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运用哲学思想提高高中化学教学的实效性研究

范文

杨萍

摘要：《普通高中化学课程标准（实验）》指出：重视化学与其他学科之间的联系，能综合运用有关知识、技能与方法分析和解决一些化学问题。目前已有在化学教学中引入数学、物理、生物等理科思维和知识的研究[1]。教师将文科思维和知识（唯物辩证法）运用到高中化学的教学中，将从更高更新的角度来培养学生的化学思维，综合提升学生综合学习水平和能力。

关键词：高中化学；唯物辩证法；量变质变；矛盾规律

文章编号：1008-0546（2016）10-0015-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.005

马克思主义哲学原理包括：辩证的唯物论、唯物的辩证法、辩证唯物主义的认识论和历史唯物论。唯物辩证法既是科学的世界观，又是指导我们认识世界和改造世界的重要思想方法。联系的观点、发展的观点是唯物辩证法的基本观点，对立统一规律是唯物辩证法的实质和核心，矛盾分析法是我们认识问题的根本方法。本文将唯物辩证法中的部分思想引入高中化学课堂的教学。

一、发展观在化学教学中的渗透

唯物辩证法的发展观，是唯物辩证法的总特征之一。发展的普遍性[2]决定了自然界也是发展的，元素周期律就是典型的例子，同周期、同主族的元素其性质就是变化发展的。事物发展的状态有量变和质变，量变是事物数量的增减和场所的变更，是一种渐进的、不显著的变化。质变是事物根本性质的变化，是事物由一种质态向另一种质态的转变，是一种根本的、显著的变化[3]。事物的发展总是从量变开始的，量变是质变的必要准备，量变达到一定程度必然引起质变，质变是量变的必然结果[4]。在高中化学知识体系中存在大量量变和质变的实例，本文仅指出其中具有代表性的部分案例。

1. 分散质粒子的直径由小到大造成分散系性质的量变与质变

分散系根据分散质粒子的直径由小到大可分为：溶液、胶体和浊液。分散质粒子直径在1nm之内时，体系只发生量变，都具有相似的性质（均一性和稳定性等），都属于溶液的范畴。当粒子直径增至1nm时性质发生质变，将具有丁达尔效应、吸附性等（溶液没有），不属于溶液而属于胶体。当分散质粒子的直径在1～100nm之间，只发生量变，都具有胶体的性质，属于胶体体系。当分散质粒子直径超过100nm时，再次发生质变，不再具有溶液和胶体的性质，变得不均一，不稳定，属于浊液。

质变与量变的思想有利于更好地理解分散系的分类和性质，如图1所示。

2. 硫酸的浓度由小到大造成溶液性质的量变与质变

硫酸和锌的反应，稀硫酸和锌反应生成氢气，在一定范围内，硫酸的浓度增加，反应变快，发生量变，反应的本质都是，当溶液由稀硫酸变为浓硫酸，发生质变，不再和锌反应生成氢气，而是生成SO2。铜与稀硫酸不反应，硫酸浓度一直增加为浓硫酸时，发生质变可以发生氧化还原反应，生成SO2和CuSO4。铁和稀硫酸常温可以发生置换反应，生成氢气，在一定范围内，浓度增加，反应变快，当溶液变为浓硫酸发生质变，反应发生改变，不再生成氢气，而是发生钝化。

以上都是因为浓硫酸与稀硫酸相比具有特殊的强氧化性，除此以外，浓硫酸还具有稀硫酸不具备的吸水性和脱水性等。所以，硫酸溶液浓度的改变不仅仅造成性质上的量变，其性质的质变（浓硫酸的特性）更是硫酸性质的重点。

3. 金属活动顺序表中的量变与质变

金属的活动性由强到弱体现在金属单质的性质也在发生着量变和质变，主要体现在与酸反应的剧烈程度，在自然界的存在形式以及冶炼方式上等，见图2。

4. 反应物的物质的量由少到多对反应造成的量变与质变

AlCl3溶液与NaOH溶液反应，当NaOH少量（不足）时，铝离子与氢氧根结合生成Al（OH）3 沉淀，对应图3中oa段，随着NaOH的增加，生成沉淀的量也随之增加。当NaOH的物质的量超过AlCl3的物质的量的3倍时，Al（OH）3 沉淀的量不增反减，发生质变，对应图3中ab段。

方程式分别为：

Ca（OH）2溶液与CO2溶液反应，当CO2少量（不足）时，Ca（OH）2与CO2反应生成CaCO3沉淀，对应图4中oa段，随着CO2的增加生成沉淀的也随之增加。当CO2的物质的量超过Ca（OH）2的物质的量时，CaCO3 沉淀的量不增反减，发生质变对应图4中ab段。

化学方程式分别为：

Ba（OH）2溶液与NaHCO3溶液反应，随着NaHCO3的物质的量的增加有两个质变点，一是1mol Ba（OH）2与1molNaHCO3反应生成1molH2O，Ba（OH）2中1mol氢氧根离子被中和，溶液中还有1mol氢氧根离子。二是1molBa （OH）2与2molNaHCO3反应生成2mol水，Ba（OH）2中氢氧根被完全中和。

方程式分别为：

5. 卤族元素性质的量变与质变

卤素处于元素周期表第ⅦA族，它们具有相同的最外层电子数，按照氟F，氯Cl，溴Br，碘I的顺序电子层数递增而表现出性质的量变与质变。

卤素单质物理性质的量变与质变：

卤素单质化学性质的量变与质变：

F2、Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱。

与变价金属（Fe、Cu等）反应，F2、Cl2、Br2使金属变为高价，I2使金属变为低价。说明氧化性在F2、Cl2、Br2的范围内发生量变，它们都能使金属变为高价，到 Br2与I2之间发生了质变，I2的氧化性已经弱到不能使金属变为高价。

从卤素单质与水反应的化学方程式：

也可看出卤素单质中F2的氧化性特别强，直接与水发生置换，Cl2、Br2、I2的氧化性相对较弱。

比较卤素单质与氢气的反应，F2与H2在暗处爆炸，Cl2与H2需点燃或光照的条件才反应，Br2与H2加热至500℃可以反应但很缓慢，I2与H2需不断加热才可缓慢进行，同时发生分解（为可逆反应）。

卤化氢性质的量变与质变：

卤化氢还原性不断增强，同样发生着量变和质变，如浓硫酸可干燥HCl，但不能干燥HBr和HI，说明HBr和HI的还原性已经较HCl明显增强，可以与浓硫酸发生氧化还原反应。

二、矛盾规律在化学教学中的渗透

世界是普遍联系和永恒发展的，联系的根本内容是矛盾，发展的根本动力也是矛盾，没有矛盾就没有世界。矛盾的观点是辩证发展的根本观点。矛盾规律即对立统一规律是唯物辩证法的实质与核心，它揭示了事物发展的源泉和动力，提供了理解一切现存事物“自己运动”的钥匙。认识世界就是认识矛盾，改造世界就是解决矛盾。矛盾分析法，是我们认识世界和改造世界的根本方法。矛盾具有同一性和斗争性，是对立统一的[5]。矛盾的同一性是矛盾双方相互吸引、相互联结的属性和趋势。它有两方面的含义：一是矛盾双方相互依赖，一方以另一方的存在为前提，双方共处于一个统一体中；二是矛盾双方相互贯通，即相互渗透、相互包含，在一定条件下可以相互转化。矛盾的斗争性，是指矛盾双方相互排斥、相互对立的属性。它体现着对立双方相互分离的倾向和趋势[6]。

1. 酸和碱体现的对立统一规律

酸是指在溶液中电离时产生的阳离子完全是氢离子的化合物。酸可分为无机酸、有机酸。碱在是指在水溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物。酸和碱就是化学里的一对矛盾，酸和碱相互依赖，酸（碱）以碱（酸）的存在为前提，有酸（碱）才有碱（酸）。酸和碱还可以共处于一个统一体（两性氢氧化物）中，酸和碱可以相互贯通，即相互反应、互相包含，在一定条件下可以相互转化。酸碱中和反应生成盐，如浓硫酸溅到皮肤上，立即用大量水冲洗，然后涂点稀氨水或涂点碳酸氢钠；氢氧化钠溅到皮肤上，用大量清水冲洗，再涂抹硼酸或者稀醋酸。强酸制弱酸，强碱制弱碱，Al（OH）3遇酸显示碱性，遇碱显示酸性，体现出两性，酸和碱的各种性质都体现出唯物辩证法中矛盾双方的特征。

2. 氧化剂和还原剂体现的对立统一规律

在氧化还原反应中，获得电子的物质称作氧化剂，具有氧化性，发生还原反应，生成还原产物。失去电子的物质称作还原剂，具有还原性，发生氧化反应，生成氧化产物。氧化剂和还原剂也是化学里的一对矛盾，氧化剂和还原剂相互依赖，氧化剂（还原剂）以还原剂（氧化剂）的存在为前提，有氧化剂（还原剂）才有还原剂（氧化剂）。氧化剂和还原剂还可以共处于一个统一体（既有氧化性又有还原性的物质，如H2O2）中，氧化剂和还原剂可以相互贯通，即相互反应、互相包含，在一定条件下可以相互转化。氧化剂和还原剂相互发生氧化还原反应，生成新的氧化剂和还原剂，氧化性强的物质可制取氧化性弱的物质，还原性强的物质可制取还原性弱的物质，H2O2遇到氧化性强的物质显示还原性，被氧化为O2，遇到具有还原性的物质显示氧化性，被还原为H2O。氧化剂和还原剂的各种性质也体现出唯物辩证法中矛盾双方的特征。

3. 难溶性物质和可溶性物质体现的对立统一规律

根据物质在水中的溶解性，可将物质做出如下分类：难溶性物质是指在100g水中只能溶0.1g以下的物质，微溶性物质是指在100g水中能溶0.1g到1g的物质，可溶性物质是指在100g水能溶1g到10g的物质，易溶性物质是指在100g水能溶10g以上的物质。

以难溶性物质和可溶性物质代表溶解度小和溶解度大的两类物质为例说明，难溶性物质和可溶性物质也可以是化学里的一对矛盾，难溶性物质和可溶性物质相互依赖，难溶性物质（可溶性物质）以可溶性物质（难溶性物质）的存在为前提，有难溶性物质（可溶性物质）才有可溶性物质（难溶性物质）。难溶性物质和可溶性物质还可以共处于一个统一体（微溶物）中，难溶性物质和可溶性物质可以相互贯通，即相互反应、互相包含，在一定条件下可以相互转化。难溶性物质和可溶性物质可以相互发生反应，生成新的难溶性物质和可溶性物质，可溶性物质可制取难溶性物质，Ca （OH）2溶液表述为澄清石灰水时认为是溶液，表述为石灰乳时认为是浊液。难溶性物质和可溶性物质的各种性质也都体现出唯物辩证法中矛盾双方的特征。

三、哲学思想提高化学教学实效性的总结与反思

本文以哲学思想中唯物辩证法为例，使用文理科相融合的策略提高高中化学教学效果的研究。在教学的实际操作过程中发现，在本学科课堂上引入其他学科的知识可以明显地提高学生的兴趣和关注度，不同类型学科（文科）的引入效果更为突出。心理学也给出有力的理论依据：兴趣和注意有密切的“亲缘”关系，它是培养注意力的一个重要心理条件[7]。

课堂上新元素的引入不仅可以使沉闷单一的课堂带来新鲜和活力，更重要的是可以调动和激发非化学优势的学生，比如班上的政治课代表和爱好政治学科的学生本来是思维跟着老师被动地学习，一旦听到化学老师说出某些政治课程里的原理，将使得这部分学生更加有积极性，激发出内驱力，这些积极的情绪特别有利于学生的学习过程[8]，我们会发现这些学生的眼神和精神面貌焕然一新，成为课堂的主人，充满激情。天生热爱化学的学生是比较少的，让文科思维和知识走进化学课堂可以吸引到更多的学生，融合各种形式的思维[9]以培养学生更广更高的化学思维。

在化学课堂上融合不同学科需要克服一定的困难。毕竟不同学科的融合首先是建立在教师对不同学科比较了解和比较有兴趣的基础上的，对教师的文化素养有一定的要求，正所谓是“老师有一桶水才能给学生一碗水”。然而随着时代的进步，教师的各方面素质都在不断地进步，现在研究生在中学老师中已经非常普遍。综上所述，从教育学、心理学以及各学科和社会的实际情况来分析：将文科思维和知识运用到高中化学的教学中的策略是现实、有效的，具有积极的意义。

参考文献

[1] 刘子宏. 理科思维融合对提高化学教学实效性的研究[J]. 中学化学，2015（6）：1-3

[2] 孙熙国. 普通高中课程标准实验教科书. 思想政治4[M].北京：人民教育出版社，2014：60

[3] 孙熙国. 普通高中课程标准实验教科书. 思想政治4[M].北京：人民教育出版社，2014：65

[4] 孙熙国. 普通高中课程标准实验教科书. 思想政治4[M].北京：人民教育出版社，2014：66

[5] 孙熙国. 普通高中课程标准实验教科书. 思想政治4[M]. 北京：人民教育出版社，2014：67

[6] 孙熙国. 普通高中课程标准实验教科书. 思想政治4[M].北京：人民教育出版社，2014：68

[7] 李兴仁，闵卫国. 心理学[M]. 昆明：云南人民出版社，2002：62-63

[8] 爱德华·L·桑代克. 人类的学习[M]. 杭州：浙江教育出版社，1998：9

[9] 李嘉曾. 创造性思维入门 [M]. 南京：江苏教育出版社. 2002：3-7

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