第九章 化学基础理论的教学法
§9-1 化学基础理论在中学化学教学中的地位和作用
化学发展史表明,人类在生活和生产实践过程中,对化学事实材料积累到一定数量后,必然要求归纳、整理、探索各个化学事实的内在联系、规律和实质,从而产生了化学理论,以满足当时科学发展的需要。这是化学上“理性认识依赖于感性认识,感性认识有待于发展到理性认识”的“由感性到理性之辩证唯物论的认识运动”[1]。化学理论是化学发展过程中各历史时期的必然产物。
例如,十九世纪初叶建立的原子论,是道尔顿对当时人们了解的各种化学变化的材料进行了一次大的综合、整理,提出用原子的化合与化分来说明各种化学现象和各种化学定律间的内在联系,而成为说明化学现象的统一理论。它的成就是“能给整个科学创造一个中心,并给研究工作打下巩固基础的发现”[2]。
又如,十九世纪后半期发现元素周期律,是由于十八世纪中叶到十九世纪中叶的一百年间,化学元素大量被发现,并积累了各种元素的物理性质及化学性质的大量感性认识和研究资料,时代提出了整理和概括这些丰富但却纷繁而无头绪的材料的要求。门捷列夫在批判地继承了前人早期的元素分类研究成果的基础上,进一步对所掌握的大量资料进行了比较、核对、验证、去粗取精、去伪存真的整理研究工作,从而发现了元素周期律,并经过科学的抽象而形成了理论。周期律反映了各种元素是有内在联系的统一体,反映了化学元素性质的发展变化是由量变到质变的过程。因此,它具有科学的预见性和创造性,为寻找新元素和研究其性质提供了一个理论上的依据,使化学元素的研究从只限于对个别的零散事实作无规律的罗列中摆脱出来。
再如,当前化学键理论出现飞跃发展的趋势,也是由于面临着化学理论创新的历史时期,时代赋予它具备了飞跃发展的条件。据有人统计,自二十世纪以来,人类认识的化合物总数从 1910 年的 15,000 种猛增到 1972 年的6,000,000 种。目前化学工作者仍在继续每年合成上万个新化合物,研究几十万种化学现象,测定几百万个各类数据,并发表几十万篇化学论文。由于大量化合物的涌现及对其组成、结构和性能之间内在联系的广泛探索,迫切要求将这些来自生产实践和科学实验的极为丰富的感性知识上升为理性知识,使浩繁的化合物系统化;同时,又有了二十世纪以来现代物理实验技术方法的发展所提供的条件,从而促进了化学键理论的飞跃发展。用化学键理论不但能更深入地理解许多宏观的化学现象,并能发挥它的科学预见性,更有效地指导实践,探索新的化学反应,合成新的化合物[3]。
仅就以上化学理论的产生及其在化学科学发展中的作用的例子可以看出:
化学理论是构成化学科学的重要内容之一,化学基础理论也必然是中学化学教学中化学基础知识的重要组成部分。
中学化学课程中化学基础理论教学和元素、化合物教学是相辅相成的。学生在已有元素、化合物及其变化的感性知识的基础上,学好并掌握了化学基础理论之后,不仅能从本质上更深入、更全面地去理解已学的元素、化合物及其变化的知识,并能把个别的元素、化合物的具体事实系统化,增强所
学知识的巩固程度,而且还能运用这些理论指导以后章节的元素、化合物知识的学习,提高学习主动性。
通过化学基础理论的教学,既能培养学生辩证唯物主义观点,还能使学生受到科学的抽象、概括和微观想象的训练,从而提高和发展学生的逻辑思维能力和想象能力。
此外,从化学理论的基础是实践,理论还要受实践检验这一客观事实反映出,无论化学理论如何提高,化学过去是、而且现在和将来也仍然是一门以实验为基础的科学。这说明中学化学基础理论的教学和化学实验的教学也应是相辅相成的。
中学化学教学大纲(试行草案)指出:“努力从微观的、定量的角度来研究物质的结构和变化规律。随着科学技术和生产的发展,中学化学的基础知识和基本技能应当相应地逐步更新。教材要选择符合现代科学发展水平的一些理论⋯⋯。”适当加强化学基础理论的教学,是保证中学化学课程跟上现代化步伐的需要。但在提高化学基础理论的同时,还要注意和我国的实际情况(特别是学生的接受能力)相适应。为此,我国正在对当前中学化学教学中的理论内容的深广度进行探索,通过教学实践总结经验,并将针对不同学制的中学给予不同要求,分别作适当的调整处理[4],以避免由于脱离实际、孤立地强调提高理论所导致的不良后果。