試述化學史對學生科學思維的培養作用

【摘 要】專業基礎化學教學中，化學史有著重要的教育功能，主要體現在啟迪學生的科學思維、學習科學研究的方法、全面深刻地掌握專業基礎化學知識、激發學生的學習興趣、培養學生的科學品德和愛國主義思想等方面。

【關鍵詞】化學教學 化學史 科學思維

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）14－0018－02

一 科學思維對學生培養的現實意義

人類活動是具有創造性的實踐活動。人們在認識世界、改造世界的實踐過程中發展著自己的思維能力，不斷有所發現、有所發明、有所創造、有所前進。在現代社會，無論從事什么工作，面對什么機遇和挑戰，每一個人都應該具備科學的思維及研究方法。這就需要遵循邏輯思維的要求，把握辯證思維的方法，培養創新思維的能力。

科學思維方法是認識的基本方法，是培養創新能力的基礎。科技創新在科學方法論的指導下才能完成，創新過程中的必要因素（技術、人才、資本、制度）都和科學思維方法緊密相關。科學思維方法在科技創新過程中為其提供了強有力的智力支持和方法論指導。在科技創新活動中，科學思維方法得到了驗證和發展。反思科學思維方法與科技創新的辯證關系，對于進一步完善科學方法論，提高創新能力都有著重要的現實意義。

在應試教育里，填鴨式的灌輸教育方法雖能使應試學生進入高校，但現實中面對具體的問題時，學生們更需要掌握的是科學思維方法和創新能力，然而現在的大學生缺乏的正是此種能力，這從一個側面反映出應試教育高分低能的弊端。

思維能力的培養作為科技創造能力的核心，已經成為大學教學的一個重要教學目的。專業基礎化學的教學，其任務不僅是教育學生學習掌握基本概念和基本理論，靈活運用所學知識分析解決實際問題，更重要的是培養學生科學思維能力和創新精神。因而，課程的教學活動不只是一個傳授知識的過程，還應是一個培養學生科學研究能力的陣地，這與學生在本科學習階段要接觸和參加科學研究的要求是完全一致的。知識是創新的源泉，創新能力是知識積累的升華，而完成這一步的跨越就必須要求學生具有科學的思維能力。

在專業基礎化學（無機、有機、分析、物化）教學過程中的重點是發散性思維、集合型思維、等價轉換思維、逆向思維、對比思維的培養。此外，還有直覺思維、跳躍性思維、文理滲透思維等。在教學過程中，以學科知識作為載體，在知識教學過程中完成科學思維方法的訓練，并使學生能運用自如，獨立解決實際問題。通過長期的教學思維訓練，學生的創造性思維和創新能力得到了培養。在創新能力的發展中，始終離不開科學的創造性思維，它是創新能力的核心，包含思維的流暢性、變通性、精密性。科學技術的發展和社會各項事業的進步都需要靠不斷的創新，而要創新就需要人才。大學化學教學不是單純的知識傳授，更重要的是培養學生自己獲得知識的能力和自我更新知識的能力。大學是培養人才的搖籃，教育的真正目的就是為適應現代社會需要培養人才，鼓勵學生獨立地、創造性地解決實際問題，甚至是本學科的前沿問題。

二 化學史對培養學生科學思維的作用

基于以上認識，在化學教學中要做到“不僅傳授化學知識、技術，更要訓練科學思維和科學方法，培養科學精神和科學品德”（戴安邦語）。在化學課的教學中，教師如果能結合化學知識，同時進行有關化學史的教育，對啟迪學生的科學思維、邏輯思維，學習科學研究的方法，掌握化學發展規律，以及培養學生的愛國思想和科學品德，都有著特殊的重要作用。

1．學習科學研究方法，啟迪學生的科學思維、邏輯思維

縱觀中外化學史，在每一個化學概念、學說、理論的產生和發展過程中，無不閃耀著科學的思維之光，它充滿了智慧與活力，飽含失誤與艱辛，科學思維是科學創造的源泉。從化學史中，可以了解到前人探索真理的足跡，可以看到前人的思維過程，得到思維的寶貴經驗。

了解一位科學家的研究方法比發現本身更具價值。例如，學習元素周期律時要講述門捷列夫發現元素周期律的思維過程。門捷列夫把已知元素按原子量遞增的順序排列起來，可門捷列夫對周期表中鈷和鎳、碲和碘等元素的原子量的順序和它們在表中位置的顛倒卻無法理解，而年輕的英國科學家莫斯萊通過大量的實驗研究表明元素的性質的遞變不是和元素的原子量直接相關，而是與元素的原子序數相關，與元素的核電荷數相關，從而揭開了元素的原子量倒置之謎。在化學教學中結合化學史的講述，教師不僅僅要向學生講授化學知識，還要向學生揭示蘊涵在其中的化學家的思維。使學生體會化學家在研究中絲絲入扣、嚴謹縝密的抽象邏輯思維和富于想象的形象思維，使學生在學習專業化學基礎知識的同時，追溯到化學家的思維軌跡，汲取其中的精髓，發展自己的科學思維能力。

2．深刻地掌握化學知識

化學基本概念可以通過不同方式進行講述，如采用化學史啟發、再進行師生討論的方法，對學生認識概念本質、激發學習興趣、了解概念的形成，有著不可低估的作用。例如，無機化學中氫橋鍵概念的教學，若采取應用化學史教育功能啟發學生學習物質的量的概念，可收到事半功倍的效果，在教學中，先向學生介紹幾點化學知識：一是化學鍵的類型。二是化學家利普斯康姆對氫橋鍵概念的提出。三是多中心鍵概念的介紹。氫橋鍵概念的引入使得學生對化學鍵的概念有了更進一步的理解。

3．激發學生的學習興趣

愛因斯坦說過，興趣是最好的老師。許多化學家的成功往往來源于對化學產生的巨大興趣。培養學生對產生化學濃厚的興趣是學生學好化學的一個重要方面，因此，在教學中結合教學內容講解一些化學理論產生、元素發現的化學史，使學生置身于化學理論、化學元素的發現和發明的情境過程中，同時讓學生了解到一個人的具體思維過程是十分復雜的，在得到某一認識的思維過程中總要犯各種錯誤。有時由于基本概念不清或錯誤，以致一系列判斷、推理都不可能正確；有時推理過程不符合邏輯規則，也會得出荒謬的結論；有時拘泥于一種思路，思維缺乏靈活性，換一種思路就可能豁然貫通。化學發展史上的眾多軼聞趣事也是喚起學生興趣的好素材。例如，氯、碘、溴、氟等元素的發現過程，苯結構的確定，酸堿指示劑、同位素的發現等。善于通過總結自覺地研究自己的思維方法。在學習過程中，一般人僅僅滿足于弄懂具體科學問題本身，善于思考的人則進一步整理自己的思路，總結思考其中的經驗教訓。

4．培養學生的科學品德和愛國主義思想

對化學史的學習可以了解到前人探索真理的足跡，可以看到前人的思維過程，得到思維的寶貴經驗。在化學發展的過程中，每一步都離不開化學家的努力。正如凱庫勒所說，化學史就是化學家的歷史。化學家們在化學研究中表現出了人類追求真理、探索自然、獻身科學的精神和堅持真理、鍥而不舍的科學品德，以及忠貞不渝的愛國情操。例如，居里夫人在提取鐳的過程中表現出的頑強毅力，以及在鐳的使用問題上所表現出的不為金錢所動的精神。又如，年輕的阿侖尼烏斯在他的電離理論遭到瑞典科學院權威化學家的冷嘲熱諷時，表現出的堅持真理、不畏權威的堅強信念。再如，李比希在得知科學界發現碘的消息后，對溴元素在四年前與他失之交臂的懊悔莫及，此后，在化學研究上他變得踏實多了，最終作出了許多重大貢獻。以上例子表現出了科學家勇于承認錯誤、改正缺點的優秀品德。此外，還有我國著名化學家侯德榜，在發展民族化學工業中表現出的強烈愛國心，以及最終將制堿技術毫無保留地獻給全世界的博大胸懷。這些生動的化學史的學習，對培養學生的科學品德和愛國主義思想具有重要的作用。

參考文獻

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〔責任編輯：龐遠燕〕