陳愛娥
1.用科學(xué)家的理想信念和情操陶冶學(xué)生的思想道德
在教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生追求科學(xué)真理的遠(yuǎn)大理想,樹立為祖國的現(xiàn)代化建設(shè)獻(xiàn)身的堅強(qiáng)信念,不屈不撓、刻苦努力學(xué)習(xí)的毅力,堅定正確的人生觀和專業(yè)思想,培養(yǎng)他們愛國愛人民、正直善良、謙虛助人、樂于奉獻(xiàn)的品質(zhì)。
在化學(xué)史上,許多杰出的化學(xué)家不僅在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)為人類的進(jìn)步做出了偉大的貢獻(xiàn),而且他們對事業(yè)的崇高理想,勇于探索和獻(xiàn)身的精神給人以更大的啟迪。比如,氟的發(fā)現(xiàn)史是科學(xué)史上一首壯麗的、激動人心的史詩。自從瑞典化學(xué)家舍勒于1780年預(yù)言硫酸與螢石作用能生成一種新的活潑元素后,在以后的一個多世紀(jì)里,曾有許多化學(xué)家致力于分離這種未知元素。由于這種元素具有高度的活潑性,要把它從化合物中分離出來是非常困難和危險的,因此這項工作給許多先驅(qū)的研究者帶來了意想不到的痛苦,甚至死亡。得維、給·呂薩克和秦那爾3人都曾因吸入少量氟化氫蒸氣而受到了很大的身心折磨;諾克斯兄弟曾因受到氟化氫劇毒而幾乎喪命;魯耶特因長期從事這一危險的工作而殉職;尼克雷教授也遭到了同樣的不幸……在這種情況下,法國化學(xué)家莫瓦桑不畏艱險,不怕犧牲,堅持不懈,迎難而上,終于在1886年6月26日制取了氟。他認(rèn)真總結(jié)了前人的經(jīng)驗教訓(xùn),經(jīng)過了多次的失敗,并多次中毒,最終獲得成功?;瘜W(xué)史上每一項重大發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展,都凝聚著化學(xué)家們長期辛勤的勞動,甚至是他們的生命。
2.用科學(xué)家求真求精的態(tài)度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
尊重事實和老老實實的作風(fēng),不僅是思想品質(zhì)問題,也是科學(xué)精神、文化素養(yǎng)的基本特征和體現(xiàn)。教育學(xué)生要有一種精益求精,執(zhí)著追求的科學(xué)精神。
在化學(xué)發(fā)展史上,“燃素說”統(tǒng)治人們思想幾乎整整一個世紀(jì)。18世紀(jì)最有名望的化學(xué)家如普列斯特利、卡文迪許、舍勒等他們的動手能力和實驗工作都是很出色的,對化學(xué)發(fā)展曾作出過重要的貢獻(xiàn),但他們都相信“燃素說”,因此,當(dāng)進(jìn)入到理論領(lǐng)域時,就顯得束手無策了,甚至做出許多理論和實踐上的蠢事。然而法國化學(xué)家拉瓦錫卻從不人云亦云,他尊重權(quán)威,卻不迷信權(quán)威,他實事求是的工作作風(fēng)使他在科學(xué)領(lǐng)域中取得了許多重大的成就。1772~1777年,他把天平作為定量研究化學(xué)的重要工具,做了大量的燃燒試驗,在把大量精確的實驗材料聯(lián)系起來,并擺脫了傳統(tǒng)思想的束縛,作了科學(xué)的分析判斷之后,終于成功地解釋了氧氣在燃燒過程中的作用,揭示了燃燒的本質(zhì),徹底推翻了100多年來桎梏著化學(xué)發(fā)展的“燃素學(xué)說”,從而建立了科學(xué)的“氧學(xué)說”。拉瓦錫的這一成就被稱為化學(xué)中的革命。他的這種勤奮鉆研、實事求是、勇于追求真理的可貴精神,使以后的許多科學(xué)家獲益匪淺,信心倍增。普列斯特利發(fā)現(xiàn)了氧氣,但他紿終不能認(rèn)識它,而且還反對拉瓦錫的燃燒氧學(xué)說。直到1794年,拉瓦錫去逝后,他還在反對拉瓦錫的正確觀點。這個歷史教訓(xùn),不正是對形而上學(xué)觀點最好的批判嗎?
在化學(xué)教學(xué)中既要講知識與技能,又要講科學(xué)精神和文化素養(yǎng)的培育,違背這一前提就談不上教書育人,要經(jīng)常把這種科學(xué)精神與平時學(xué)生在學(xué)習(xí)上不誠實的行為聯(lián)系起來。有的上課不認(rèn)真聽講,作業(yè)相互抄襲;有的在做實驗時東張西望,心不在焉,觀察不仔細(xì),實驗結(jié)果抄書本等。要從正反兩個方面反復(fù)教育學(xué)生,啟迪學(xué)生求實求真求精的科學(xué)精神。
3.用科學(xué)家的情感意志提高學(xué)生的心理素質(zhì)
提高學(xué)生心理素質(zhì),不僅有利于開發(fā)學(xué)生的智力,而且有利于對學(xué)生的社會適應(yīng)能力和協(xié)調(diào)能力的培養(yǎng)。學(xué)生熱愛知識,樂觀向上的情感以及積極進(jìn)取,不畏艱難的意志品質(zhì)是他們良好的心理素質(zhì)的重要體現(xiàn)。
愛因斯坦說過:“熱愛是最好的老師?!鼻疤K聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說:“我一千次地確信,沒有一股富有詩意的感情和審美的清泉,就不可能有學(xué)生全面的智力發(fā)展?!睂W(xué)生對知識的興趣和熱愛是一種動力因素,培養(yǎng)學(xué)生追求知識的情感和意志往往會使學(xué)生受益終生,這比單純地追求知識與技能更為重要?;瘜W(xué)家們熱愛自然和科學(xué)、不怕吃苦、百折不撓的堅強(qiáng)意志是培養(yǎng)學(xué)生這種心理素質(zhì)的很好例子。例如,惰性氣體早在1785年就被卡文迪許發(fā)現(xiàn),他在除去二氧化碳、水蒸氣和其他雜質(zhì)的純凈空氣里,混入過量的氧氣,然后進(jìn)行無聲放電,使所有的氮氣和氧氣化合成酸性氧化物,然后用苛性鉀溶液吸收。多余的氧氣再用焦倍酸(即聯(lián)苯三酚)的堿性溶液吸收。經(jīng)過這兩次吸取后,按理不應(yīng)該再有什么氣體剩下來。但實驗結(jié)果卻顯示仍有占原空氣體積1/120的氣體不被吸收,這是什么氣體?卡文迪許未經(jīng)進(jìn)一步實驗就草率地、主觀地認(rèn)為,可能是因氮和氧的作用不完全而殘留下來的氧氣使惰性氣體的發(fā)現(xiàn)推遲了100多年。
在科學(xué)研究中,有時會出現(xiàn)出乎意料的情況,這在自然科學(xué)方法論中叫做“機(jī)遇”。在這種出乎意料的情況中,很有可能蘊藏著某種重大的科學(xué)問題。遇到這種情況,富有科學(xué)探究精神的人就會尋根究底抓住不放,通過反復(fù)多次的實驗,找出現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。1892年英國科學(xué)家瑞利多次測定發(fā)現(xiàn),從空氣中得到的氮氣每升重1.2572g,從氮氣中的氧化物中得到的氮氣每升重1.2506g,兩者在第3位小數(shù)上存在著差異,相差0.0066g,相當(dāng)于一個跳蚤的質(zhì)量。瑞利并沒有忽略這一差異,更不認(rèn)為這是實驗本身的“誤差”,而是把他的實驗結(jié)果與研究的論文一起公開發(fā)表在《自然》雜志上。這引起了他的朋友拉姆塞的注意,并開始一起研究這個問題。他們翻閱了80年前英國科學(xué)家實驗大師卡文迪許的實驗記錄??ㄎ牡显S卓越的實驗技巧以及對數(shù)據(jù)絕對誠實的態(tài)度點燃了拉姆塞思想的火花。在卡文迪許當(dāng)年的實驗報告中,記錄了氧與氮化合為氮的氧化物再溶解在苛性鉀溶液中,最后管內(nèi)總有一個小氣泡,其體積相當(dāng)于原氣體體積的1/120。1894年在研究這個小氣泡內(nèi)剩余的氣體時發(fā)現(xiàn),它的密度比氮氣大得多,又通過光譜分析,終于發(fā)現(xiàn)了這種新元素,被命名為“氬”。這是化學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一種惰性氣體。
為了培養(yǎng)出更多探究型和創(chuàng)造型的新一代化學(xué)人才,在化學(xué)教學(xué)過程中,充分運用化學(xué)史對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育,是十分必要和具有深刻意義的。endprint