李瑞

摘要：現(xiàn)在的教育，主要是培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)和學(xué)生探究科學(xué)的精神。自然科學(xué)之間是相互聯(lián)系的，利用不同領(lǐng)域的探究方法去認(rèn)識自然世界，通過相互滲透，體現(xiàn)不同學(xué)科互相結(jié)合的優(yōu)勢，可以極大的拓展了我們的教學(xué)思路。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；等效；不確定性；等效性；互補(bǔ)性；守恒

教學(xué)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、各方面存在廣泛聯(lián)系的動態(tài)系統(tǒng)?，F(xiàn)代哲學(xué)思想提出了“統(tǒng)一性”和“普遍聯(lián)系”原則，以及人類思維的結(jié)構(gòu)使得不同的系統(tǒng)之間經(jīng)常出現(xiàn)某種超常的“相對性”和“等效性”以及互補(bǔ)性。而物理、化學(xué)又是緊密聯(lián)系的自然學(xué)科，在思維方式上有許多相似之處，現(xiàn)在高考的理綜考試在這些方面要求更加突出。為了使化學(xué)教學(xué)更充滿活力、更有效，這里對物理學(xué)的思維方式在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用作了一定闡述。

一、思維實驗法

思維實驗法是伽里略首創(chuàng)的，也叫理想實驗法，后來廣泛運(yùn)用于物理研究中。在此基礎(chǔ)上，他又創(chuàng)設(shè)了許多精妙的實驗方法，有的后來為量子力學(xué)的研究所借鑒。這些人類哲學(xué)和科學(xué)方面的寶貴遺產(chǎn)，將幫助我們在化學(xué)教學(xué)中建立起自己的思維實驗室，來拓展我們的思路。思維實驗開展的關(guān)鍵是建立思維模型，就是對事物根本特征的抽象和提取。

中學(xué)化學(xué)向來是建立在實驗基礎(chǔ)之上。但在理論教學(xué)中，有的實驗所需儀器、操作較復(fù)雜，甚至目前尚不具備足夠條件。這時，我們應(yīng)對理論教學(xué)進(jìn)行思維實驗法的嘗試，在紙上做實驗，既訓(xùn)練了學(xué)生的思維又容易理解。

例如，某溫度下，把100克KNO3的溶液分成兩等份，一份蒸發(fā)掉10克水，另一份再加入6克KNO3晶體，均能是溶液成為飽和溶液。求在該溫度下KNO3的溶解度？

在建立思維實驗之前，相當(dāng)一部分的學(xué)生就很難把這一分為二的兩份溶液聯(lián)系起來思考，思維上是孤立的。當(dāng)我們把第一份溶液蒸發(fā)的10克水與第二份溶液中加入的6克晶體聯(lián)系起來進(jìn)行考慮，會得出：第一份多出的10克水與第二份加入的6克KNO3晶體恰好形成飽和溶液。這樣一來，問題就會迎刃而解。

現(xiàn)代中學(xué)生的想象力是很豐富的，但思維的遷移能力還是很缺乏。如學(xué)生對宏觀的物體之間的數(shù)量關(guān)系等是很明白的，但類似的問題轉(zhuǎn)化成微觀的粒子，他們可就犯難了，無法想象、也無法想通。此時，如果我們進(jìn)行思維引導(dǎo)，建立起宏觀與微觀的聯(lián)系，他們就會一下子領(lǐng)悟過來。

二、等效原理

愛因斯坦通過巧妙的思維實驗，發(fā)現(xiàn)勻加速參照體系與強(qiáng)引力場之間具有相同的效果，這是等效原理的一個活生生的例子，它還表明了大千世界的很多事物是相通的。在化學(xué)上，到處都有等效的影子。像溶液酸堿性的表達(dá)可用PH和POH兩種方法，它們從兩個不同角度描述了事物的同一性質(zhì)；元素的金屬性和非金屬性也具有等效性。由于等效性的普遍存在，在教學(xué)中，我們可用熟知的事物來類比未知、抽象的事物，使問題變得淺顯易懂，而且生動有趣。

如電勢差，電位差、能極差，我們都可以類比成水位差。在氧化還原反應(yīng)中，電極反應(yīng)中，氧化性、還原性的強(qiáng)弱都可類比成“競爭力”、“人為力”的大小來形象的認(rèn)識。這樣的類比符合學(xué)生的認(rèn)知心理，很容易被學(xué)生接受。

三、不確定性原理

不確定性原理是德國物理學(xué)家沃納-海森提出來的，是現(xiàn)代量子理論的基礎(chǔ)。海森發(fā)現(xiàn)，在同步測定電子的位置和運(yùn)動時，總存在著理論上的限制，不可同時確定。這個事實打破了人們認(rèn)識事物的一元論觀點，而應(yīng)以多元的思想去看待事物。這就告訴我們，當(dāng)用某一觀點去看問題時，應(yīng)從另一角度去質(zhì)疑。我們在教學(xué)中，如果總是把知識精確化、準(zhǔn)確化、細(xì)化地傳給我們的學(xué)生，讓學(xué)生嚴(yán)格按照要求去做，這樣將束縛學(xué)生的思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，最終會事與愿違，使我們的教學(xué)陷入尷尬的境地。其實，不管是在我們的教學(xué)中，還是在現(xiàn)實工作和生活中，很多東西都需要自己去領(lǐng)會，去摸索，真所謂“道可道，非常道”。

四、互補(bǔ)原理

在量子力學(xué)中的電子的波動性和粒子性這一相互沖突的事實，使得波爾提出了令人驚訝的自然原則——互補(bǔ)原則。他認(rèn)為不同觀點的相互補(bǔ)充，才使得對事實的認(rèn)識更加的完整。但學(xué)生在認(rèn)識事物時，觀念和思維都受到一些習(xí)慣性的影響，而缺乏從相對的角度去思考、處理問題的能力。

在化學(xué)中，許多概念是多元性互補(bǔ)的。例如酸與堿、金屬性與非金屬性、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)、化合反應(yīng)與分解反應(yīng)、中和反應(yīng)與水解反應(yīng)、正反應(yīng)與逆反應(yīng)、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)、酯化反應(yīng)與水解反應(yīng)等概念就互補(bǔ)。

五、守恒原理

在物理學(xué)里，有能量守恒、動量守恒、物質(zhì)質(zhì)量守恒等原則。它們都體現(xiàn)了一種萬事萬物不生不滅的樸素思想。萬物以不同的形態(tài)存在，在物質(zhì)的運(yùn)動、變化過程中，無外乎由一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式，但總的量不會無緣無故的增減。這一哲學(xué)思想在處理化學(xué)問題時，也同樣體現(xiàn)出其精妙之處。如化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守衡，在氧化還原反應(yīng)中電子守恒、化合價的升降守恒，吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)中的能量守恒，離子反應(yīng)中電荷守衡等。我們的學(xué)生如果體會到了以不變應(yīng)萬變的哲學(xué)思想，在學(xué)習(xí)中就不會思維混亂、無處下手、盲目亂動。培養(yǎng)出的學(xué)生將具有穩(wěn)定的心理素質(zhì)，思維上有條理、有系統(tǒng)和全局觀。

在化學(xué)教學(xué)中，如果教師能夠有效地、巧妙地把物理學(xué)等其它哲學(xué)思想運(yùn)用于教學(xué)中，不僅收到良好的教學(xué)效果，也培養(yǎng)了學(xué)生的思維方式，改變了他們認(rèn)識科學(xué)的觀念。這既符合現(xiàn)代教育的要求，也滿足學(xué)生自身發(fā)展的需要。

（作者單位：重慶市開縣陳家中學(xué)）