化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)

時間:2022-03-24 09:38:00

導(dǎo)語:化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

化學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)

一、盡可能按照科學(xué)方法論組織教學(xué)過程

科學(xué)方法就是認識和研究自然界所遵循的過程和手段。主要包括五個步驟。

第一步是搜集事實。通過各種手段收集豐富的事實。事實是有關(guān)事物的感性知識,是產(chǎn)生理論的根源,又是檢驗理論的唯一標準。所以搜集事實這一步非常重要。“鳥的翅膀無論多么完善,如果不依靠空氣的支持,就不能使鳥體上升。事實就是科學(xué)家的空氣,沒有事實,你們就永遠不能飛騰起來,沒有事實,你們的‘理論’就是枉費心機。”(巴甫洛夫)我們必須用物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的基本事實來充實學(xué)生的頭腦,通過說服和教育使學(xué)生認識到基本化學(xué)事實的重要性,樂于和善于記住它們。在豐富多彩的實驗基礎(chǔ)上搞好元素及其化合物的教學(xué),是學(xué)好中學(xué)化學(xué)的堅實基礎(chǔ)。

搜集事實的方法是觀測和實驗。所謂實驗就是盡可能地排除外界的許多影響、突出主要因素,并且在能夠細致地觀察到各種現(xiàn)象之間相互關(guān)系的條件下,使某一事物(或過程)發(fā)生或重演。例如,化學(xué)反應(yīng)速度是一個復(fù)雜的多變量函數(shù),但在實驗條件下可以控制只有一個變量改變,從而分別觀測到溫度、濃度、催化劑等對反應(yīng)速度影響的規(guī)律。加強化學(xué)實驗是教學(xué)優(yōu)化的的主要模式。因此,提高演示實驗和學(xué)生實驗的效果,變部分演示實驗為并進式實驗,設(shè)計少量探索性實驗習(xí)題,逐步增加學(xué)生在實驗室里的實驗活動時間,是化學(xué)教學(xué)發(fā)展的一個方向。“化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式”(戴安邦)。

當(dāng)搜集和積累足夠的事實之后,科學(xué)方法的第二步是提出假說。假說就是用已有的事實材料和科學(xué)原理為依據(jù),對于未知的事實(包括現(xiàn)象之間的規(guī)律性聯(lián)系、事物的存在或原因、未來事件的出現(xiàn))的假定性的解釋。假說具有解釋性,它能對已掌握的有關(guān)事實作出統(tǒng)一的解釋。假說可以是一個概念(如原子、層子)、一個判斷(如微觀粒子具有波粒二象性)、一個模型(如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu))、一個結(jié)構(gòu)式(如苯的凱庫勒式)或一個理論體系(如道爾頓原子假說)等。假說是所要建立的理論的預(yù)制品。它的作用是指導(dǎo)我們理解新情況、啟發(fā)我們做新的實驗,從而導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)。

為了檢驗假說是否正確,需要對其進行驗證,這就是科學(xué)方法的第三步:驗證假說。即進一步搜集事實以檢驗其是否與假說符合,或由假說推演出結(jié)論再通過實驗檢驗其是否符合。如果不符合,表示假說不真實,必須加以修正或廢棄。如果符合,假說的真實性和可靠程度就增加一層或即成立。

經(jīng)過大量事實反復(fù)驗證為正確的假說就成立理論,這就是科學(xué)方法的第四步。理論是概念、原理的體系,是系統(tǒng)化了的理性認識,是事物的本質(zhì)、規(guī)律性的正確反映。從假說到理論雖只一步之差,有時卻要經(jīng)歷數(shù)年、數(shù)十年甚至上百年。理論成立之后不是僵化一成不變的,它要隨著新事實的發(fā)現(xiàn)而有新的發(fā)展,這就是科學(xué)方法的第五步:繼續(xù)發(fā)展。

有必要讓學(xué)生初步了解如何提出假說并進行驗證,結(jié)合教材內(nèi)容進行一些練習(xí)。現(xiàn)以苯的分子結(jié)構(gòu)為例設(shè)計如下教學(xué)過程。

教師:實驗得知苯的分子式為C6H6,已知碳為四價、氫一價,請寫出苯分子可能的結(jié)構(gòu)式。

(巡視學(xué)生寫的情況后指定一些學(xué)生將結(jié)構(gòu)式寫到黑板上)

學(xué)生:在黑板上寫出幾個結(jié)構(gòu)式……

教師:已有的化學(xué)經(jīng)驗表明,有累積雙鍵的分子是很不穩(wěn)定的。苯很穩(wěn)定,甚至在隔絕空氣條件下加熱幾百度也不分解。根據(jù)這些事實應(yīng)刪除哪些結(jié)構(gòu)式?

學(xué)生:C和D。

教師:根據(jù)A式和B式,請預(yù)測苯的一元取代物應(yīng)該有多少種?

學(xué)生:A有一種、B有兩種。

教師:按教材演示苯與Br2的取代反應(yīng)。讓學(xué)生觀察純凈溴苯。

教師:大量實驗的結(jié)果只能制得一種一溴代苯(C6H5Br)。說明苯分子中六個氫原子有什么特點?應(yīng)該保留哪個結(jié)構(gòu)式?

學(xué)生:六個氫原子的地位全同。應(yīng)該去掉B式保留A式。

教師:請按A式預(yù)測苯的二溴代物(C6H4Br2)有幾種?

學(xué)生:兩種。

教師:經(jīng)多番努力之后卻制出了三種二溴代苯。A式不符合這個實驗事實,請重新設(shè)計苯的結(jié)構(gòu)式,它應(yīng)該能說明哪些事實?

學(xué)生:苯分子很穩(wěn)定;六個氫原子的地位完全相同;一溴代物只有一種;二溴代物有三種。

(學(xué)生進行設(shè)計,教師巡視,可啟發(fā),然后讓學(xué)生寫出)

學(xué)生:在黑板上寫出結(jié)構(gòu)式

教師:這個結(jié)構(gòu)式確實可說明一元取代物只有一種,二元取代物有鄰、間、對位三種。但是它不滿足碳四價的條件。請進一步改進。

學(xué)生:添加交替雙鍵后成為教師:這個結(jié)構(gòu)式就是1886年德國化學(xué)家凱庫勒以假說形式提出的苯結(jié)構(gòu)式,可簡寫為。請根據(jù)這個結(jié)構(gòu)式結(jié)合你已有的經(jīng)驗預(yù)測苯應(yīng)有什么化學(xué)性質(zhì)?

學(xué)生:可以和氫氣加成,和溴加成而使溴水褪色,可被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色。

錳酸鉀溶液褪色,請大家現(xiàn)在進行實驗來證實。(指導(dǎo)學(xué)生進行分組實驗,所用苯要純,事先除去還原性雜質(zhì)。然后讓學(xué)生報告實驗觀察到的現(xiàn)象。)

學(xué)生:苯不能使溴水和高錳酸鉀酸性溶液褪色。

教師:上述實驗又啟示苯分子結(jié)構(gòu)有什么特點?

學(xué)生:沒有像烯烴分子那樣的雙鍵。

教師:還有什么事實可以證明苯分子沒固定的像烯烴那樣的雙鍵?(必要時可啟發(fā))

學(xué)生:如果有的話,苯的二元取代物就不是三種而是四種,因為鄰位的有兩種。(讓學(xué)生寫出)

教師:正確。苯不跟溴水和高錳酸鉀反應(yīng),鄰位二溴代物只有一種,還有許多其它的事實,都顯示苯環(huán)上不存在三個固定的雙鍵和三個固定的單鍵。為說明這些事實,凱庫勒在1872年作出一個補充假定,認為苯環(huán)上的單鍵、雙鍵不是固定的,而是按下式迅速地變換位置:

按照這個假設(shè),苯環(huán)上不再有一般的單鍵和一般的雙鍵,發(fā)生了平均化,是一種介于單鍵與雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵;苯環(huán)是一個正六邊形。于是上述所有實驗事實的解釋不再有困難了。大約一百年后,更多、更有力的實驗都證明了凱庫勒式的正確性,并從理論上給以更完滿的解釋。教師接著介紹鍵角、鍵長等。

按照科學(xué)方法論組織的這個教學(xué)過程,有思考、推理和實驗驗證,學(xué)生不是被灌輸者,沒有結(jié)構(gòu)式是“從天上掉下來”的感覺,而在某種程度上是苯結(jié)構(gòu)式發(fā)現(xiàn)過程的參與者。這種教學(xué)模式可以應(yīng)用到其它有機物結(jié)構(gòu)式的推演上,例如乙醇等。如果我們按照科學(xué)方法論來設(shè)計元素周期律的教學(xué)過程,那將會十分生動而在方法論上又富有啟迪。

二、突出科學(xué)思維在教學(xué)過程中的地位

科學(xué)方法的每一步都離不開科學(xué)思維的作用。科學(xué)思維主要是邏輯思維,也有非邏輯思維。由實驗觀測搜集到的事實,在人腦中產(chǎn)生感性知識。這種知識只是對事物個體外表屬性的認識,大多數(shù)是片面的、非本質(zhì)的。要從豐富的感性知識中整理出規(guī)律來,就得借助邏輯思維(或稱抽象思維)。抽象思維揭示事物的全體和本質(zhì)以及內(nèi)在聯(lián)系。它主要包括比較、分析和綜合、抽象和概括、概念和判斷以及推理等形式。

比較是一種用來確定事物相似之點和不同之點的邏輯方法。分析是人們在思維中分剖事物,將它們的各個部分和性質(zhì)劃分出來的方法。相反,綜合是在思維中把在分析時分解的事物的各個部分結(jié)合為一個整體的方法。分析和綜合密切相關(guān)。抽象和概括是形成概念的思維過程和方法。抽象是抽取事物的本質(zhì)屬性,撇開非本質(zhì)屬性;概括則是把某些具有若干相同屬性的事物中抽取出來的本質(zhì)屬性,推廣到具有這些相同屬性的一切事物,從而形成這類事物的普遍概念。概念是反映事物本質(zhì)屬性的思維形式。例如,化學(xué)元素這個概念就是抽取了相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))這個本質(zhì)屬性,而撇開原子的質(zhì)量、結(jié)合形式和存在狀態(tài)等非本質(zhì)屬性而成的。明確概念的內(nèi)涵(屬于概念中事物的本質(zhì)屬性)和外延(適合某一概念的一切事物)是掌握和運用概念的前提。在有機化學(xué)中學(xué)生常寫‘脂’代‘酯’,寫‘酯化’為‘脂化’,可能是因為我們對脂、酯這兩個概念的內(nèi)涵及外延強調(diào)不夠。酯的外延大于脂,前者是類概念,后者是種概念。講解概念時要突出抽象和概括的思維方法,明確內(nèi)涵和外延。由概念進行判斷而得規(guī)律。判斷是對事物的情況有所斷定的思維形式。推理則是由一個或幾個已知判斷(前提)推出未知判斷(結(jié)論)的思維形式。主要的推理形式有類比、歸納和演繹等。類比是根據(jù)事物某些屬性的類似,推出它們的其它屬性也可能相似的間接推理,其結(jié)論有或然性。科學(xué)史上有許多用類比法成功的事例。盧塞福的“原子核模型”就是其一,這是把原子看成“小太陽系”而跟太陽系類比:原子中央有一個帶正電的核,電子圍繞它在原子空間里運動,正像行星繞太陽旋轉(zhuǎn)一樣。歸納和演繹是更重要的推理形式。歸納是由特殊到一般。演繹則由一般到特殊。在認識過程中它們是相互聯(lián)系相互補充的。演繹的理由來自對特殊事實的歸納和概括,歸納的結(jié)論又是演繹的前提。“人們普遍有種錯覺,以為科學(xué)研究者做結(jié)論和概括不應(yīng)超越觀察到的事實。……但是大凡實際接觸過科學(xué)研究的人都知道,不肯超越事實的人很少會有成就。”(赫胥黎)正是歸納法幫助我們超越觀察到的事實,歸納法從大量個別的事例得出新的一般原理和規(guī)律。因此這種推理方法比較具有創(chuàng)造性。但歸納得出的結(jié)論真實與否要進一步驗證。演繹法不可能導(dǎo)出新的概括,單獨使用時不可能在科學(xué)上做出較大的進展。然而科學(xué)上的許多重大成就常是歸納與演繹并用的結(jié)果,門捷列夫元素周期律是一個突出的范例。門捷列夫在前人工作的基礎(chǔ)上,對當(dāng)時已知的六十多種元素及其化合物的性質(zhì)與原子量的關(guān)系進行更為廣泛的歸納,特別“單質(zhì)的性質(zhì)以及各元素化合物的形態(tài)和性質(zhì),與元素原子量的數(shù)值成周期性關(guān)系”的規(guī)律。這是歸納的結(jié)果。然而這個定律最后建立和被公認則應(yīng)歸功于演繹推理。門捷列夫說:“定律的證實,只有靠它導(dǎo)出的推論才是可能的,否則就不可能也不能期待著在實驗中去證明這些推論。因此,當(dāng)我發(fā)現(xiàn)元素周期律之后,就開始由它作出足以證明它是否正確的邏輯推論來。”門捷列夫運用演繹推理改正多種元素的原子量,應(yīng)用演繹推理預(yù)言未發(fā)現(xiàn)元素的存在及其主要性質(zhì),為后來的實驗所證實,這些都是我們熟知的。周期律的勝利也是歸納與演繹推理并用取得的勝利。如果我們按照科學(xué)方法的五個步驟來組織元素周期律的教學(xué),并闡明其中推理方法,將會收到良好的效果。

科學(xué)中常用的是不完全歸納法。它包括簡易歸納法和科學(xué)歸納法。簡易歸納法是由觀察某類事物中,一些事物有某種屬性,并且未發(fā)現(xiàn)與此相矛盾的情況,從而推出該類所有事物都有該屬性的歸納推理。元素周期律的形成就是采用這種簡易歸納法。化學(xué)中的定比定律、倍比定律、氣體化合體積比定律和質(zhì)量守恒定律等都是簡易歸納法的結(jié)果。在教學(xué)中,有的教師做了一、兩個實驗就引出一個規(guī)律或定律,這違背了簡易歸納法的要求。初中教材關(guān)于質(zhì)量守恒定律這段

內(nèi)容寫得很合邏輯:“從上面兩個實驗都可以看出,反應(yīng)前后天平兩邊都仍然是平衡的,說明反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和沒有變化。無數(shù)的實驗證明,……”請注意教材是在“無數(shù)的實驗證明”之后才引出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。凡是要用簡易歸納法得出規(guī)律,我們不要忘掉加上“大量的實驗表明”、“無數(shù)事實證明”這幾個字。另一種不完全歸納法是科學(xué)歸納法,是指由觀察或?qū)嶒灧治瞿愁愂挛镏校恍┦挛锼跃哂心撤N屬性的原因,然后推出該類所有事物都有該屬性的推理。科學(xué)歸納法是用來判明事物因果關(guān)系的基本方法,使人們獲得對于事物本質(zhì)的認識,并以這種認識為基礎(chǔ)作出概括性結(jié)論。其結(jié)論的可靠性取決于被考察事物的數(shù)量和對這些事物認識的深刻程度。科學(xué)歸納法在教學(xué)過程中有廣泛的應(yīng)用。例如,有機化學(xué)講醛類時,先講乙醛性質(zhì),再講甲醛性質(zhì),而后對甲醛、乙醛的化學(xué)性質(zhì)進行比較,找出它們有共同化學(xué)性質(zhì)的原因是都有醛基。接著對醛基的結(jié)構(gòu)進微觀分析,揭示醛基易發(fā)生氧化、能加成的內(nèi)在原因,在這個基礎(chǔ)上加以推廣,概括出醛類的化學(xué)共性。這樣組織教材內(nèi)容,體現(xiàn)了科學(xué)歸納法的精神。可以做到讓學(xué)生在掌握知識的過程中,也學(xué)會了使用科學(xué)方法和科學(xué)思維,從而提高了能力。對于無機化學(xué)中各個主族元素的教學(xué)都可采用這種組織方法:在豐富生動的實驗基礎(chǔ)上讓學(xué)生歸納出元素性質(zhì),把兩種元素講得透徹些,進行對比并從結(jié)構(gòu)上找出因果關(guān)系,從而推理出整族元素的共性和遞變性。

以上所談的是科學(xué)思維中常用的邏輯方法,科學(xué)思維也用非邏輯方法,即形象思維,它們主要是直覺、靈感和想象。形象思維在科學(xué)史上發(fā)揮過重大的作用,在現(xiàn)代科學(xué)研究中的地位更日趨重要。我們都很清楚培養(yǎng)學(xué)生具有豐富想象力的重要性和途徑。由于篇幅關(guān)系本文就從略了。

為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力,教師不僅要熟悉傳統(tǒng)的思維方法,而且應(yīng)該跟蹤思維科學(xué)的新進展,如創(chuàng)造性思維方法、模糊邏輯等等。

三、抓住教學(xué)過程每個環(huán)節(jié)滲透科學(xué)態(tài)度教育

我們把科學(xué)精神和科學(xué)品德合起來稱之為科學(xué)態(tài)度。我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展需要大批各級各類合格的人才,“所有這些人才都應(yīng)該有理想、有道德、有文化、有紀律、熱愛社會主義祖國和社會主義事業(yè),具有為國家富強和人民富裕而艱苦奮斗的獻身精神,都應(yīng)該不斷追求新知,具有實事求是、獨立思考、勇于創(chuàng)造的科學(xué)精神。”(《中共中央關(guān)于教育體制改革的決定》1985)這段話里所提到的“追求新知”、“實事求是”、“獨立思考”、“勇于創(chuàng)造”等就是科學(xué)態(tài)度的部分內(nèi)容。科學(xué)態(tài)度是學(xué)生獲得鞏固的知識和技能的保證,科學(xué)態(tài)度有助于學(xué)生智力和能力的發(fā)展,科學(xué)態(tài)度也是現(xiàn)代社會公民必備的素質(zhì)之一。科學(xué)態(tài)度的具體內(nèi)容和培養(yǎng)方法分述如下。

(一)尊重事實、尊重科學(xué)

一切科學(xué)理論都以事實為依據(jù),又受事實的檢驗,事實是科學(xué)的基礎(chǔ)。所以尊重事實是最根本的科學(xué)態(tài)度。科學(xué)容不得半點虛假,因此弄虛作假、浮夸等行為都是反科學(xué)的。為了尊重事實,要求學(xué)生做到:①不憑主觀臆造、書寫不存在的分子式和化學(xué)反應(yīng)式;②對于能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),要注意反應(yīng)物的狀態(tài)(或濃度)溫度等條件;③真實地反映和記錄實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)。當(dāng)觀察到的實驗現(xiàn)象與課本的敘述不一致時,不能違背事實來復(fù)述課本中有關(guān)實驗的描述。首先應(yīng)該尊重事實,然后找出不一致的原因,必要時重新進行實驗。在定量實驗中觀測數(shù)據(jù)與預(yù)期的不一致時不得拼湊數(shù)據(jù)。

由于尊重事實導(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)在科學(xué)史上屢見不鮮。英國物理學(xué)家瑞利曾從事測定主要氣體的密度。他發(fā)現(xiàn)從氨分解得到的氮氣密度為1.2505克/升,而從空氣用化學(xué)方法除氧和其它氣體后所得氮氣的密度為1.2572克/升。這兩個數(shù)據(jù)表明從空氣得的氮氣要略重些,誤差僅為二百分之一(或0.5%)。這個細微的差別一般人會認為這是可接受的實驗誤差。但是瑞利非常尊重事實,和化學(xué)家萊姆塞共同進一步研究,終于發(fā)現(xiàn)這種從空氣得到的氮氣中混有氬氣,從而發(fā)現(xiàn)了第一個惰性氣體氬。這個發(fā)現(xiàn)也是一位物理學(xué)家和一位化學(xué)家真誠合作的勝利。

(二)嚴肅認真、一絲不茍

科學(xué)方法的本質(zhì)是實事求是。為了實事求是必須嚴肅認真、一絲不茍。要求學(xué)生做到:①在化學(xué)實驗中切實按照規(guī)范的動作進行操作,嚴格按照規(guī)定的劑量取用藥品,按照規(guī)定控制反應(yīng)條件。細致觀察、及時記錄,不放過稍縱即逝的實驗現(xiàn)象。養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣;②不要進行任何未經(jīng)許可的實驗;③對作業(yè)、考試題中的錯誤認真分析原因、加以改正。

一切結(jié)論產(chǎn)生于調(diào)查研究之后,這才是嚴肅認真的態(tài)度。在這方面連大化學(xué)家利比希也有過深刻的教訓(xùn):1826年法國青年化學(xué)家巴拉爾研究從海藻中提取碘。他把海藻燒成灰,用熱水浸取,再往浸取液中通進氯氣,就得到紫黑色固體(碘的晶體),同時在提取碘后的母液底部,總沉著一層深褐色液體,它具有刺鼻臭味。巴拉爾進行了仔細研究,終于發(fā)現(xiàn)一種新元素溴,發(fā)表在論文《海藻中的新元素》中。德國化學(xué)家利比希讀后深為后悔。因為他在幾年前也做過與巴拉爾相似的實驗,看到過類似的現(xiàn)象。所不同的是,他沒有認真研究,只憑空斷定,這褐色液體不過是氯化碘。因此他貼上一張“氯化碘”標簽了事。從而失去了發(fā)現(xiàn)這一新元素的機會。后來他把那張標簽取下來掛在床頭作為教訓(xùn)。在那以后他在科學(xué)研究中變得更為嚴肅認真,在化學(xué)上作出了許多貢獻。

(三)熱愛科學(xué)、不畏勞苦

有成就的科學(xué)家大多有崇高的理想。或為人類幸福,或為國家民族利益,或為科學(xué)的發(fā)展,終身孜孜不倦,不畏勞苦,無私奉獻。他們不追求錢財、虛榮和奢侈的生活。他們追求真理,以此為快樂和幸福。我們應(yīng)該用他們這種偉大精神的光芒來照亮青年學(xué)生的心靈,培植年輕一代為科學(xué)為祖國的獻身精神。

居里夫人堪稱是一位熱愛科學(xué)、對人類無私奉獻的偉大科學(xué)家。她和丈夫居里以部分薪金為科研費用,向校方借了間破舊板屋為“實驗所”,用簡陋儀器和她靈巧的雙手,不斷進行著艱辛的勞動。從1899年到1902年歷時四十多個月,終于從兩噸鈾的廢礦渣

中提煉出0.1克光譜純的氯化鐳,并測定了鐳的原子量。無可辯駁地宣告了新元素鐳的發(fā)現(xiàn)。居里夫人認識到鐳射線有很大的醫(yī)療價值,她放棄了為她的科學(xué)成果申請專利而公諸于世。她說鐳屬于世界,鐳應(yīng)該造福世界。當(dāng)她后來回憶起在板屋里度過的歲月時,她說那是些最難忘、最幸福的時光。她久久不能忘卻當(dāng)她在一個夜晚來到板屋時,看到裝著鐳鹽溶液的燒瓶在黑暗里發(fā)出美麗的螢光時所感受到的無比激動和快樂。

(四)謙虛謹慎、善于協(xié)作

科學(xué)知識浩如煙海,發(fā)展又無止境,而一人所知有限,一人所能更是有限。因此應(yīng)該謙虛謹慎,勤奮好學(xué)。況且,當(dāng)今科技飛速發(fā)展,各門科學(xué)又相互滲透,科學(xué)上重大課題常涉及許多學(xué)科,個人極難單獨完成。需要一個科學(xué)家群體來承擔(dān)。在這個群體中,每個人是某個專業(yè)的行家里手,對鄰近學(xué)科又有足夠的了解以便和別人溝通。他們必須相互尊重、和諧協(xié)作,才能完成科研任務(wù)。社會上許多工作也常常需要共事者通力協(xié)作才能辦好。可見,謙虛謹慎、樂于協(xié)作和善于協(xié)作,是未來科學(xué)工作者或現(xiàn)代社會勞動者之具備的一個科學(xué)素質(zhì)。應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生做到:虛心聽取別人意見,吸取有益成分。在解習(xí)題的討論中,學(xué)習(xí)別人的好方法充實自己。在日常的學(xué)習(xí)和化學(xué)實驗中,互相討論和研究,彼此進行配合,在各種活動中真誠合作。

(五)追求新知、勇于創(chuàng)新

追求新知是科技發(fā)展和將來的職業(yè)有流動性的需要。第二次世界大戰(zhàn)后現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展,使得生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)組織、勞動市場結(jié)構(gòu)和勞動性質(zhì)發(fā)生了急劇變化。這種變化加速了勞動的變化和職業(yè)的流動性。在這個背景下學(xué)校開始以終身教育為指導(dǎo)思想,注意發(fā)展學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力,以便將來走出校門以后繼續(xù)不斷地獲取新知識。

追求新知在中學(xué)階段表現(xiàn)為獨立思考、勤學(xué)好問。不滿足對化學(xué)現(xiàn)象的表面認識,要求追究現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律性。有學(xué)生問:為什么合成纖維不吸收汗水?棉纖維吸水性為什么好?這是個很好的追尋現(xiàn)象本質(zhì)的問題(筆者的回答是:棉纖維的纖維素分子鏈上有大量親水基羥基,易和水形成氫鍵因而吸水性好。目前的合成纖維分子鏈上缺少親水基團。)講到戊烷三種同分異構(gòu)體的沸點,以支鏈最多的新戊烷沸點最低(支鏈多,阻礙分子間緊密靠近降低了分子間力所致),有學(xué)生就問:熔點是否也是新戊烷最低?我告訴他們新戊烷的熔點是三個異構(gòu)體中最高的。因為熔點與對稱性有關(guān),新戊烷對稱性最高。同時又給學(xué)生指出:熔點與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系是科學(xué)中仍未充分理解的問題,仍須進一步探討。結(jié)合教材向?qū)W生介紹一些尚未解決或需要研究的問題或許會激發(fā)學(xué)生追求新知的愿望。

科學(xué)的發(fā)展、社會的進步都是創(chuàng)新精神作用的結(jié)果。銳意進取、勇于探索、敢于破舊立新,不斷用新方法解決舊問題等都是創(chuàng)新精神的表現(xiàn)。有的學(xué)生學(xué)了電化學(xué)保護的原理之后,拆下廢電池的鋅皮焊到鐵管上來減緩銹蝕;北京有位中學(xué)生多年研究和改進電鍍液配方終為一廠家所采用;德國有位中學(xué)生研究氯離子對于鋼鐵腐蝕速度的影響,其成果受到專家的贊揚。這些事例表明中學(xué)生不但有創(chuàng)新精神而且有創(chuàng)新能力。我們可用這樣的事例來教育學(xué)生。

(六)關(guān)心社會、關(guān)心環(huán)境

這種態(tài)度要求我們培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)的社會效果,關(guān)心當(dāng)代社會面臨的重大問題,關(guān)心如何保護人類的生存環(huán)境等。

要讓學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)具有二重性。科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展給人類帶來巨大的物質(zhì)財富,這是有利的一面。但是也帶來許多弊端:環(huán)境污染、濫用化肥、濫用食品添加劑和造成溫室效應(yīng)等。尤其是環(huán)境污染嚴重地惡化了人類的生存空間。化學(xué)對此負有很大責(zé)任。造成污染的原因還有社會因素,例如有的生產(chǎn)部門不認真貫徹國家保護環(huán)境的法規(guī),為了眼前利益不顧人民的健康和子孫的未來。不加節(jié)制地開采、消耗各種天然資源,如今我們面臨著能源危機、水源危機、礦產(chǎn)資源危機等。濫伐森林,破壞熱帶雨林使大片土地沙漠化……因而,要對學(xué)生進行持續(xù)發(fā)展的教育,發(fā)展不能以犧牲環(huán)境作代價。并從自己做起,從日常生活做起:愛惜一切物資,節(jié)約用電,珍惜每一滴水……。相信科學(xué)技術(shù)和社會各部門通力協(xié)作,最終會使地球依然是我們美麗的家園。