【摘 要】專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)史有著重要的教育功能,主要體現(xiàn)在啟迪學(xué)生的科學(xué)思維、學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法、全面深刻地掌握專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)知識、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品德和愛國主義思想等方面。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) 化學(xué)史 科學(xué)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(xué)思維對學(xué)生培養(yǎng)的現(xiàn)實意義
人類活動是具有創(chuàng)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(fā)展著自己的思維能力,不斷有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造、有所前進。在現(xiàn)代社會,無論從事什么工作,面對什么機遇和挑戰(zhàn),每一個人都應(yīng)該具備科學(xué)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(yǎng)創(chuàng)新思維的能力。
科學(xué)思維方法是認識的基本方法,是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)??萍紕?chuàng)新在科學(xué)方法論的指導(dǎo)下才能完成,創(chuàng)新過程中的必要因素(技術(shù)、人才、資本、制度)都和科學(xué)思維方法緊密相關(guān)??茖W(xué)思維方法在科技創(chuàng)新過程中為其提供了強有力的智力支持和方法論指導(dǎo)。在科技創(chuàng)新活動中,科學(xué)思維方法得到了驗證和發(fā)展。反思科學(xué)思維方法與科技創(chuàng)新的辯證關(guān)系,對于進一步完善科學(xué)方法論,提高創(chuàng)新能力都有著重要的現(xiàn)實意義。
在應(yīng)試教育里,填鴨式的灌輸教育方法雖能使應(yīng)試學(xué)生進入高校,但現(xiàn)實中面對具體的問題時,學(xué)生們更需要掌握的是科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力,然而現(xiàn)在的大學(xué)生缺乏的正是此種能力,這從一個側(cè)面反映出應(yīng)試教育高分低能的弊端。
思維能力的培養(yǎng)作為科技創(chuàng)造能力的核心,已經(jīng)成為大學(xué)教學(xué)的一個重要教學(xué)目的。專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué),其任務(wù)不僅是教育學(xué)生學(xué)習(xí)掌握基本概念和基本理論,靈活運用所學(xué)知識分析解決實際問題,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。因而,課程的教學(xué)活動不只是一個傳授知識的過程,還應(yīng)是一個培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力的陣地,這與學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段要接觸和參加科學(xué)研究的要求是完全一致的。知識是創(chuàng)新的源泉,創(chuàng)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(xué)生具有科學(xué)的思維能力。
在專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)(無機、有機、分析、物化)教學(xué)過程中的重點是發(fā)散性思維、集合型思維、等價轉(zhuǎn)換思維、逆向思維、對比思維的培養(yǎng)。此外,還有直覺思維、跳躍性思維、文理滲透思維等。在教學(xué)過程中,以學(xué)科知識作為載體,在知識教學(xué)過程中完成科學(xué)思維方法的訓(xùn)練,并使學(xué)生能運用自如,獨立解決實際問題。通過長期的教學(xué)思維訓(xùn)練,學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力得到了培養(yǎng)。在創(chuàng)新能力的發(fā)展中,始終離不開科學(xué)的創(chuàng)造性思維,它是創(chuàng)新能力的核心,包含思維的流暢性、變通性、精密性??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會各項事業(yè)的進步都需要靠不斷的創(chuàng)新,而要創(chuàng)新就需要人才。大學(xué)化學(xué)教學(xué)不是單純的知識傳授,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生自己獲得知識的能力和自我更新知識的能力。大學(xué)是培養(yǎng)人才的搖籃,教育的真正目的就是為適應(yīng)現(xiàn)代社會需要培養(yǎng)人才,鼓勵學(xué)生獨立地、創(chuàng)造性地解決實際問題,甚至是本學(xué)科的前沿問題。
二 化學(xué)史對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的作用
基于以上認識,在化學(xué)教學(xué)中要做到“不僅傳授化學(xué)知識、技術(shù),更要訓(xùn)練科學(xué)思維和科學(xué)方法,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)品德”(戴安邦語)。在化學(xué)課的教學(xué)中,教師如果能結(jié)合化學(xué)知識,同時進行有關(guān)化學(xué)史的教育,對啟迪學(xué)生的科學(xué)思維、邏輯思維,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法,掌握化學(xué)發(fā)展規(guī)律,以及培養(yǎng)學(xué)生的愛國思想和科學(xué)品德,都有著特殊的重要作用。
1.學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維、邏輯思維
縱觀中外化學(xué)史,在每一個化學(xué)概念、學(xué)說、理論的產(chǎn)生和發(fā)展過程中,無不閃耀著科學(xué)的思維之光,它充滿了智慧與活力,飽含失誤與艱辛,科學(xué)思維是科學(xué)創(chuàng)造的源泉。從化學(xué)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(jīng)驗。
了解一位科學(xué)家的研究方法比發(fā)現(xiàn)本身更具價值。例如,學(xué)習(xí)元素周期律時要講述門捷列夫發(fā)現(xiàn)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?qū)χ芷诒碇锈捄玩?、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(xué)家莫斯萊通過大量的實驗研究表明元素的性質(zhì)的遞變不是和元素的原子量直接相關(guān),而是與元素的原子序數(shù)相關(guān),與元素的核電荷數(shù)相關(guān),從而揭開了元素的原子量倒置之謎。在化學(xué)教學(xué)中結(jié)合化學(xué)史的講述,教師不僅僅要向?qū)W生講授化學(xué)知識,還要向?qū)W生揭示蘊涵在其中的化學(xué)家的思維。使學(xué)生體會化學(xué)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(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)知識的同時,追溯到化學(xué)家的思維軌跡,汲取其中的精髓,發(fā)展自己的科學(xué)思維能力。
2.深刻地掌握化學(xué)知識
化學(xué)基本概念可以通過不同方式進行講述,如采用化學(xué)史啟發(fā)、再進行師生討論的方法,對學(xué)生認識概念本質(zhì)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、了解概念的形成,有著不可低估的作用。例如,無機化學(xué)中氫橋鍵概念的教學(xué),若采取應(yīng)用化學(xué)史教育功能啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)的量的概念,可收到事半功倍的效果,在教學(xué)中,先向?qū)W生介紹幾點化學(xué)知識:一是化學(xué)鍵的類型。二是化學(xué)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(xué)生對化學(xué)鍵的概念有了更進一步的理解。
3.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
愛因斯坦說過,興趣是最好的老師。許多化學(xué)家的成功往往來源于對化學(xué)產(chǎn)生的巨大興趣。培養(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)生化學(xué)濃厚的興趣是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的一個重要方面,因此,在教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容講解一些化學(xué)理論產(chǎn)生、元素發(fā)現(xiàn)的化學(xué)史,使學(xué)生置身于化學(xué)理論、化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的情境過程中,同時讓學(xué)生了解到一個人的具體思維過程是十分復(fù)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(guī)則,也會得出荒謬的結(jié)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?;瘜W(xué)發(fā)展史上的眾多軼聞趣事也是喚起學(xué)生興趣的好素材。例如,氯、碘、溴、氟等元素的發(fā)現(xiàn)過程,苯結(jié)構(gòu)的確定,酸堿指示劑、同位素的發(fā)現(xiàn)等。善于通過總結(jié)自覺地研究自己的思維方法。在學(xué)習(xí)過程中,一般人僅僅滿足于弄懂具體科學(xué)問題本身,善于思考的人則進一步整理自己的思路,總結(jié)思考其中的經(jīng)驗教訓(xùn)。
4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品德和愛國主義思想
對化學(xué)史的學(xué)習(xí)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(jīng)驗。在化學(xué)發(fā)展的過程中,每一步都離不開化學(xué)家的努力。正如凱庫勒所說,化學(xué)史就是化學(xué)家的歷史?;瘜W(xué)家們在化學(xué)研究中表現(xiàn)出了人類追求真理、探索自然、獻身科學(xué)的精神和堅持真理、鍥而不舍的科學(xué)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(xiàn)出的頑強毅力,以及在鐳的使用問題上所表現(xiàn)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(xué)院權(quán)威化學(xué)家的冷嘲熱諷時,表現(xiàn)出的堅持真理、不畏權(quán)威的堅強信念。再如,李比希在得知科學(xué)界發(fā)現(xiàn)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(xué)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(xiàn)出了科學(xué)家勇于承認錯誤、改正缺點的優(yōu)秀品德。此外,還有我國著名化學(xué)家侯德榜,在發(fā)展民族化學(xué)工業(yè)中表現(xiàn)出的強烈愛國心,以及最終將制堿技術(shù)毫無保留地獻給全世界的博大胸懷。這些生動的化學(xué)史的學(xué)習(xí),對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品德和愛國主義思想具有重要的作用。
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〔責(zé)任編輯:龐遠燕〕