淺談化學教學中哲學思想的應用

河南 劉宇

化學是一門自然科學，它研究的是我們周圍整個自然界的物質變化及其規律，哲學是人們通過認識周圍世界而逐漸概括出的規律及理論觀念。化學與哲學是密不可分的，可以說，化學是哲學的基礎與源泉，在化學的方方面面無不體現出一些最基礎的哲學思想；反過來，哲學又能對化學的認識論及方法論提供理論基礎，為化學的發展提供指引。近年來，化學哲學的研究正成為一個獨立的研究領域得到發展。本文僅就在基礎化學相關的教學中，談談筆者對一些哲學思想的認識及體會。

一、我國化學教學的要求及現狀

按照新課改要求，教學過程中突出學生是教學的主體，實踐現代教學“知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀”三維目標的貫徹與落實。

由于多年來應試教育的慣性影響，我國許多化學教師往往停留在對具體知識點的講解及掌握上，而忽視對相關知識的理解貫通及方法引導，忽視對學生思維的訓練。學生往往會停留在一個個元素及化合物的符號，一個個復雜的具體的化學反應上，沒有規律性認識和辯證性思維，很難抓住其本質。所以許多學生被各個零散的知識點所迷惑，陷入死記硬背的境地，達不到思維健康發展和素質提高的要求，進而出現學習困難，認知障礙，最后消極被動不感興趣，甚至拒絕學習。如果教師在化學教學過程中，能有意識地挖掘教材中的哲學素材，用淺顯的哲學觀點加以理解應用，引導學生透過復雜的現象認識事物的本質，對學生興趣的提高，知識體系的形成會大有幫助，同時也便于學生更好的運用化學知識解決遇到的問題，也更利于學生辯證的看待自然世界，形成科學的世界觀。

在筆者看來，化學就像語文中的散文“形散而神不散”，誰領會自然界的變化及組合的密碼，誰就不會被多種多樣的現象所迷惑，反而會逐漸體會到其中的完美與和諧，產生探索與求知的欲望。

二、哲學在化學相關知識點教學中的應用

1.首先，運動是變化的前提

要用運動變化的眼光去思考和領會化學現象問題。學生要知道，物質是永恒運動的，不斷變化的，像宏觀上物質的擴散、溶解、結晶、腐敗、生銹、發熱、燃燒、爆炸等一系列自然現象，都是微觀粒子的不停運動所導致的，由微觀到宏觀，達到抽象與形象思維的統一，是初學者必需要跨越的階段。通過對微觀原子的構造及電子的分層排布及運動的初步建構，才會進而理解化學反應中粒子的變化與區別，理解像粒子有效碰撞、斷鍵成鍵等抽象的化學變化，才會對宏觀的反應條件及現象更易接受和領會。例如，在學習無機化學兩類基本反應時，學生認識到抽象的氧化還原反應，本質上就是對電子的得失與爭奪，而離子反應就是陰陽離子的結合與分離，對強弱、難易的概念才能區分和體會，對宏觀上各種各樣的氧化劑、還原劑、酸堿鹽等，形成一個清晰的排位與定位，達到舉一反三；而初學者在習慣上缺少用動態的眼光去學習和理解，往往陷于混亂與死記硬背之中。

2.量變到質變是化學中最核心、最普遍的要素

在教學中，抓住量變的主線、突出質變的區別，是幫助學生進行化學建構，形成體系必不可少的手段。⑴粒子數的量變。量變到質變的現象在元素周期表上體現得最鮮明，如周期、族的相似性，遞變性，金屬到非金屬的遞變，從對代表元素的認識到相近元素的推測，從微觀的粒子組成到宏觀的具體物質，把一個完美統一的世界濃縮在一塊表格中，可以說門捷列夫為我們打開了化學知識的大門。⑵粒子大小的量變。區分分散系中溶液、膠體、濁液的溶質粒子大小的不同，讓我們可以清楚的看到膠體各方面特性的由來，也可以讓我們對未來的納米級新材料的新特性展開遐想，如超導、隱形等。⑶粒子多少（濃度）的量變，如濃稀硫酸、硝酸的不同。⑷結構的量變，如共價鍵到離子鍵的過渡，石墨與金剛石、足球烯，等等，無不對提高學生探究能力，增加其興趣，開闊其眼界大有幫助。

3.能量和質量守恒定律是“物質不滅”原理的最好體現

初學者往往對各種化學方程式感覺混亂，即使死記硬背也書寫得漏洞百出。其實，是化學教學中知識過于抽象化所導致。簡單的說，化學中各種等式、方程式就是用符號告訴大家一個物質的變化或一個反應，符號記熟了，剩下的配平及計算按照“物質不滅”原理就很容易理解和擴展，像質量、電子轉移、電荷、化合價等，只要按守恒定律建立等式，會加減乘除就行，也很容易變通和擴展，能量方面也一樣，像鍵能、電能、反應熱與燃燒熱等，只要統一標準都可定量計算。這樣，學生在把握定性和定量方面的知識時才不會脫節。

4.認識對立統一規律，辯證的學習

世上萬事萬物無不處于對立統一的因果關系中，相互影響而存在，化學的研究對象決定了化學中的對立統一現象無處不在。概念上的如：金屬與非金屬、酸與堿、氧化與還原，陰離子與陽離子、中和與水解、充電與放電；動態的如：溶解平衡、電離平衡、化學反應平衡，等等。概念方面：由活潑金屬逐漸過渡到活潑與非金屬，其得失電子的能力，形成的酸堿的強弱也在對應的變化。動態平衡方面：由內因到外因，由平衡的移動到后來宏觀的靜止，在整體上都是完美統一的、不割裂的。通過由對立到統一的認知過程，學生就會辯證的看待問題，在后繼學習中也會事半功倍。

5.抓住主要矛盾與次要矛盾，突破難點

事物的變化總是由多種因素所決定，由于學生受其思維發展的限制，對一些復雜的或競爭型化學反應的先后主次、反應方向容易迷惑，這就要求教師自己要主次分明，或對比區分講解，或圖表列舉，幫助學生建立多元化思維，理清脈絡，以達到難點突破及思維訓練的目的。典型的事例如：①活潑金屬分別與水、與酸、與鹽溶液反應，化學電池的電極反應，其中就涉及到離子得失電子的先后順序問題。②濃醋酸加水稀釋過程中導電能力變化，涉及稀釋過程影響因素的改變。③有機化學中主副反應的競爭要更復雜，其中既有結構、比例的影響，簡單的像甲、乙烷的取代，又有溫度、酸堿性、催化劑的影響，像乙醇脫水制乙烯及乙醚、不同基團的先后主次，等等。

6.歸納化學的普遍性，重視特殊性，形成科學發展觀

歸納過程是由個體到總體，由事實到規律，從現象到本質，使認知得到提高和升華的必然途徑。歷史上，化學理論的提出及發展，對具體事物的認識，均體現這一點，如酸堿理論的發展、對原子軌道的認識，假說的提出等等。在教學中，我們也應遵循這一規律，重視這方面的訓練，提高學生的歸納遷移、演繹延伸能力，如通過周期和族的相似性、遞變性、特殊性，由認識代表元素擴展到對相近元素、未知元素的推測，由晶體結構到物理性質及狀態的區分，由離子組合到對酸堿鹽等物質概念的界定，等等。

另外，化學離不開實驗，對實驗類型和實驗裝置的歸納，對實驗結果的討論及分析，是提升學生興趣，提高學生探究能力的必要手段。其實，實驗就像每家在廚房做飯、做菜、燉湯一樣，需要選材、用不同器具、掌握火候等，這樣講，學生自然就感覺有了思維的落腳點，有意識的進行歸納和區分。例如，同樣的氣體實驗，均包括氣體的制備、除雜、檢驗、收集回收幾個環節，但不同的氣體具有不同的特性，僅收集就有排氣法、排水法的區別，像氯氣用排飽和食鹽水的方法才較好。

三、在教學中的體會

愛因斯坦十分重視哲學對自然科學的指導作用，曾經說過：“認識論同科學的相互關系是值得注意的，它們互為依存。”化學的學習不應該停留在對具體物質及現象，對化學語言及符號的死記硬背上，它應該是探究自然界美與和諧的科學，她具有自己獨特的靈魂和方法，我們應該把它同辯證的唯物主義哲學結合起來，互為補充和指引，將哲學問題滲透于化學教學和科研的工作中。當然，在教學中滲透哲學思想不能過于牽強附會，要建立在學生的可接受性原則上，淺顯易懂；建立在基礎知識和基本技能上，以求融會貫通和思維擴展，這樣才能起到畫龍點睛的效果。

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