本站原创摘 要 ：现在的教育,主要是培养学生的全面素质和学生探究科学的精神.自然科学之间是相互联系的,利用不同领域的探究方法去认识自然世界,通过相互渗透,体现不同学科互相结合的优势,可以极大的拓展了我们的教学思路.
关 键 词 ：化学教学；等效；不确定性；等效性；互补性；守恒
教学系统是一个复杂的、各方面存在广泛联系的动态系统.现代哲学思想提出了“统一性”和“普遍联系”原则,以及人类思维的结构使得不同的系统之间经常出现某种超常的“相对性”和“等效性”以及互补性.而物理、化学又是紧密联系的自然学科,在思维方式上有许多相似之处,现在高考的理综考试在这些方面要求更加突出.为了使化学教学更充满活力、更有效,这里对物理学的思维方式在中学化学教学中的运用作了一定阐述.
一、思维实验法
思维实验法是伽里略首创的,也叫理想实验法,后来广泛运用于物理研究中.在此基础上,他又创设了许多精妙的实验方法,有的后来为量子力学的研究所借鉴.这些人类哲学和科学方面的宝贵遗产,将帮助我们在化学教学中建立起自己的思维实验室,来拓展我们的思路.思维实验开展的关键是建立思维模型,就是对事物根本特征的抽象和提取.
中学化学向来是建立在实验基础之上.但在理论教学中,有的实验所需仪器、操作较复杂,甚至目前尚不具备足够条件.这时,我们应对理论教学进行思维实验法的尝试,在纸上做实验,既训练了学生的思维又容易理解.
例如,某温度下,把100克KNO3的溶液分成两等份,一份蒸发掉10克水,另一份再加入6克KNO3晶体,均能是溶液成为饱和溶液.求在该温度下KNO3的溶解度?
在建立思维实验之前,相当一部分的学生就很难把这一分为二的两份溶液联系起来思考,思维上是孤立的.当我们把第一份溶液蒸发的10克水与第二份溶液中加入的6克晶体联系起来进行考虑,会得出：第一份多出的10克水与第二份加入的6克KNO3晶体恰好形成饱和溶液.这样一来,问题就会迎刃而解.
现代中学生的想象力是很丰富的,但思维的迁移能力还是很缺乏.如学生对宏观的物体之间的数量关系等是很明白的,但类似的问题转化成微观的粒子,他们可就犯难了,无法想象、也无法想通.此时,如果我们进行思维引导,建立起宏观与微观的联系,他们就会一下子领悟过来.
二、等效原理
爱因斯坦通过巧妙的思维实验,发现匀加速参照体系与强引力场之间具有相同的效果,这是等效原理的一个活生生的例子,它还表明了大千世界的很多事物是相通的.在化学上,到处都有等效的影子.像溶液酸碱性的表达可用PH和POH两种方法,它们从两个不同角度描述了事物的同一性质；元素的金属性和非金属性也具有等效性.由于等效性的普遍存在,在教学中,我们可用熟知的事物来类比未知、抽象的事物,使问题变得浅显易懂,而且生动有趣.
如电势差,电位差、能极差,我们都可以类比成水位差.在氧化还原反应中,电极反应中,氧化性、还原性的强弱都可类比成“竞争力”、“人为力”的大小来形象的认识.这样的类比符合学生的认知心理,很容易被学生接受.
三、不确定性原理
不确定性原理是德国物理学家沃纳-海森提出来的,是现代量子理论的基础.海森发现,在同步测定电子的位置和运动时,总存在着理论上的限制,不可同时确定.这个事实打破了人们认识事物的一元论观点,而应以多元的思想去看待事物.这就告诉我们,当用某一观点去看问题时,应从另一角度去质疑.我们在教学中,如果总是把知识精确化、准确化、细化地传给我们的学生,让学生严格按照要求去做,这样将束缚学生的思维,不利于培养学生的自主能力,最终会事与愿违,使我们的教学陷入尴尬的境地.其实,不管是在我们的教学中,还是在现实工作和生活中,很多东西都需要自己去领会,去摸索,真所谓“道可道,非常道”.
四、互补原理
在量子力学中的电子的波动性和粒子性这一相互冲突的事实,使得波尔提出了令人惊讶的自然原则――互补原则.他认为不同观点的相互补充,才使得对事实的认识更加的完整.但学生在认识事物时,观念和思维都受到一些习惯性的影响,而缺乏从相对的角度去思考、处理问题的能力.
在化学中,许多概念是多元性互补的.例如酸与碱、金属性与非金属性、氧化反应与还原反应、化合反应与分解反应、中和反应与水解反应、正反应与逆反应、吸热反应与放热反应、酯化反应与水解反应等概念就互补.
五、守恒原理
在物理学里,有能量守恒、动量守恒、物质质量守恒等原则.它们都体现了一种万事万物不生不灭的朴素思想.万物以不同的形态存在,在物质的运动、变化过程中,无外乎由一种形式转变成另一种形式,但总的量不会无缘无故的增减.这一哲学思想在处理化学问题时,也同样体现出其精妙之处.如化学反应中质量守衡,在氧化还原反应中电子守恒、化合价的升降守恒,吸热反应与放热反应中的能量守恒,离子反应中电荷守衡等.我们的学生如果体会到了以不变应万变的哲学思想,在学习中就不会思维混乱、无处下手、盲目乱动.培养出的学生将具有稳定的心理素质,思维上有条理、有系统和全局观.
在化学教学中,如果教师能够有效地、巧妙地把物理学等其它哲学思想运用于教学中,不仅收到良好的教学效果,也培养了学生的思维方式,改变了他们认识科学的观念.这既符合现代教育的要求,也满足学生自身发展的需要.
（作者单位：重庆市开县陈家中学）