浅谈元素周期表蕴含的育人价值

    刘卉

    摘要：处于高中阶段的学生正是人生观、价值观和世界观形成的。高中化学课堂不仅是传递化学知识的殿堂，而且是承担着学科育人责任的主阵地。本文以元素周期表为例，谈谈如何挖掘教材，在课堂上渗透价值观教育。

    关键词：元素周期表 育人价值 教学

    爱因斯坦说：“教育是什么？教育就是你把在学校学习的东西忘光之后所剩下来的东西。”那么所剩下来的东西，应该包括做人做事的道理，包括对理想信念的追求，包括思维思考方式，包括生活的态度，包括价值观等，而这才是教育的真谛！可是現在的课堂，往往一味追求对知识的灌输，忽略能力与方法的培养，而情感态度与价值观更是一笔带过。“教书育人”，作为老师，我们不能仅仅教授书本知识，更要承担起学科的育人责任。如何挖掘教材，巧用教材，潜移默化之中发挥育人的作用呢？这里以元素周期表为例来进行探讨。

    一、唯物主义教育

    唯物主义，是解释世界运行规律，改造世界的武器。唯物主义教育，是建立在对自然和社会正确认知基础上的教育。

    （一）对立统一规律

    对立统一规律的内容是，任何事物之间都包含矛盾性，也正是这种矛盾性在推动事物的发展。

    在元素周期表中，不同元素具有不同的得失电子能力。不同元素的得失电子能力是相互对立的，在反应中又是相互影响、相互依赖的。这反映出既相互对立又相互依赖，既割裂为一个个单独元素的性质，又统一于基础性的原理的对立统一规律。以此为契机，帮助学生树立对立统一的辩证唯物主义思想，引导学生辩证地看待周围的人和事。结构决定性质，物质化学性质的根本来源，就是其核外电子的排布，就是元素周期表揭示的深刻规律。不仅如此，生活中对立统一规律的应用，也让学生明白了知识点之间的关系，加深了对相关概念的理解。

    由此来引导学生进行思考，有效地实现了知识的整合，使知识由点到线，由线到面，无论对化学原理还是宏观现实世界，都有进一步的深刻理解。如此，既可以出色地完成教学任务，又可以鞭辟入里，发人深省，为课堂增光添彩。

    （二）量变到质变的转化规律

    量变会引起质变，量变是质变的条件，质变是量变的结果。

    在元素周期表中，同一个周期从左到右的变化，同一个主族从上到下的变化，就是典型的量变质变规律。这种性质的变化是渐进的，但是当量变逐渐累积到一定程度时，就实现了从金属元素到非金属元素的质变。最开始化学家得出简单的八隅律，就是元素周期律在第二周期和第三周期规律的体现。这种规律其实随着元素序数的增加，也在逐渐变化，渐渐地不能再通过简单的八隅律来解释。这种转变的规律不是一成不变的，元素周期表中的每一行都在经历这样的转变，却有着不完全相同的周期。所以这种周期性变化不是数学意义上的周期性变化，如机械的正弦函数，而是质变引起量变、量变带来质变的过程。探究这种变化，进一步加深了对化学规律的理解，提出了更完备的元素周期律，同时在看待第二、三周期这些既往通过八隅律解释的元素时，又能得到更为全面精准且统一的结果。

    二、献身科学探索的无私精神教育

    一张元素周期表，是人类在漫长的历史长河中，在实践摸索中，不畏艰难困苦向科学的山峰不断攀登的成果。每一个元素的背后，都蕴含着一位甚至多位科学家的心血与汗水。科学家的艰辛付出、孜孜不倦的追求，换来科学技术日新月异的进步。这是人类文明的基石和全人类的财富。

    居里夫人幼年生活艰苦，靠着勤工俭学以及姐姐的帮助才完成了学业。她工作勤奋刻苦，不顾实验对身体健康的危害，发现了“钋”和“镭”两种元素。“镭”是一种放射性元素，可以用于癌症的治疗。然而居里夫人知道了这点后，却放弃申请专利。她向全世界公开了镭的提取方法，还将她历经四年，将在小棚子里夜以继日地工作提取出的镭转送给了镭学研究所，分文不取。这种精神多么难能可贵！居里夫人完全可以申请专利，获得大笔的授权费用，或者将自己多年辛苦提炼的成果换取金钱，可是她并没有这么做。在物质利益面前，她是如此清心寡欲。相反，在对科学的探索中，她又是如此的渴求！

    这样的小故事，可以为我们的课堂增加趣味性，活跃气氛。同时科学家们的示范作用，对学生人生观与价值观的形式也有很好的引导作用，是正能量的一种传递。尤其在2020年新冠病毒肆虐的情况下，以钟南山、李兰娟为代表的医务工作者们以身抗疫，众多科研工作者积极投身于疫苗的研制，对孩子们起到一种很好的示范作用。当然这次疫情也让我们看到了自然科学的重要性，有效地激发学生的学习动机。

    三、理论与实践辩证关系和科学精神教育

    理论来自实践又指导实践，实践反过来检验理论、推动理论。这一点在元素周期表中也有体现。

    1875年，法国化学家布瓦德朗宣布他发现了镓，其密度为4.7 g/cm3。门捷列夫知道后写信给他，说：“阁下发现的元素镓应该就是我之前预言存在的类铝。不过它的密度应在5.9—6.0 g/cm3之间。”布瓦德朗心中纳罕：“我刚刚冶炼得到金属镓，这世界上只有我手中才有，他怎么可能知道镓的密度呢？”但是出于负责任的态度和科学精神，他再次冶炼与提纯，重新测定，结果证明门捷列夫的说法是正确的。镓的密度正如预言，是5.94g/cm3。这在当时产生了巨大的轰动效应。门捷列夫和布瓦德朗成了科学界的明星。依照门捷列夫的元素周期律，人们按图索骥，先后发现了元素钪、锗等。正是门捷列夫元素周期律的指导作用，加快了新元素的发现步伐。

    由此可见，理论与实践的辩证关系：理论来源于实践，是在实践中总结和摸索出来的;又能反过来指导实践，从而更好地促进实践。而实践又会进一步检验理论。当实践发现了理论不足之处时，会进一步促进理论的发展，使其更为完善。

    科学精神，正是理论与实践辩证关系的体现。科学精神，从来就没有坚持所谓科学理论的必然正确。科学精神，是本着基于实践的开放态度，从实践出发，总结出科学理论。科学理论，囿于实践的不足，也存在自身理论上的不足，这都是很正常的。随着实践的发展，发现实践中的未知未解之处，就能够进一步促进理论的发展。

    四、爱国主义教育

    门捷列夫绘制的元素周期表有七个周期、十六个族，我国古代有“天干地支纪年法”，十天干、十二地支，六十年一个轮回，可以说和元素周期表的排布思想有着一定的相通之處。这种有序排列、逐渐变化的朴素规律总结古已有之。现在的文献记载都说1746年德国的马格拉夫发现了锌元素，但是事实上早在1637年宋应星编纂的《天工开物》这本书中就详细记录了锌的冶炼过程。由此可见我国古代文明的璀璨。

    可是到了近代，由于闭关锁国、故步自封，在文明发展的各个方面，尤其是在自然科学的发展上，我们落后了。经历了清王朝的腐朽落败和西方列强的侵略，我们的民族终于从沉睡中醒来，逐步走向民主与富强，在自然科学领域不断有新的发展，自主研发水平不断提高。有些科研技术水平已经走在世界的前列。少年强则国强，培养孩子们既为祖国骄傲自豪，又能意识到民族振兴的使命感，与祖国共奋进，使我们的国家逐步迈向繁荣、富强、昌盛。

    五、美学教育

    自然界中的一百多种元素各具特色，星罗棋布，犹如夜空中一颗颗闪烁的星辰，耀

    眼夺目。而一旦纳入元素周期律的框架中却井然有序，犹如漫天星斗统一于万有引力定律一样。门捷列夫发现了元素周期律，从而将各种元素纳入一个统一的理论体系中，并以此揭示了无数无机物（如氧化物、酸、碱、盐等）的性质。这体现了科学规律下的秩序性和科学规律的统一性。这种美是一种自理性层次上升到科学层次的美，是一种看似简单、实则深刻的科学规律与纷繁万千的物质世界之间交相辉映的美。

    以上是笔者在教学中一点总结与感悟。人们称呼老师为“教书先生”，事实上老师不仅在“教书”，更重要的是以“先生”的责任在教人。在以人为本的理念下，我们的课堂不仅着眼于知识的获得，更应该关注学生在这个过程中科学思维方式的形成、社会情感态度价值观的获得等。唯有此，学生在获得知识的同时，才能收获更久远的东西——素质。我们老师要不断加强专业素质的提升和人格魅力的养成，坚持以生为本，为素质教育张目，精心备课，用心上课，必然会实现学生知识与能力、品格与素质的双丰收！

    参考文献：

    [1]高建军.元素周期表与辩证唯物主义[J].思想政治课教学，2004（1）：2930.

    [2]张嘉同.化学——人文精神的韵味[M].长沙：湖南师范大学出版社，2000：33.