哲学思想在中学化学教学中的渗透

沈正东

摘 要：化学学科蕴含着丰富的哲学思想，这就要求教师在化学教学过程中充分发掘化学中的学科内涵，在传授化学知识和技能的同时，尽可能向学生渗透辩证唯物主义哲学思想，使学生初步学会运用辩证唯物主义的基本观点和方法认识和诠释化学原理及化学现象，进一步提升中学生的人文素养。

关键词：中学化学教学；哲学思想；渗透

“读史使人明智，学哲使人深刻”。哲学是关于自然、社会和思维发展普遍规律的科学。作为世界观，它提供了关于整个物质世界的科学蓝图，从本质上揭示了自然界、社会和思维发展的一般规律；作为方法论，它与各门科学紧密联系，具有普遍的指导意义。知识经济时代所要求的人才应该具有创新精神，加强科学精神和哲学素养的培育是培养学生创新精神的有效途径。《上海市中学化学课程标准（试行稿）》明确指出：培养学生的辩证唯物主义思想，帮助他们树立科学的人生观、世界观和价值观，学会做人。化学是一门自然科学，也是一门实验科学、基础科学。它的研究对象是物质世界，它是研究物质的组成、结构、性质及其变化的科学，是人类认识自然、改造自然的重要经验总结。这就从本质上决定了化学与哲学有着密不可分的联系。因此，化学教师在教学过程中，充分利用化学素材，发掘化学学科内涵，渗透哲学思想是十分必要和可行的。

一、世界的物质性和物质运动的永恒性

辩证唯物主义物质观是马克思主义哲学的基石。客观世界是物质的，是不以人的意志为转移的。现代科学研究证实：从宏观角度，宇宙万物是由元素组成的；从微观角度，物质是由分子、原子、离子等基本粒子构成的。原子又是由原子核和核外电子构成的，而原子核又是由质子和中子构成的。用扫描隧道显微镜获得硅原子的图像就充分证明了这一点。因此，学生在学习《物质的组成及其变化》《探索未知世界的奥秘》等相关章节时，化学教师应该充分利用这些资源组织教学，让学生充分理解其中的哲学观点。

唯物论告诉我们：物质的变化是永恒的、绝对的，物质世界永远遵循其固有的规律运动、发展和变化。而化学研究的重要内容之一是物质及其变化。如，高锰酸钾固体在水中的溶解扩散、碘单质的升华、氢氧化铁胶体的电泳、玻璃棒蘸取浓氨水与浓盐酸的白烟实验、Fe3+和Cu2+的纸上层析等实验现象都可让学生观察到物质微粒运动的真实情景。此外，师生在共同研究化学平衡、沉淀溶解平衡、水解平衡以及电离平衡时，“动态平衡”就充分揭示了“平衡”并非变化的停止。结合这些化学事实，让学生认识到物质的运动是永恒的、绝对的，而静止则是暂时的、相对的。如，教师在讲解“沉淀溶解平衡”知识点时，可设计如下实验：向饱和硫酸铜溶液中投入一定质量的、不规则的硫酸铜晶体，一段时间后发现晶体的外形发生变化，但经定量分析其质量未发生改变，此实验说明沉淀溶解平衡是动态平衡。

二、事物是普遍联系的、变化发展的

事物之间是互相联系、相互影响的。这一点在有机化学教学中不胜枚举。以苯、甲苯和苯酚为例。甲苯和苯酚都可以看成是苯分子中的一个氢原子分别被一个甲基和羟基取代后的产物。在甲苯分子中，甲基和苯环是互相联系、相互影响的。甲基的存在使得苯环上的甲基的邻对位的氢原子变得更加活泼了，表现为甲苯可在浓硫酸和加热条件下与硝酸发生取代反应，生成2，4，6-三硝基甲苯，而苯在相同条件下只能生成硝基苯；另一方面，苯环也影响了甲基，使得甲基变得更加活泼，表现为甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，而苯却不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。同样，在苯酚中，羟基和苯环是相互影响、互相联系的。酚羟基的存在使得苯环上位于酚羟基的邻对位的氢原子变得更加活泼，表现为苯酚易与浓溴水发生取代反应，生成2，4，6-三溴苯酚，而甲苯在铁作为催化剂的条件下，只能与浓溴水反应生成一溴甲苯；另一方面，苯环也影响了酚羟基，使得酚羟基变得更加活泼，表现为酚羟基中的氢能电离，呈现出极弱的酸性，而甲苯中甲基上的氢原子就不能电离，不表现酸性。同理，质量守恒定律、电子守恒规律、离子电荷守恒规律、能量守恒与转化规律等都充分体现了物质的运动是有规律的，物质之间是普遍联系的。

事物是变化、发展的。化学同其他学科一样是不断发展形成的，原子结构的认识、元素周期律的发现、电离理论的发展等都是通过无数科学家的不懈努力，历经了实践、认识，再实践、再认识的复杂过程才发展到今天。众所周知，化学发展至今，依然存在着众多难题需要克服与解决。如环境保护问题、能源危机问题、食品威胁论问题等等。作为化学教师，应该抓住课堂教学的契机对学生进行责任教育，同时，帮助学生正确地看待人与自然的关系，逐步树立历史唯物主义的人类发展观。

三、实践是检验真理的唯一标准

化学是一门以实验为基础的学科。化学教师在教学过程中，应该充分利用化学实验来组织教学，不仅大大激发学生的学习兴趣，更重要的是培养学生实事求是的科学态度和不畏艰难、执著追求的科学精神，用行动来见证“实践是检验真理的唯一标准”。此外，教师也可利用大量的化学史实来说明这一点。如，拉瓦锡通过实验推翻了燃素说，发现了燃烧的氧化本质；维勒通过人工合成尿素，否定了传统有机物的定义；道尔顿通过长期的气象观测和气体实验创立了近代原子论；居里夫妇经历过无数次实验失败，终于从沥青中制得镭和钋。虽然进入二十世纪以来，理论化学的研究成果显著，化学与数学、逻辑学等学科密切结合，但理论的推导和数学计算结果的正确与否还需要经受实验的检验。因此，在化学的任何一个分支中，都离不开实验，没有实验，就不可能有化学的过去、今天和明天。由此可见，随着新课程改革的深入推进，化学教学务必充分发挥实验的作用，创设充分的实验条件，让学生更多地走进实验室，开展自主实验探究，提高学生的科学素养。

四、质量互变规律

在物质的化学变化中，量变与质变既相互联系又相互转化。量变积累到一定程度就会引起质变，没有量变就没有质变。量变引起质变的例子在中学化学内容中举不胜举。如，分子量的量变引起质变：三大合成材料的特殊性，首先在于它们的分子量特别大，且由众多链接组成大分子。大的分子量导致高分子化合物性质的突变，产生异常的弹性性能、抗拉性、韧性、耐高温性、吸水性等，从而使高分子材料成为材料行业的一支生力军。浓度的量变引起质变：稀硫酸具有酸的一般通性，而浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性和氧化性。温度的量变引起质变：乙醇和浓硫酸共热在140℃左右时，乙醇发生分子间脱水而生成乙醚，在170℃左右时，乙醇发生消去反应生成乙烯。元素周期表的发现证实了量变到质变：元素周期表中同周期元素原子随着核电荷数的递增，元素原子的最外层电子数由1递增到7，元素原子半径逐渐变小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，从而引起元素的金属性、非金属性、对应最高价氧化物的水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性呈现递变性。当元素原子最外层的电子数增加到2或8时，达到稳定结构，元素的性质发生质变，十分不活泼。同时引起电子层数增加的质变，开始新一周期元素结构与性质的递变。同主族元素原子随着电子层数的增加，这种量的变化也引起一系列性质的变化。正如恩格斯所说：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量变转化为质变的规律，完成了科学上的一个勋业。”endprint

五、矛盾的普遍性和特殊性以及矛盾的对立与统一性

人们在化学研究中总结出了许多规律，但这又不是绝对的。元素周期律就充分说明了这一点。如，在同一周期的元素中，原子的半径随着原子序数的增加而减小，但依然出现了“镧系收缩”现象；绝大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大，但是也有少数物质（如熟石灰、硫酸铈）的溶解度却呈相反趋势。浓硫酸能够腐蚀大部分金属，但对活泼金属铁、铝却发生“钝化”现象。由此可知，化学中存在着很多规律性的认识（即普遍性），但不同事物的各自特性（即特殊性）也是存在的，两者是相互联系的。

矛盾的对立统一规律是唯物辩证法的最根本的规律，是唯物辩证法的实质与核心。任何事物都是矛盾的对立统一体，矛盾是世界普遍联系和永恒发展的根源。任何事物都处在动态发展变化中，不是一成不变的，它们的变化过程是矛盾相互作用、相互影响的过程。“矛盾的对立与统一”在中学化学中有很多例证。比如，氧化反应与还原反应、正反应与逆反应、放热反应与吸热反应、溶解与结晶、化合反应与分解反应、酸碱中和反应与盐类水解、加成反应与消去反应、勒夏特列原理等等。在化学教学过程中，涉及相关对立统一的教学内容时，教师要明确让学生充分认识到双方既互相矛盾，又相互依存。如，在氧化还原反应中，氧化反应和还原反应同时发生、同时存在，虽然两者是相反过程，但共存于氧化还原反应这一矛盾统一体中。

六、内外因辩证关系原理

内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因通过内因起决定性作用。在进行“化学反应速率”教学时，教师应该引导学生理解决定化学反应能否发生、反应是否剧烈的关键要素是反应物自身的性质，即内因。而在相同反应的前提下，浓度、温度、压强、催化剂等反应条件则是化学反应的外因。无论是金属与稀盐酸、稀硫酸反应与否或剧烈程度，还是卤族元素单质与氢气化合的难易程度都充分说明物质自身的活泼性（即内因）是起决定性作用的。金属钠与氧气在常温下发生缓慢氧化生成氧化钠，在加热条件下剧烈反应得到过氧化钠，金属钠和氧气的性质就是该反应的内因，加热与否就是外因。因此，在进行化学教学时，教师应该强调学生在书写化学方程式时必须注明反应的条件。另外，在研究化学反应速率影响因素和化学平衡移动影响因素时，教师应该指导学生学会“抓住矛盾的主要方面”的分析方法以及“控制变量”法的具体运用。

正如美国著名的核化学家西博格所说：“化学是人类进步的关键。”化学与人类的生产、生活息息相关，化学教师不仅要让学生掌握一定的化学知识和化学技能，还要让他们理解其中所蕴含的丰富的哲学思想。化学教师应该引导学生学会从化学的视角看哲学，充分发掘化学知识中的哲学资源，促使学生形成科学的世界观，掌握辩证唯物主义的物质观。同时，化学教师还应该指导学生从哲学的视角看化学，运用辩证唯物主义的基本观点和方法认识和诠释化学原理和化学现象，进一步提升学生的人文素养，为学生的终身发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]耿华田.例析化学教学中的哲学教育.理科教学探索，2007（5B）.

[2]黄薇，吴根华.化学中的哲学思想[J].安庆师范学院学报：自然科学版，2011（02）.

（作者单位 上海市建平中学）endprint