中国文化元素在中学化学教学中的运用

陈能融 郑寅 吴少尉

摘要：在中学化学教学中，一些媒介和素材的合理运用可以帮助教师引入知识点并使教学内容得以升华。中国是一个文明古国，其传承至今的文化元素源远流长、方兴未艾，而中国文化元素在化学学科中体现颇多，但有待挖掘梳理，加强运用。文章从汉字结构、诗词意境、图像图腾等文化元素方面，对其在中学化学教学中的合理运用加以归纳总结论述，以期达到使学生通俗易懂、深切感悟的目的，并激发浓厚的化学学习兴趣。

关键词：中国文化元素;中学化学教学;汉字结构;诗词意境;图像图腾

文章编号：1008-0546（2020）09-0034-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

化学是一门在原子、分子的层次水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然学科。化学知识在中国的最早应用可追溯到夏商时代的青铜器使用;春秋战国时期，我国的冶铁技术也在逐步发展。在秦朝，秦始皇为追求长生不老，让方士炼造仙丹，从化学学科的角度来看，秦朝方士是古代的“化学家”，而炼丹的丹炉，也算作“实验仪器”。中国是一个文明古国，其传承至今的文化元素源远流长、方兴未艾，而中国文化元素在化学学科中体现颇多，有待挖掘梳理，加强运用。在现今的中学化学教学中，二者的有机结合，可以激发学生对化学的学习兴趣，深切感悟化学原理，让教学过程寓教于乐，教学内容得以升华。

一、汉字结构在中学化学教学中的运用

中文汉字，是汉语的交流符号，表意象征明显。其历史可追溯到商朝的甲骨文。汉字这一地道的中国文化元素，具有数目多，表意简洁明了的特征。清朝时期，主持翻译西方化学著作的徐寿（1818～1884）从明朝帝王家谱中获得灵感，根据汉字的组合规律和元素性质创造了形声法的造字方式：在翻译金属元素时，除了已知名称的金、银、铜、铁等外，他使用部首“韦”结合元素符号译音组成了简单的汉字，非金属元素则是使用偏旁“氵、石、气”。徐寿主持翻译的《化学鉴原》是中国第一本近代化学理论教科书。据统计，书中共列出了64个化学元素的中文名称，其中44个元素译名沿用至今。由此可见，汉字结构在中国化学教学中扮演着极其重要的角色。徐寿的造字和翻译方法方便了国人学习化学，对化学在中国的传承发展仍然发挥着重大作用，首次讲授化学元素内容的过程中，教师可以根据化学元素的中文名称来引导学生区分化学元素类型和单质状态。如表1所示，带“韦”的表示金属元素（汞为特例），带“氵、石、气”的表示非金属元素。通常情况下，金属元素单质除汞以外，其它均为固态，非金属元素名称中的“氵、石、气”也分别对应其单质的状态为液体、固体和气体。

一些中国人对陌生汉字的识别有以部分替代整体的认读习惯，这个思维习惯联系到徐寿的造字方法，还可以用来模拟一些化学元素中文名称的读法，如表2所示。一些元素的中文名称也可以通过元素符号与汉语拼音的形象组合来读，如表3所示。这些特殊的教学方式简洁明了，通俗易懂。另外，徐寿翻译化学元素的化学史也可以作为拓展材料，以供学生学习先辈们的发散思维。

二、诗词意境在中学化学教学中的运用

诗词作为我国的传统文学体裁，常被中国古人用来描述社会现实和抒发个人情怀。成千上万脍炙人口的名言佳句，是伟大的精神财富，一些诗词意境中还蕴含着化学知识。

白居易的《赋得古原草送别》中写道：“野火烧不尽，春风吹又生”。形象地描绘了野草顽强的生命力。其中的“烧”是剧烈的氧化反应，野草含有丰富的植物纤维，是可燃物，在野外达到着火点就可以燃燒;春季时，适宜的温度条件使植物体内的酶处于活跃状态，加快了物质的转化，因而使种子发芽，春风吹又生;杜甫的《自京赴奉先县咏怀五百字》中写道“朱门酒肉臭，路有冻死骨。”反映了上层与底层社会之间的极大贫富差距，“酒肉”中富含人体所需的水、糖类、脂肪、蛋白质、无机盐和维生素等营养物质，“朱门”剩下的食物长期暴露在空气中，与空气发生缓慢的氧化反应，因此腐烂变质，加之气体的扩散作用，所以处处充斥着臭味;而穷苦的人们得不到足以维系生命的物质，就会冻饿而死，长期的曝尸荒野，尸体在微生物的分解作用下逐渐腐烂，最终变成森森白骨;于谦的《石灰吟》中写道：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲;粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”。于谦托物言志，把自己比作石灰，无论如何锤凿焚烧都是清白之身，表达自己为国尽忠的报负，不畏艰险的精神和高洁的情操。这其中的石灰石原料的主要成分是白色的碳酸钙，经过艰辛地开采出来，高温烈火煅烧之后生成的还是白色物质——氧化钙;杜牧在《赤壁》中写道：“折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝”。前朝赤壁大战中的“折戟”沉入江河沙石之中，在数百年后的唐朝却仍然可以被认出。金属制品如果不加以保护，就会被腐蚀，而诗中的“折戟”却未完全腐蚀，原来“折戟”沉在江河沙石中，无法和空气接触，便无法发生吸氧腐蚀，而长江水呈弱碱性，也无法使其发生析氢腐蚀，所以“折戟”才能长久保存下来，被后人识别认出。这些诗词意境中都折射出了化学知识。

在中学化学教学中，教师给学生讲解的第—个知识点就是如何区分化学变化和物理变化。对于这个知识点的教学设计，在详细清楚讲解完定义后，我们可以从诗词歌赋中蕴含的化学景观来创造新颖的试题加以强化训练，加深学生的领会感悟。如下选择题：

下列诗词中一定发生化学变化的是（ ）。

A.雾凇沆砀，天与云与山与水，上下一白。（引自明朝张岱《湖心亭看雪》）

B.床前明月光，疑是地上霜。（引自唐朝李白《静夜思》）

C.遥知不是雪，为有暗香来。（引自宋朝王安石《梅花》）

D.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。（引自唐朝李商隐《无题》）

题目考查学生能否区分化学变化和物理变化，四句诗词提供为答案选项。学生解题时先要读懂四句诗词，然后根据诗词所描述的事物意境，并联系解题思路得出答案。这种题目既考查了学生的化学知识，又要求学生具备一定的文学知识储备，我们认为这是训练学生发散思维的好方法，培养综合能力的好创举。

诗句不仅可以用在试题中，还可以用来明晰并升华某些知识点。例如讲到活化能曲线时（如图1所示），当反应物质吸收足够能量，变成活化态物质，活化态物质的能量比其它物质能量都高，处于活化顶峰状态，此时的活化态物质已越过能垒，从而释放能量生成产物。便可用“会当临绝顶，一览众山小”来描述反应的进程，就好比登山者鼓足勇气，积蓄足够力量，才能攀过高峰。教师籍此又可告诫学生要有勇于攀登和积极进取的精神。这种借用诗词意境的教学方式不仅形象地教授学生活化能的知识，又传授给学生人生哲理—一“欲穷千里目，更上一层楼”。同时使素质教育得以强化。

三、图像图腾在中学化学教学中的运用

中国的图像图腾有很多种，作为中国古代帝王象征的龙形图案就是典型的中国图腾。不仅如此，还有雕刻图画，中国姓氏图腾等。图2描绘的人物是中国经典名著《西游记》中的重要角色——孙悟空。在人们心中孙悟空是一个活泼好动、出神入化、机智勇猛、善于变幻的形象。借助孙悟空自身变大变小，金箍棒变长变短，其身上毫毛可以变成其它之物等特点，来帮助学生体会物理变化和化学变化的区别。

下面阐述的图腾来源于道教（如图3所示），道教在中国具有一千八百余年的历史，道教主张道法自然，天人合一。道教的图腾就是太极图。作者认为太极图蕴含着许多深奥的科学道理，将其与我们的中学化学教学联系起来韵味十足：太极图形似原子模型，阴阳表示原子中有正负电荷，使原子呈电中性，两个小球如电子在原子中绕核运动。太极图可以帮助学生形象地认识原子结构模型。

太极图是一个封闭的圆形，圆形在中国意味着团圆，同时也代表着循环过程。四季更迭，昼夜交替，这是自然的循环。对于化学反应来说，反应物在一定条件下生成产物，产物也可以在一定条件下回到反应物。电解水生成氢气氧气和氢气氧气燃烧又生成水，以及可逆反应都是这种循环过程的实证。

太极图是由围绕着对称中心的黑白两大部分（阴阳鱼）组成，而黑白两大部分之间又有白黑两小部分（鱼眼）。這有阴阳相对和阴中有阳，阳中有阴之意。在中学化学学科中，同样也存在对立关系：金属与非金属，阴离子和阳离子，碱性与酸性等;白黑两小部分暗示虽在化学学科中存在某些规律，而规律中又存在某些特例：通常情况下，金属单质一般是固态，而汞单质却是液体，非金属一般呈现气态或固态，但溴单质却是液态;第二、第三周期的电离能呈现递增的趋势，但是铍、氮、镁和磷却出现了反常现象等。这些道理可以帮助学生养成全面系统和辩证思考问题的习惯。

太极图由面积相等的黑白两部分组成，说明阴阳平衡和阴阳共存。正是金属和非金属，阴离子和阳离子，碱性与酸性等阴阳平衡和阴阳共存的事物才造就了我们五彩斑斓的世界。当今，温室效应正是碳氧失衡的结果，由此可以告诫学生要爱护自然，与自然和睦相处。科学是一把双刃剑，它给人类带来便利的同时又会让人类付出相应的代价。这种趋利避害的体现可以使学生养成正确认识化学的情感态度与价值观。

太极图中阴阳鱼是朝着特定方向运动的，不可逆转。这也可以说明一些自然现象，太阳东升西落，四季春夏秋冬，这都有特定的方向与顺序，不可颠倒。石油天然气是不可再生能源，燃烧消耗也是不可逆的。这可以告诫学生节约资源的重要性。也可以教育学生在生活中有些事情一旦发生就没有回头的余地，使学生明白三思而后行的道理。

太极图是圆形图案，象征着包罗万象，即一切皆有可能。这个道理可以启迪学生要勤于思考，勇于探索，以敬畏科学，尊重自然的态度去获得理想的答案。

四、结束语

中国文化，博大精深。中华民族祖先留给世人的文化财富数不胜数。除以上浅析外，还有与化学相关的经典著作：记录农业生产和化学工艺的《天工开物》，中医典籍《本草纲目》、世界第一部法医著作《洗冤集录》等。获得诺贝尔生理医学奖的首位华人科学家屠呦呦就是从古代医术《肘后备急方》中的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”中获得提取青蒿素，治疗疟疾的灵感。悟及可能有忌高温或酶解等缺陷，改用沸点比乙醇低的乙醚提取，并将该提取物分为中性和酸性两部分，反复实验发现，用沸点只有35℃的乙醚提取，可以得到稳定的青蒿素，对疟疾有稳定的抑制作用。通过这些典籍中的事例来导入和讲授中学化学知识也是创新之举。在当今的新课改背景之下，对化学教师和化学教材有了新的更高要求，因此我们迫切需要合理的教学创新。中国文化元素是中华民族在历史的长河中凝聚的精气神，把一些中国文化元素合理地运用到中学化学教学中来，不仅能够激发学生的学习兴趣，开拓眼界，还能学习先辈们总结的经验规律和积极豁达的精神。本文旨在借助中国文化元素让更多的学生喜爱化学，感受中国文化元素在化学学科中的魅力，并提升广大学生的文化自信。希望在今后的中学化学教学中，中国文化元素大放异彩。