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论化学之美对中学化学教育的影响与促进

一.美育与化学教学的关系

法国雕塑大师罗丹曾经说过“美是到处有的。对于我们的眼睛,不是缺少美,而是缺少发现【3】”。的确,让人感觉愉悦的美无处不在,关键在于我们是否能够发现它、感受它。所谓的审美教育,其实就是在教学过程中,将教学内容中隐藏的深层次的美提炼出来,让学生感受到不同学科各自独特的美感,引导学生在感受美的过程中投入对美的欣赏和创造,以此来激发学生的兴趣,最终将教学内容在学生审美过程中通过潜移默化的教育方式传授给学生。这一过程,其实就是我们以前常说的“德智体美”教育中美育。美育和其他三育、特别是智育,起到了相互促进、相辅相成的作用。注重基础知识的传授和基本技能训练的智育主要开发人类大脑的左半脑,而美育主要注重人类创造性、形象思维方面的训练,从而帮助人类大脑的右脑开发,这能使得学生左右大脑共同开发,平衡发展,进而进一步拓展智力开发。因此美育可以使人识美辨丑,陶冶情操,美化心灵,进而广阔学生的胸怀,拓展学生的发散思维,为学习知识、技能的智育,指明前进的方向。

科学是真善美的有机统一,不论是自然科学还是社会科学皆是如此,许许多多的科学家、思想家都认为,在科学前进的分叉点上,景象最美的一条支路往往就是通向成功的道路,这就是科学家常常提到的以美导真。例如,爱因斯坦曾经说过,他的研究方法从本质上来说是追究“美善的,直觉的”。他深信所有事物的美都是和大自然的发展规律和谐一致的,因此只有最美的理论才是最符合自然发展规律的理论。恩格斯也曾说过,巴尔扎克的《人间喜剧》比历史著作更能让人学到丰富生动的知识。

作为一门揭示自然物质构成的基础学科,化学天生具有其独特的美感。因为大千世界中有成千上万的形态各异、美丽万千的物质需要我们用化学来分析它们的组织构成。溶液的姹紫嫣红、金刚石的璀璨绚丽、孔雀石的五彩斑斓,这些在化学课本就能看到的精美图片,无一不在展示自然世界中美物万千。而晶莹剔透的玻璃制品、流传千古的古代工艺品、神异无比的各种现代合成材料,则在向我们展示人类驾驭、利用化学知识创造新事物的神奇能力。这一切都体现了化学学科的外在之美。

而除了外在的色彩、形态美,化学之美还体现在深层次的规律美感。大自然中纷繁复杂的物质变化浩瀚如烟,但这巨量的物质变化,已知的物质与变化规律都可以通过高度简练、准确的化学原理、定律以及规整的化学符号、整齐的元素周期表来体现。而即使未被人类真正发现、获取的未知物质、元素,我们也可通过化学规律、元素的规律性表象来进行推导其存在的可能性及其物质特性。甚至我们可以运用化学知识来凭空制造自然界中不存在的物质。这就是化学学科内在的规律逻辑之美。

因此,在化学教学过程中,一定要将审美教育渗透其中,用这些化学之美来调动学生的积极性,使学生能以愉快、好奇的心情以及饱满的学习热情投入到化学的学习中。

二.如何将化学之美运用在化学教学当中

从普遍意义上来说,化学之美主要包括了八个方面:物质之美、结构之美、变化之美、实验之美、语言之美、历史之美、教艺之美【4】。但我认为,这八美特别是针对中学化学教学来说,概括来讲,其实可以分为三大类:化学的物质静态之美,化学的社会人文之美,以及化学的变化动态之美。

(1)化学的物质静态之美

化学物质之美与化学结构之美其实从本质上来说,体现的都是化学的物质静态之美。普遍意义上的,物质之美主要表现的是化学物质在我们人类肉眼当中表现出来的各种美丽的色彩、形态。而结构之美则主要体现的是物质的微观世界的魅力。通过展示物质静态之美,初步的激发学生的兴奋度,引导学生对化学课程产生初步的兴趣。

展现物质之美,主要通过图片、视频等多媒体方式,将物质的色彩、形态、光泽等自然属性展现出来。例如讲述“浓硫酸的性质”课程时,展示蓝色、纯净的胆矾晶体、讲述“晶体的结构和性质”课程时展示食盐颗粒的规整、讲述“同素异形体”时对比展示晶莹华贵的钻石和漆黑如墨的石墨、讲述“氧化铝的性质”课程时展示夺目光彩的红绿宝石。这些都能向学生展示自然物质的天然美。

物质之美是表象,结构之美是内在的决定性因素。而展示STM扫描隧道显微镜图像可以将物质的内在微观结构的魅力,以一种极其壮丽的形象在课堂上展示,让学生透过现象看本质,让学生可以很直观方式的看清,相同元素构成的不同物质其千差万别的外在表现,都是由其内在结构的原子、离子、分子按照不同的结构和秩序决定的。例如向学生展现碳原子以层状结构、正四面体结构以及60个碳原子组成如足球状结构这三种不同物质结构,分别构成了石墨、钻石和C60三种物理属性完全不同的物质。而在讲述“人类对原子结构的认识”课程时,向学生对比展示犹如宇宙天体运动一般的基本粒子运行轨迹的图片和视频,以及天文图片,从神秘的天文学角度来激发学生对课程的兴趣,从而帮助学生自然而然的听取接下来的更加内在的规律知识的学习。

(2)化学的社会人文之美

物质的静态之美只能初步的激发学生的学习兴趣,单靠这些唯美图片或视频只能短暂激发学生的兴奋,而无法让这种兴趣保持长久。因此,这就需要向学生展现化学的社会人文之美,从爱国主义角度来勾起学生的求知欲,以此来维持学生学习兴趣的长久保持。

普遍意义上的化学用语之美、化学教学艺术之美以及化学历史之美,我认为可以归结为化学这一学科的社会人文之美。这三种美各有千秋,但不一定全都适于中学化学的课堂教育。

化学学科的通用符号和用语具备了形式简明、内容丰富、规律性强、易读性强的简约和规律之美,但这种美是一种深层次的美,要感受到这种美感,需要具备一定化学专业水平。而对于还在学习阶段的学生,在课堂上特别向他们强调化学用语的简约美,我认为学生不一定能够理解,甚至会让学生产生过于生硬、矫情的感觉,或许不但不会有促进作用,反而适得其反。

化学教学艺术指的是化学教师在课堂上教学表现水平。虽然,不同学科的细节各有不同,但其内在本质是不变的,同样包括了匠心独具、版面优美的课堂板书,包含情感、机智风趣的教学用语,深入浅出、结构合理的教学设计,自信大方、果断利落的教学仪态等要求。做到这些,学生就能在潜移默化中被吸引、被感染、被激励。从而以一种润物细无声的形式将学生的注意力在不知不觉中,集中到课堂学习上来。

我认为,针对中学化学教育,化学历史之美才是化学学科社会人文之美中与其他学科不同、且最容易出成效的重要一环。所有的人都喜欢听故事,化学历史上的各种传奇故事数不胜数。中国瓷器、火药对人类社会进步的推动作用,西方中世纪炼金术士的各种神奇魔法以及衍生而出的魔法师、术士的魔幻故事,近代道尔顿、阿伏加德罗、卢瑟福、门捷列夫等伟大化学家的传奇故事和搞笑逸事,都能在中学课堂教育中适当穿插介绍,用于调剂课堂气氛,吸引学生注意力。

而除了化学历史的故事,现实国情和时事政治的态势更能用于激发学生学习热情。可以说,无论在哪个国家,青年学生绝对是最为纯净的爱国者。无论他们长大以后的人生观、世界观是否发生变质,但几乎所有人在青年学生时代,肯定都有过学好本领,报效祖国的爱国主义情怀。君不见,书报亭中《环球时报》、《参考与消息》、《兵器知识》等时事政治军事报刊、杂志最大的购买人群就是中学生。因此,我们可以将爱国主义教育与化学教学相结合,将我国材料学相对落后的现状以及由此造成我国技术装备制造行业特别是军工、大型装备制造行业的落后等严峻形势,西方发达国家对我国的各项技术封锁、利用专利优势对我国进行压制甚至是压榨等严峻现实现状以及我们国家由此受到的不公正待遇和压榨对同学们进行介绍,甚至可以引导学生在不影响学习的情况下阅读一些关于材料学的故事、甚至是优秀小说,如正在网络连载的工业流小说《材料帝国》,激发学生的爱国主义热情,从而使学生能有更加饱满的学习热情投入到化学、乃至材料学的学习当中。这就不但是美育与智育的结合,更是美育、智育与德育的和谐统一。

(3)化学的变化动态之美

化学变化之美与化学实验之美,其实表现都是化学变化发生过程中产生的各种形态,以及变化过程中的美感。变化之美,主要是在宏观上表现一种物质经过化学变化成为另一种物质的过程及最终结果,它不仅仅表现出色彩万千的外在美,更是蕴含了富含规律的科学逻辑之美。例如:根据“元素周期律”中同主族元素非金属性的周期性变化,则第ⅫA族元素的单质与氢气化合,转化成所对应氢化物的条件越来越苛刻,这种逻辑之美学生无法直接体会,必须由教师在教学过程中加以归纳、总结后,将枯燥、抽象的化学理论用形象化、简洁化的直观形象向学生呈现。这种直观形象需要教师通过课堂上的实验实际操作以及高度概括、简单易记的定律、顺口溜等来呈现。

实验之美是变化之美的形象化表现,它将在自然界中需要很长时间才能产生的变化过程和现象,在短时间内具体化、形象化、激烈化向学生展示,通过物质三态的变化、丰富的色泽变化、以及声光电热的剧烈反应现象,将理论与实际联系到一起,直观、动态的刺激学生的感官,帮助学生通过具体的变化过程,感受到枯燥理论的正确性,深刻理解所学理论的前因后果。在课堂上的所见所闻、所听所触,将成为帮助学生思考领悟、记忆应用课堂上教师教授知识的最佳帮手。

同时,由于实验,特别是贴近日常生活的实验项目操作过程中剧烈的变化过程,是日常生活中并不多见的景象,例如焰色反应、铝热反应等,这些能牢牢吸引住学生的眼球,将学生的注意力完全集中到课堂教学中,这就继续吸引学生的学习兴趣。而让学生参与实际实验操作,更能把学生的注意力百分之百的吸引到学习中来。

因此可以说,化学实验是化学之母,化学实验当中的各种美丽现象,是最美的化学之美。

三.化学之美对于化学教学意义

简而言之,在教学过程中,通过展示物质静态美初步激发学生学习兴趣、再通过化学社会人文之美维持学生学习兴趣的长久、最后通过化学变化的动态之美帮助理解领悟,这就是化学之美对于中学化学教学的意义所在。因此,作为一名一线化学教师,我们应该在教授理论知识的同时,注重发掘化学的独特之美,并将这些美的因素与我们的教学相结合,让学生在审美的愉悦之中掌握相关化学知识和技能,从而达到美育、智育和德育的和谐统一,最终帮助学生更好的掌握知识,并使他们从中建立良好的审美观,使得他们终身受益