驗除了奇妙的現(xiàn)象美之外，還有利用化學(xué)實驗完成一系列化學(xué)知識的探究美，在實驗探究過程中，讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)化學(xué)的知識的過程，感悟獲取知識的樂趣。如在探究氯氣溶于水的過程中有沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，教師可以先讓學(xué)生思考（提示學(xué)生從原始物質(zhì)水和氯氣為基點思考），并設(shè)計實驗。由于教師給了有效的引導(dǎo)，學(xué)生會想如果氯氣和水反應(yīng)的話，氯氣中的氯元素可能會以氯離子的形式存在，而物質(zhì)中陰離子不能單獨存在，所以如果有氯離子的話，就一定會有氫離子，由于在氯、氧、氫三種元素中，能構(gòu)成陽離子的只有氫，這樣一來，只要證明氯水中有氯離子和氫離子就說明產(chǎn)出化學(xué)反應(yīng)了。這個實驗探究過程除了讓學(xué)生知道氯氣和水能發(fā)生反應(yīng)之外，還讓學(xué)生明白一切實驗設(shè)計都是理論的推測，而要證明設(shè)計是否正確還需要實驗驗證。
　　化學(xué)實驗之美的例子舉不勝舉，課堂中晶瑩剔透的玻璃儀器，流暢的裝置設(shè)計，規(guī)范的實驗操作，都會使學(xué)生體驗到嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、簡潔、有序的實驗之美。更為重要的是實驗誘發(fā)了學(xué)生的興趣，提供給了學(xué)生審美和求美的時間和空間，促使他們不斷探索問題，體驗實驗成功的快感和實事求是的科學(xué)精神。
　　三、化學(xué)之美美在化學(xué)史
　　“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分，因為科學(xué)給我們知識，而歷史卻給我們智慧”（傅鷹語）。每一個化學(xué)知識、規(guī)律和理論背后都有一個化學(xué)故事，這些化學(xué)故事是創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情景的好素材。例如，在探究碳酸鹽的性質(zhì)時，引入侯德榜先生制堿的故事。面對外國資本家在制堿技術(shù)上的封鎖，他憑著“外國人能辦到的，中國人也能辦到”的信念，發(fā)明了著名的“侯氏制堿法”。這不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。又如，在討論苯環(huán)結(jié)構(gòu)時，以凱庫勒提出苯環(huán)六元環(huán)的故事為問題情景，可以幫助學(xué)生認(rèn)識機會是給那些有準(zhǔn)備的人的。在探討有機化學(xué)從平面向空間認(rèn)識的過程時，我們可以介紹J.H.范特霍夫，一個在22歲就提出碳的四面體結(jié)構(gòu)學(xué)說，開創(chuàng)立體有機先河的化學(xué)家，讓學(xué)生認(rèn)識到積極思考是每個成功人士必備的品質(zhì)，和年齡無關(guān)。在介紹維勒用無機物氰酸銨成功制備出尿素，完成了人類用無機物合成有機物的壯舉時，也告訴學(xué)生關(guān)于維勒錯過了發(fā)現(xiàn)“釩元素”而留下的遺憾。
　　探尋化學(xué)家的足跡，我們在慨嘆其成功歷程之艱辛的同時，又不得不為他們愛國敬業(yè)、求真務(wù)實的工作作風(fēng)，不畏艱險探索科學(xué)真理的進取精神所折服。領(lǐng)略化學(xué)家的人生，化學(xué)家的求真精神是促進化學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，化學(xué)家的創(chuàng)美意識是促進化學(xué)發(fā)展的動力，如果說科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明帶來了瞬間的美、外在的美，那么化學(xué)家的人生之美則是永恒的。
　　總之，美是一種心境、一種感受。教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，發(fā)掘化學(xué)自身所隱含的閃光點，把美的教育貫穿于整個教學(xué)過程，給學(xué)生以美的欣賞、熏陶及感染，把化學(xué)教學(xué)變成詩和音符，塑造美的靈魂，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
　　
　　參考文獻：
　　［1］吳中英，吳曉林.發(fā)現(xiàn)化學(xué)之美感悟科學(xué)魅力.化學(xué)教育，2004，（2）：16-19.
　　［2］閆夢醒.為學(xué)生構(gòu)建神奇的化學(xué)史與化學(xué)美的世界.化學(xué)教育，2008，（1）：76-78.
　　［3］鄧星漢.教學(xué)美我們的追求——談化學(xué)課堂教學(xué)美的創(chuàng)造.