中學化學教學改革淺析

摘要：現在的教育，主要是培養學生的全面素質和學生探究科學的精神。自然科學之間是相互聯系的，利用不同領域的探究方法去認識自然世界，通過相互滲透，體現不同學科互相結合的優勢，可以極大的拓展了我們的教學思路。

關鍵詞：化學教學；等效；不確定性；等效性；互補性；守恒

教學系統是一個復雜的、各方面存在廣泛聯系的動態系統。現代哲學思想提出了“統一性”和“普遍聯系”原則，以及人類思維的結構使得不同的系統之間經常出現某種超常的“相對性”和“等效性”以及互補性。而物理、化學又是緊密聯系的自然學科，在思維方式上有許多相似之處，現在高考的理綜考試在這些方面要求更加突出。為了使化學教學更充滿活力、更有效，這里對物理學的思維方式在中學化學教學中的運用作了一定闡述。

一、思維實驗法

思維實驗法是伽里略首創的，也叫理想實驗法，后來廣泛運用于物理研究中。在此基礎上，他又創設了許多精妙的實驗方法，有的后來為量子力學的研究所借鑒。這些人類哲學和科學方面的寶貴遺產，將幫助我們在化學教學中建立起自己的思維實驗室，來拓展我們的思路。思維實驗開展的關鍵是建立思維模型，就是對事物根本特征的抽象和提取。

中學化學向來是建立在實驗基礎之上。但在理論教學中，有的實驗所需儀器、操作較復雜，甚至目前尚不具備足夠條件。這時，我們應對理論教學進行思維實驗法的嘗試，在紙上做實驗，既訓練了學生的思維又容易理解。

例如，某溫度下，把100克KNO3的溶液分成兩等份，一份蒸發掉10克水，另一份再加入6克KNO3晶體，均能是溶液成為飽和溶液。求在該溫度下KNO3的溶解度？

在建立思維實驗之前，相當一部分的學生就很難把這一分為二的兩份溶液聯系起來思考，思維上是孤立的。當我們把第一份溶液蒸發的10克水與第二份溶液中加入的6克晶體聯系起來進行考慮，會得出：第一份多出的10克水與第二份加入的6克KNO3晶體恰好形成飽和溶液。這樣一來，問題就會迎刃而解。

現代中學生的想象力是很豐富的，但思維的遷移能力還是很缺乏。如學生對宏觀的物體之間的數量關系等是很明白的，但類似的問題轉化成微觀的粒子，他們可就犯難了，無法想象、也無法想通。此時，如果我們進行思維引導，建立起宏觀與微觀的聯系，他們就會一下子領悟過來。

二、等效原理

愛因斯坦通過巧妙的思維實驗，發現勻加速參照體系與強引力場之間具有相同的效果，這是等效原理的一個活生生的例子，它還表明了大千世界的很多事物是相通的。在化學上，到處都有等效的影子。像溶液酸堿性的表達可用PH和POH兩種方法，它們從兩個不同角度描述了事物的同一性質；元素的金屬性和非金屬性也具有等效性。由于等效性的普遍存在，在教學中，我們可用熟知的事物來類比未知、抽象的事物，使問題變得淺顯易懂，而且生動有趣。

如電勢差，電位差、能極差，我們都可以類比成水位差。在氧化還原反應中，電極反應中，氧化性、還原性的強弱都可類比成“競爭力”、“人為力”的大小來形象的認識。這樣的類比符合學生的認知心理，很容易被學生接受。

三、不確定性原理

不確定性原理是德國物理學家沃納-海森提出來的，是現代量子理論的基礎。海森發現，在同步測定電子的位置和運動時，總存在著理論上的限制，不可同時確定。這個事實打破了人們認識事物的一元論觀點，而應以多元的思想去看待事物。這就告訴我們，當用某一觀點去看問題時，應從另一角度去質疑。我們在教學中，如果總是把知識精確化、準確化、細化地傳給我們的學生，讓學生嚴格按照要求去做，這樣將束縛學生的思維，不利于培養學生的自主能力，最終會事與愿違，使我們的教學陷入尷尬的境地。其實，不管是在我們的教學中，還是在現實工作和生活中，很多東西都需要自己去領會，去摸索，真所謂“道可道，非常道”。

四、互補原理

在量子力學中的電子的波動性和粒子性這一相互沖突的事實，使得波爾提出了令人驚訝的自然原則——互補原則。他認為不同觀點的相互補充，才使得對事實的認識更加的完整。但學生在認識事物時，觀念和思維都受到一些習慣性的影響，而缺乏從相對的角度去思考、處理問題的能力。

在化學中，許多概念是多元性互補的。例如酸與堿、金屬性與非金屬性、氧化反應與還原反應、化合反應與分解反應、中和反應與水解反應、正反應與逆反應、吸熱反應與放熱反應、酯化反應與水解反應等概念就互補。

五、守恒原理

在物理學里，有能量守恒、動量守恒、物質質量守恒等原則。它們都體現了一種萬事萬物不生不滅的樸素思想。萬物以不同的形態存在，在物質的運動、變化過程中，無外乎由一種形式轉變成另一種形式，但總的量不會無緣無故的增減。這一哲學思想在處理化學問題時，也同樣體現出其精妙之處。如化學反應中質量守衡，在氧化還原反應中電子守恒、化合價的升降守恒，吸熱反應與放熱反應中的能量守恒，離子反應中電荷守衡等。我們的學生如果體會到了以不變應萬變的哲學思想，在學習中就不會思維混亂、無處下手、盲目亂動。培養出的學生將具有穩定的心理素質，思維上有條理、有系統和全局觀。

在化學教學中，如果教師能夠有效地、巧妙地把物理學等其它哲學思想運用于教學中，不僅收到良好的教學效果，也培養了學生的思維方式，改變了他們認識科學的觀念。這既符合現代教育的要求，也滿足學生自身發展的需要。

（作者單位：重慶市開縣陳家中學）