用诗歌给化学课做总结

胡天雪

(长沙市明德中学)

笔者是一位热爱传统文化,热衷古典文学的化学教师兼班主任。在进行教育教学工作之外,最大的爱好就是研读儒家经典和古典诗词。这样的个人习惯让笔者长期受益——既能在化学的海洋里感受逻辑思维与科学素养,又能在古典文学中陶冶美德情操与人文素养。

笔者在某次班会课上提出了一个问题供同学们讨论——既然一个人可以文理兼修、全面发展,具备多种能力素养,那么我们能否在理科课上融合人文素养或是在文科课上运用理科思维呢?学生们讨论很热烈,有的说可以在文科课上利用思维导图来总结知识点,有的说理科老师们可以在课上讲讲学科史,还有的说可以把科学原理升华成哲学原理在社会生活中应用。化学课代表提出问题:“我们用口诀、编歌等方式来帮助记忆化学知识,这算不算理科融合人文素养?”

笔者将这个问题继续交由学生们讨论——以口诀来总结、记忆化学知识是不是一种很好的理科课上融合人文素养的方法。经过讨论,学生们认为:以口诀记忆知识确实很方便,但口诀缺少艺术价值与文化内涵,重在知识串联而没有思想、哲理的升华,似乎还达不到“人文素养”这个级别,而且口诀的数量非常有限,与化学学科的全部内容相比覆盖度非常有限。

笔者引导学生们:“我们能不能不用口诀,而是系统地把化学知识体系用一首首诗词总结、串联、建构起来呢?”语文课代表马上反应过来说:“我们可以用诗词!”话音未落,教室里便炸开了锅——化学知识可以用来写诗吗?我们能做到吗?笔者示意大家安静下来,在一体机上展示笔者最近写的一首化学总结诗及其对应的学科知识背景阐释:

《物质的分类》

物华虽万亿,
各有干枝依。
莫道平无奇,
俯仰生新意。

释文:这世界的物质种类何其多,然而根据树状分类法,如此多的物质却能一一归到物质分类的谱系中。对于任何一种物质,如果换多个角度去分类观察,便能掌握更多关于此物质的性质。

在同学们读这首诗的时候,笔者便说:“看来以化学知识为背景作诗是可行的。那么,相信同学们也可以进行尝试。”由此,笔者便在这个学期开启了全新的化学课总结模式——用诗歌(绝句)的形式来概括一堂课的内容。由课代表收集大家的作品,再由笔者审阅评定,选出夺魁、优秀、良好三个级别的作品,并将夺魁作品在全班面前展示,由创作该作品的学生对诗歌(绝句)进行讲解。截至目前,笔者已完成化学必修一第一章的教学,学生们也撰写了许多总结诗,下面是部分夺魁诗及其解释的摘选:

《分散系》

糖落水中如雪融,
烟入苍穹便无踪。
待得日上三竿后,
饴汤晶莹剑穿空。

释文:蔗糖加入水中可以逐渐溶解形成均一稳定的溶液,炊烟升空后也一样难以观察。然而当太阳升起后,便能利用丁达尔效应找出它们的区别——溶液在光的照耀下依然澄清透明,而布满烟尘的天空则出现了一条条“光剑”直插云霄。

《物质的转化》

一门众弟兄,
功夫自同宗。
机缘各有异,
化作龙虎虫。

释文:同种类型的不同物质,往往具有一些通性,其原因是含有相同的微粒(如酸都含有氢离子),然而因为组成中的其他部分不尽相同,与之反应的物质也不尽相同,可以发生许许多多不同的反应,转化成许许多多不同的产物。

《电解质的电离》

离子困晶房,
恨难入电场。
盼火破桎梏,
得水亦脱缰。

释文:由离子组成的电解质固体难以导电,因为这些离子被困在晶胞中不能自由移动。通过加热熔融或加水溶解便可以突破束缚,产生能够自由移动的离子。

《离子反应》

硫钡一相见,澄液化浊浆;
问君何能尔,离子结合忙。
反应如烟海,规律此中藏;
气体沉淀水,烈马再上缰。

释文:硫酸钠与氯化钡溶液反应的宏观现象是产生白色沉淀使得澄清的溶液变浑浊。而其微观实质是硫酸根离子与钡离子的结合。复分解型的离子反应数目很多,判断依据是生成气体、沉淀或水,而背后的微观实质则是原反应体系中自由移动的离子在减少的过程。

《氧化还原反应》

元素何变价?
电子又迁家。
氧还本一体,
得失皆昵洽。

释文:在氧化还原反应中元素的化合价改变的本质是电子的转移。氧化反应和还原反应是一体的,发生氧化反应的同时也在发生还原反应。而原子经过得失电子(或形成共用电子对)后,各自形成稳定结构,并(在化学键的作用下)相互靠近。

《氧化剂与还原剂》

氧剂恨不足,
还剂子盈户。
何妨相受授,
稍解彼此苦。

释文:氧化剂需要更多电子以达到稳定结构,还原剂想要失去最外层电子以达到稳定结构。当两者反应时,通过电子转移既可以缓解不能达到稳定的痛苦,也因为氧化剂发生还原反应后生成还原产物便有了还原性,还原剂发生氧化反应后生成了氧化产物便有了氧化性,因而便稍稍了解了对方反应前的“痛苦”。

经过半个多月的教学,学生们对于用诗歌总结化学内容由初时的参与面窄、不适应、质量较低,再到后来的热情高涨、努力思考、提炼、升华,优质的作品越来越多。而最近,如果某堂课开始时笔者忘记了诗歌总结环节,学生们一定会嚷嚷着提醒笔者,等不及要揭示本轮的夺魁诗,诗歌(绝句)已经俨然成了化学课不可分割的一部分。

被学生们的积极参与所感动,笔者的文学热情也再次被点燃了起来,开始了关于高考化学复习专题总结诗的创作。经过一段时间的思考沉淀,又得拙作数首,特藉此机会忝列于学生的作品之后。

其一,化学计量专题:

《物质的量》

物质可称量,
粒子暗自伤。
宏微得转站,
两界起巨梁。

释文:宏观物质可以称量质量,而微观粒子则只能计量数目而难以称量。有了物质的量这一物理量作为中间桥梁,便能通过四个基本公式将宏观世界与微观世界之间联系起来。

《NA陷阱》

气体看标况,
溶剂有氢氧。
粒键思结构,
可逆需提防。

释文:对于阿伏加德罗常数陷阱题,要注意题中描述的物质是不是在标准状况下,在标准状况下是否为气态。讨论溶液体系中的氢氧原子数目时,要注意溶剂中也有氢氧原子。判断构成粒子数目时,要注意物质的构成微粒是原子、分子还是离子,判断化学键数目时要思考物质的晶体构型。在判断电子转移的数目等情况时,要注意是否为可逆反应。

其二,元素及其化合物:

《碱金属》

莫道熔点低,
还原性难敌。
浮水赛快艇,
临风着薄衣。

释文:碱金属熔点较低(钠钾合金可作核反应堆的导热剂),但还原性均很强,遇水能剧烈反应产生氢气和强碱(“浮熔游响红”),在空气中能迅速与氧气反应在表面生成氧化物而失去金属光泽。

《氯气》

舍勒黄绿气,
夺电不余力。
鲜花黯失色,
毒菌皆披靡。

释文:由舍勒最先发现的黄绿色气体——氯气(舍勒法制氯气即其当年用二氧化锰与浓盐酸共热制氯气的方法),具有极强的得电子能力(氧化性),在有水的环境中能使色素被漂白(实际为氯水中的次氯酸在起作用),还能作为自来水的消毒杀菌剂。

《铁三角》

位列氢气前,难存土石间,
偶得天外仙,始作犁与剑。
入酸失二电,遇水需熬煎,
高位总思退,山腰常慕巅。

释文:铁在金属活动性顺序表中位于氢前,化学性质比较活泼,因此难以在地壳中以游离态稳定存在。先民们最初是在偶然获得的陨石中发现和利用了单质形态的铁,后逐渐掌握其冶炼技术,开始用铁制作农具和兵器。0价铁遇到非氧化性酸只失去两个电子变成+2价铁,在高温的条件下能与水蒸气反应得到四氧化三铁。当铁处于高价(+3价)时,具有较强氧化性从而在反应中被还原,而当铁处于中间价态(+2价)时,虽然同时具备氧化性和还原性,但以还原性为主。同时,最后两句也蕴含双关,具有一定的人生哲理。

《铝和铝合金》

白盔配密甲,
耐火抗氧化。
轻盈坚胜铁,
酸碱乃克它。

释文:铝及其合金之所以长年能保持外观银白色金属光泽,是因为表面有一层致密的氧化铝薄膜,既能耐高温(酒精灯加热铝箔,铝熔化而不滴落)又能防止内部的铝与氧气继续接触而反应。铝及其合金具有密度小、机械强度高的优点,但由于铝和氧化铝的两性,使得铝和铝合金材料易被酸碱腐蚀。

其三,元素周期表与元素周期律:

《元素周期表》

元素次第被发现,排列且看门半仙;
质子数少靠前面,层数相等站成线。
纵行外层皆一致,八族三军位中间;
主族副族依次现,零族落在最右边。

释文:随着新发现的元素种类逐渐增多,便需要将元素们按照一定的顺序排列整理,而门捷列夫便是这样的天才(归类已有元素,预测尚未发现的元素)。现行的元素周期表是按核电荷数(质子数)由小到大排列而成的,电子层数相同的元素位于同一横排(周期),最外层电子数相等的元素位于同一纵行(族)。其中族又分为主族、副族(Ⅷ族属于副族)和 0族,要记清楚它们在周期表中从左到右分布的位置。

《元素周期律》

得失安可知?
且看价电子。
山高皇帝远,
才满必自恃。

释文:元素的金属性与非金属性由什么决定?首要的是看它的最外层电子数(与非金属性正相关,金属性负相关)。而对于同主族元素(最外层电子数一致),应当看其原子半径(与电子层数正相关),原子半径越大,距核越远,受到的引力就越小,金属性越强、非金属性越弱。而对于最外层电子排满的0族元素,由于其已经达到稳定结构,便体现出“惰性”,很难与其他物质发生化学反应。

对于用诗歌给化学课做总结这一学习方法,学生们由开始的欣赏和感受转变为自行尝试,再到师生互相感染、互相学习、互相成长,到最后达成文学与化学、传统文化与理科思维的真正融合。笔者相信,五育并举、全面发展的种子便会藉由化学的土壤在学生们心中真正开花了。