運用哲學思想提高高中化學教學的實效性研究

楊萍

摘要：《普通高中化學課程標準（實驗）》指出：重視化學與其他學科之間的聯系，能綜合運用有關知識、技能與方法分析和解決一些化學問題。目前已有在化學教學中引入數學、物理、生物等理科思維和知識的研究[1]。教師將文科思維和知識（唯物辯證法）運用到高中化學的教學中，將從更高更新的角度來培養學生的化學思維，綜合提升學生綜合學習水平和能力。

關鍵詞：高中化學；唯物辯證法；量變質變；矛盾規律

文章編號：1008-0546（2016）10-0015-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.005

馬克思主義哲學原理包括：辯證的唯物論、唯物的辯證法、辯證唯物主義的認識論和歷史唯物論。唯物辯證法既是科學的世界觀，又是指導我們認識世界和改造世界的重要思想方法。聯系的觀點、發展的觀點是唯物辯證法的基本觀點，對立統一規律是唯物辯證法的實質和核心，矛盾分析法是我們認識問題的根本方法。本文將唯物辯證法中的部分思想引入高中化學課堂的教學。

一、發展觀在化學教學中的滲透

唯物辯證法的發展觀，是唯物辯證法的總特征之一。發展的普遍性[2]決定了自然界也是發展的，元素周期律就是典型的例子，同周期、同主族的元素其性質就是變化發展的。事物發展的狀態有量變和質變，量變是事物數量的增減和場所的變更，是一種漸進的、不顯著的變化。質變是事物根本性質的變化，是事物由一種質態向另一種質態的轉變，是一種根本的、顯著的變化[3]。事物的發展總是從量變開始的，量變是質變的必要準備，量變達到一定程度必然引起質變，質變是量變的必然結果[4]。在高中化學知識體系中存在大量量變和質變的實例，本文僅指出其中具有代表性的部分案例。

1. 分散質粒子的直徑由小到大造成分散系性質的量變與質變

分散系根據分散質粒子的直徑由小到大可分為：溶液、膠體和濁液。分散質粒子直徑在1nm之內時，體系只發生量變，都具有相似的性質（均一性和穩定性等），都屬于溶液的范疇。當粒子直徑增至1nm時性質發生質變，將具有丁達爾效應、吸附性等（溶液沒有），不屬于溶液而屬于膠體。當分散質粒子的直徑在1～100nm之間，只發生量變，都具有膠體的性質，屬于膠體體系。當分散質粒子直徑超過100nm時，再次發生質變，不再具有溶液和膠體的性質，變得不均一，不穩定，屬于濁液。

質變與量變的思想有利于更好地理解分散系的分類和性質，如圖1所示。

2. 硫酸的濃度由小到大造成溶液性質的量變與質變

硫酸和鋅的反應，稀硫酸和鋅反應生成氫氣，在一定范圍內，硫酸的濃度增加，反應變快，發生量變，反應的本質都是，當溶液由稀硫酸變為濃硫酸，發生質變，不再和鋅反應生成氫氣，而是生成SO2。銅與稀硫酸不反應，硫酸濃度一直增加為濃硫酸時，發生質變可以發生氧化還原反應，生成SO2和CuSO4。鐵和稀硫酸常溫可以發生置換反應，生成氫氣，在一定范圍內，濃度增加，反應變快，當溶液變為濃硫酸發生質變，反應發生改變，不再生成氫氣，而是發生鈍化。

以上都是因為濃硫酸與稀硫酸相比具有特殊的強氧化性，除此以外，濃硫酸還具有稀硫酸不具備的吸水性和脫水性等。所以，硫酸溶液濃度的改變不僅僅造成性質上的量變，其性質的質變（濃硫酸的特性）更是硫酸性質的重點。

3. 金屬活動順序表中的量變與質變

金屬的活動性由強到弱體現在金屬單質的性質也在發生著量變和質變，主要體現在與酸反應的劇烈程度，在自然界的存在形式以及冶煉方式上等，見圖2。

4. 反應物的物質的量由少到多對反應造成的量變與質變

AlCl3溶液與NaOH溶液反應，當NaOH少量（不足）時，鋁離子與氫氧根結合生成Al（OH）3 沉淀，對應圖3中oa段，隨著NaOH的增加，生成沉淀的量也隨之增加。當NaOH的物質的量超過AlCl3的物質的量的3倍時，Al（OH）3 沉淀的量不增反減，發生質變，對應圖3中ab段。

方程式分別為：

Ca（OH）2溶液與CO2溶液反應，當CO2少量（不足）時，Ca（OH）2與CO2反應生成CaCO3沉淀，對應圖4中oa段，隨著CO2的增加生成沉淀的也隨之增加。當CO2的物質的量超過Ca（OH）2的物質的量時，CaCO3 沉淀的量不增反減，發生質變對應圖4中ab段。

化學方程式分別為：

Ba（OH）2溶液與NaHCO3溶液反應，隨著NaHCO3的物質的量的增加有兩個質變點，一是1mol Ba（OH）2與1molNaHCO3反應生成1molH2O，Ba（OH）2中1mol氫氧根離子被中和，溶液中還有1mol氫氧根離子。二是1molBa （OH）2與2molNaHCO3反應生成2mol水，Ba（OH）2中氫氧根被完全中和。

方程式分別為：

5. 鹵族元素性質的量變與質變

鹵素處于元素周期表第ⅦA族，它們具有相同的最外層電子數，按照氟F，氯Cl，溴Br，碘I的順序電子層數遞增而表現出性質的量變與質變。

鹵素單質物理性質的量變與質變：

鹵素單質化學性質的量變與質變：

F2、Cl2、Br2、I2的氧化性由強到弱。

與變價金屬（Fe、Cu等）反應，F2、Cl2、Br2使金屬變為高價，I2使金屬變為低價。說明氧化性在F2、Cl2、Br2的范圍內發生量變，它們都能使金屬變為高價，到 Br2與I2之間發生了質變，I2的氧化性已經弱到不能使金屬變為高價。

從鹵素單質與水反應的化學方程式：

也可看出鹵素單質中F2的氧化性特別強，直接與水發生置換，Cl2、Br2、I2的氧化性相對較弱。

比較鹵素單質與氫氣的反應，F2與H2在暗處爆炸，Cl2與H2需點燃或光照的條件才反應，Br2與H2加熱至500℃可以反應但很緩慢，I2與H2需不斷加熱才可緩慢進行，同時發生分解（為可逆反應 ）。

鹵化氫性質的量變與質變：

鹵化氫還原性不斷增強，同樣發生著量變和質變，如濃硫酸可干燥HCl，但不能干燥HBr和HI，說明HBr和HI的還原性已經較HCl明顯增強，可以與濃硫酸發生氧化還原反應。

二、矛盾規律在化學教學中的滲透

世界是普遍聯系和永恒發展的，聯系的根本內容是矛盾，發展的根本動力也是矛盾，沒有矛盾就沒有世界。矛盾的觀點是辯證發展的根本觀點。矛盾規律即對立統一規律是唯物辯證法的實質與核心，它揭示了事物發展的源泉和動力，提供了理解一切現存事物“自己運動”的鑰匙。認識世界就是認識矛盾，改造世界就是解決矛盾。矛盾分析法，是我們認識世界和改造世界的根本方法。矛盾具有同一性和斗爭性，是對立統一的[5]。矛盾的同一性是矛盾雙方相互吸引、相互聯結的屬性和趨勢。它有兩方面的含義：一是矛盾雙方相互依賴，一方以另一方的存在為前提，雙方共處于一個統一體中；二是矛盾雙方相互貫通，即相互滲透、相互包含，在一定條件下可以相互轉化。矛盾的斗爭性，是指矛盾雙方相互排斥、相互對立的屬性。它體現著對立雙方相互分離的傾向和趨勢[6]。

1. 酸和堿體現的對立統一規律

酸是指在溶液中電離時產生的陽離子完全是氫離子的化合物。酸可分為無機酸、有機酸。堿在是指在水溶液中電離出的陰離子全部都是氫氧根離子的化合物。酸和堿就是化學里的一對矛盾，酸和堿相互依賴，酸（堿）以堿（酸）的存在為前提，有酸（堿）才有堿（酸）。酸和堿還可以共處于一個統一體（兩性氫氧化物）中，酸和堿可以相互貫通，即相互反應、互相包含，在一定條件下可以相互轉化。酸堿中和反應生成鹽，如濃硫酸濺到皮膚上，立即用大量水沖洗，然后涂點稀氨水或涂點碳酸氫鈉；氫氧化鈉濺到皮膚上，用大量清水沖洗，再涂抹硼酸或者稀醋酸。強酸制弱酸，強堿制弱堿，Al（OH）3遇酸顯示堿性，遇堿顯示酸性，體現出兩性，酸和堿的各種性質都體現出唯物辯證法中矛盾雙方的特征。

2. 氧化劑和還原劑體現的對立統一規律

在氧化還原反應中，獲得電子的物質稱作氧化劑，具有氧化性，發生還原反應，生成還原產物。失去電子的物質稱作還原劑，具有還原性，發生氧化反應，生成氧化產物。氧化劑和還原劑也是化學里的一對矛盾，氧化劑和還原劑相互依賴，氧化劑（還原劑）以還原劑（氧化劑）的存在為前提，有氧化劑（還原劑）才有還原劑（氧化劑）。氧化劑和還原劑還可以共處于一個統一體（既有氧化性又有還原性的物質，如H2O2）中，氧化劑和還原劑可以相互貫通，即相互反應、互相包含，在一定條件下可以相互轉化。氧化劑和還原劑相互發生氧化還原反應，生成新的氧化劑和還原劑，氧化性強的物質可制取氧化性弱的物質，還原性強的物質可制取還原性弱的物質，H2O2遇到氧化性強的物質顯示還原性，被氧化為O2，遇到具有還原性的物質顯示氧化性，被還原為H2O。氧化劑和還原劑的各種性質也體現出唯物辯證法中矛盾雙方的特征。

3. 難溶性物質和可溶性物質體現的對立統一規律

根據物質在水中的溶解性，可將物質做出如下分類：難溶性物質是指在100g水中只能溶0.1g以下的物質，微溶性物質是指在100g水中能溶0.1g到1g的物質，可溶性物質是指在100g水能溶1g到10g的物質，易溶性物質是指在100g水能溶10g以上的物質。

以難溶性物質和可溶性物質代表溶解度小和溶解度大的兩類物質為例說明，難溶性物質和可溶性物質也可以是化學里的一對矛盾，難溶性物質和可溶性物質相互依賴，難溶性物質（可溶性物質）以可溶性物質（難溶性物質）的存在為前提，有難溶性物質（可溶性物質）才有可溶性物質（難溶性物質）。難溶性物質和可溶性物質還可以共處于一個統一體（微溶物）中，難溶性物質和可溶性物質可以相互貫通，即相互反應、互相包含，在一定條件下可以相互轉化。難溶性物質和可溶性物質可以相互發生反應，生成新的難溶性物質和可溶性物質，可溶性物質可制取難溶性物質，Ca （OH）2溶液表述為澄清石灰水時認為是溶液，表述為石灰乳時認為是濁液。難溶性物質和可溶性物質的各種性質也都體現出唯物辯證法中矛盾雙方的特征。

三、哲學思想提高化學教學實效性的總結與反思

本文以哲學思想中唯物辯證法為例，使用文理科相融合的策略提高高中化學教學效果的研究。在教學的實際操作過程中發現，在本學科課堂上引入其他學科的知識可以明顯地提高學生的興趣和關注度，不同類型學科（文科）的引入效果更為突出。心理學也給出有力的理論依據：興趣和注意有密切的“親緣”關系，它是培養注意力的一個重要心理條件[7]。

課堂上新元素的引入不僅可以使沉悶單一的課堂帶來新鮮和活力，更重要的是可以調動和激發非化學優勢的學生，比如班上的政治課代表和愛好政治學科的學生本來是思維跟著老師被動地學習，一旦聽到化學老師說出某些政治課程里的原理，將使得這部分學生更加有積極性，激發出內驅力，這些積極的情緒特別有利于學生的學習過程[8]，我們會發現這些學生的眼神和精神面貌煥然一新，成為課堂的主人，充滿激情。天生熱愛化學的學生是比較少的，讓文科思維和知識走進化學課堂可以吸引到更多的學生，融合各種形式的思維[9]以培養學生更廣更高的化學思維。

在化學課堂上融合不同學科需要克服一定的困難。畢竟不同學科的融合首先是建立在教師對不同學科比較了解和比較有興趣的基礎上的，對教師的文化素養有一定的要求，正所謂是“老師有一桶水才能給學生一碗水”。然而隨著時代的進步，教師的各方面素質都在不斷地進步，現在研究生在中學老師中已經非常普遍。綜上所述，從教育學、心理學以及各學科和社會的實際情況來分析：將文科思維和知識運用到高中化學的教學中的策略是現實、有效的，具有積極的意義。

參考文獻

[1] 劉子宏. 理科思維融合對提高化學教學實效性的研究[J]. 中學化學，2015（6）：1-3

[2] 孫熙國. 普通高中課程標準實驗教科書. 思想政治4[M].北京： 人民教育出版社，2014：60

[3] 孫熙國. 普通高中課程標準實驗教科書. 思想政治4[M].北京： 人民教育出版社，2014：65

[4] 孫熙國. 普通高中課程標準實驗教科書. 思想政治4[M].北京： 人民教育出版社，2014：66

[5] 孫熙國. 普通高中課程標準實驗教科書. 思想政治4[M]. 北京：人民教育出版社，2014：67

[6] 孫熙國. 普通高中課程標準實驗教科書. 思想政治4[M].北京： 人民教育出版社，2014：68

[7] 李興仁，閔衛國. 心理學[M]. 昆明：云南人民出版社，2002：62-63

[8] 愛德華·L·桑代克. 人類的學習[M]. 杭州：浙江教育出版社，1998：9

[9] 李嘉曾. 創造性思維入門 [M]. 南京：江蘇教育出版社. 2002：3-7