中國文化元素在中學化學教學中的運用

陳能融 鄭寅 吳少尉

摘要：在中學化學教學中，一些媒介和素材的合理運用可以幫助教師引入知識點并使教學內容得以升華。中國是一個文明古國，其傳承至今的文化元素源遠流長、方興未艾，而中國文化元素在化學學科中體現頗多，但有待挖掘梳理，加強運用。文章從漢字結構、詩詞意境、圖像圖騰等文化元素方面，對其在中學化學教學中的合理運用加以歸納總結論述，以期達到使學生通俗易懂、深切感悟的目的，并激發濃厚的化學學習興趣。

關鍵詞：中國文化元素;中學化學教學;漢字結構;詩詞意境;圖像圖騰

文章編號：1008-0546（2020）09-0034-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

化學是一門在原子、分子的層次水平上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的自然學科。化學知識在中國的最早應用可追溯到夏商時代的青銅器使用;春秋戰國時期，我國的冶鐵技術也在逐步發展。在秦朝，秦始皇為追求長生不老，讓方士煉造仙丹，從化學學科的角度來看，秦朝方士是古代的“化學家”，而煉丹的丹爐，也算作“實驗儀器”。中國是一個文明古國，其傳承至今的文化元素源遠流長、方興未艾，而中國文化元素在化學學科中體現頗多，有待挖掘梳理，加強運用。在現今的中學化學教學中，二者的有機結合，可以激發學生對化學的學習興趣，深切感悟化學原理，讓教學過程寓教于樂，教學內容得以升華。

一、漢字結構在中學化學教學中的運用

中文漢字，是漢語的交流符號，表意象征明顯。其歷史可追溯到商朝的甲骨文。漢字這一地道的中國文化元素，具有數目多，表意簡潔明了的特征。清朝時期，主持翻譯西方化學著作的徐壽（1818～1884）從明朝帝王家譜中獲得靈感，根據漢字的組合規律和元素性質創造了形聲法的造字方式：在翻譯金屬元素時，除了已知名稱的金、銀、銅、鐵等外，他使用部首“韋”結合元素符號譯音組成了簡單的漢字，非金屬元素則是使用偏旁“氵、石、氣”。徐壽主持翻譯的《化學鑒原》是中國第一本近代化學理論教科書。據統計，書中共列出了64個化學元素的中文名稱，其中44個元素譯名沿用至今。由此可見，漢字結構在中國化學教學中扮演著極其重要的角色。徐壽的造字和翻譯方法方便了國人學習化學，對化學在中國的傳承發展仍然發揮著重大作用，首次講授化學元素內容的過程中，教師可以根據化學元素的中文名稱來引導學生區分化學元素類型和單質狀態。如表1所示，帶“韋”的表示金屬元素（汞為特例），帶“氵、石、氣”的表示非金屬元素。通常情況下，金屬元素單質除汞以外，其它均為固態，非金屬元素名稱中的“氵、石、氣”也分別對應其單質的狀態為液體、固體和氣體。

一些中國人對陌生漢字的識別有以部分替代整體的認讀習慣，這個思維習慣聯系到徐壽的造字方法，還可以用來模擬一些化學元素中文名稱的讀法，如表2所示。一些元素的中文名稱也可以通過元素符號與漢語拼音的形象組合來讀，如表3所示。這些特殊的教學方式簡潔明了，通俗易懂。另外，徐壽翻譯化學元素的化學史也可以作為拓展材料，以供學生學習先輩們的發散思維。

二、詩詞意境在中學化學教學中的運用

詩詞作為我國的傳統文學體裁，常被中國古人用來描述社會現實和抒發個人情懷。成千上萬膾炙人口的名言佳句，是偉大的精神財富，一些詩詞意境中還蘊含著化學知識。

白居易的《賦得古原草送別》中寫道：“野火燒不盡，春風吹又生”。形象地描繪了野草頑強的生命力。其中的“燒”是劇烈的氧化反應，野草含有豐富的植物纖維，是可燃物，在野外達到著火點就可以燃燒;春季時，適宜的溫度條件使植物體內的酶處于活躍狀態，加快了物質的轉化，因而使種子發芽，春風吹又生;杜甫的《自京赴奉先縣詠懷五百字》中寫道“朱門酒肉臭，路有凍死骨。”反映了上層與底層社會之間的極大貧富差距，“酒肉”中富含人體所需的水、糖類、脂肪、蛋白質、無機鹽和維生素等營養物質，“朱門”剩下的食物長期暴露在空氣中，與空氣發生緩慢的氧化反應，因此腐爛變質，加之氣體的擴散作用，所以處處充斥著臭味;而窮苦的人們得不到足以維系生命的物質，就會凍餓而死，長期的曝尸荒野，尸體在微生物的分解作用下逐漸腐爛，最終變成森森白骨;于謙的《石灰吟》中寫道：“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑;粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間”。于謙托物言志，把自己比作石灰，無論如何錘鑿焚燒都是清白之身，表達自己為國盡忠的報負，不畏艱險的精神和高潔的情操。這其中的石灰石原料的主要成分是白色的碳酸鈣，經過艱辛地開采出來，高溫烈火煅燒之后生成的還是白色物質——氧化鈣;杜牧在《赤壁》中寫道：“折戟沉沙鐵未銷，自將磨洗認前朝”。前朝赤壁大戰中的“折戟”沉入江河沙石之中，在數百年后的唐朝卻仍然可以被認出。金屬制品如果不加以保護，就會被腐蝕，而詩中的“折戟”卻未完全腐蝕，原來“折戟”沉在江河沙石中，無法和空氣接觸，便無法發生吸氧腐蝕，而長江水呈弱堿性，也無法使其發生析氫腐蝕，所以“折戟”才能長久保存下來，被后人識別認出。這些詩詞意境中都折射出了化學知識。

在中學化學教學中，教師給學生講解的第—個知識點就是如何區分化學變化和物理變化。對于這個知識點的教學設計，在詳細清楚講解完定義后，我們可以從詩詞歌賦中蘊含的化學景觀來創造新穎的試題加以強化訓練，加深學生的領會感悟。如下選擇題：

下列詩詞中一定發生化學變化的是（ ）。

A.霧凇沆碭，天與云與山與水，上下一白。（引自明朝張岱《湖心亭看雪》）

B.床前明月光，疑是地上霜。（引自唐朝李白《靜夜思》）

C.遙知不是雪，為有暗香來。（引自宋朝王安石《梅花》）

D.春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干。（引自唐朝李商隱《無題》）

題目考查學生能否區分化學變化和物理變化，四句詩詞提供為答案選項。學生解題時先要讀懂四句詩詞，然后根據詩詞所描述的事物意境，并聯系解題思路得出答案。這種題目既考查了學生的化學知識，又要求學生具備一定的文學知識儲備，我們認為這是訓練學生發散思維的好方法，培養綜合能力的好創舉。

詩句不僅可以用在試題中，還可以用來明晰并升華某些知識點。例如講到活化能曲線時（如圖1所示），當反應物質吸收足夠能量，變成活化態物質，活化態物質的能量比其它物質能量都高，處于活化頂峰狀態，此時的活化態物質已越過能壘，從而釋放能量生成產物。便可用“會當臨絕頂，一覽眾山小”來描述反應的進程，就好比登山者鼓足勇氣，積蓄足夠力量，才能攀過高峰。教師籍此又可告誡學生要有勇于攀登和積極進取的精神。這種借用詩詞意境的教學方式不僅形象地教授學生活化能的知識，又傳授給學生人生哲理—一“欲窮千里目，更上一層樓”。同時使素質教育得以強化。

三、圖像圖騰在中學化學教學中的運用

中國的圖像圖騰有很多種，作為中國古代帝王象征的龍形圖案就是典型的中國圖騰。不僅如此，還有雕刻圖畫，中國姓氏圖騰等。圖2描繪的人物是中國經典名著《西游記》中的重要角色——孫悟空。在人們心中孫悟空是一個活潑好動、出神入化、機智勇猛、善于變幻的形象。借助孫悟空自身變大變小，金箍棒變長變短，其身上毫毛可以變成其它之物等特點，來幫助學生體會物理變化和化學變化的區別。

下面闡述的圖騰來源于道教（如圖3所示），道教在中國具有一千八百余年的歷史，道教主張道法自然，天人合一。道教的圖騰就是太極圖。作者認為太極圖蘊含著許多深奧的科學道理，將其與我們的中學化學教學聯系起來韻味十足：太極圖形似原子模型，陰陽表示原子中有正負電荷，使原子呈電中性，兩個小球如電子在原子中繞核運動。太極圖可以幫助學生形象地認識原子結構模型。

太極圖是一個封閉的圓形，圓形在中國意味著團圓，同時也代表著循環過程。四季更迭，晝夜交替，這是自然的循環。對于化學反應來說，反應物在一定條件下生成產物，產物也可以在一定條件下回到反應物。電解水生成氫氣氧氣和氫氣氧氣燃燒又生成水，以及可逆反應都是這種循環過程的實證。

太極圖是由圍繞著對稱中心的黑白兩大部分（陰陽魚）組成，而黑白兩大部分之間又有白黑兩小部分（魚眼）。這有陰陽相對和陰中有陽，陽中有陰之意。在中學化學學科中，同樣也存在對立關系：金屬與非金屬，陰離子和陽離子，堿性與酸性等;白黑兩小部分暗示雖在化學學科中存在某些規律，而規律中又存在某些特例：通常情況下，金屬單質一般是固態，而汞單質卻是液體，非金屬一般呈現氣態或固態，但溴單質卻是液態;第二、第三周期的電離能呈現遞增的趨勢，但是鈹、氮、鎂和磷卻出現了反常現象等。這些道理可以幫助學生養成全面系統和辯證思考問題的習慣。

太極圖由面積相等的黑白兩部分組成，說明陰陽平衡和陰陽共存。正是金屬和非金屬，陰離子和陽離子，堿性與酸性等陰陽平衡和陰陽共存的事物才造就了我們五彩斑斕的世界。當今，溫室效應正是碳氧失衡的結果，由此可以告誡學生要愛護自然，與自然和睦相處。科學是一把雙刃劍，它給人類帶來便利的同時又會讓人類付出相應的代價。這種趨利避害的體現可以使學生養成正確認識化學的情感態度與價值觀。

太極圖中陰陽魚是朝著特定方向運動的，不可逆轉。這也可以說明一些自然現象，太陽東升西落，四季春夏秋冬，這都有特定的方向與順序，不可顛倒。石油天然氣是不可再生能源，燃燒消耗也是不可逆的。這可以告誡學生節約資源的重要性。也可以教育學生在生活中有些事情一旦發生就沒有回頭的余地，使學生明白三思而后行的道理。

太極圖是圓形圖案，象征著包羅萬象，即一切皆有可能。這個道理可以啟迪學生要勤于思考，勇于探索，以敬畏科學，尊重自然的態度去獲得理想的答案。

四、結束語

中國文化，博大精深。中華民族祖先留給世人的文化財富數不勝數。除以上淺析外，還有與化學相關的經典著作：記錄農業生產和化學工藝的《天工開物》，中醫典籍《本草綱目》、世界第一部法醫著作《洗冤集錄》等。獲得諾貝爾生理醫學獎的首位華人科學家屠呦呦就是從古代醫術《肘后備急方》中的“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”中獲得提取青蒿素，治療瘧疾的靈感。悟及可能有忌高溫或酶解等缺陷，改用沸點比乙醇低的乙醚提取，并將該提取物分為中性和酸性兩部分，反復實驗發現，用沸點只有35℃的乙醚提取，可以得到穩定的青蒿素，對瘧疾有穩定的抑制作用。通過這些典籍中的事例來導入和講授中學化學知識也是創新之舉。在當今的新課改背景之下，對化學教師和化學教材有了新的更高要求，因此我們迫切需要合理的教學創新。中國文化元素是中華民族在歷史的長河中凝聚的精氣神，把一些中國文化元素合理地運用到中學化學教學中來，不僅能夠激發學生的學習興趣，開拓眼界，還能學習先輩們總結的經驗規律和積極豁達的精神。本文旨在借助中國文化元素讓更多的學生喜愛化學，感受中國文化元素在化學學科中的魅力，并提升廣大學生的文化自信。希望在今后的中學化學教學中，中國文化元素大放異彩。