浅议化学的科学美与中学化学教学中的艺术因素，本文主要内容关键词为：因素论文,化学论文,中学化学论文,科学论文,艺术论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
教学实践表明，教学过程，特别是在化学教学过程中，不仅具有显著的思想性、科学性，而且还具有很高的艺术性。教室和讲台，不仅是教师向学生传授知识、培养能力的场所，而且也是教师发挥自己的艺术创造性，以科学的真、善、美塑造青少年学生美好心灵的舞台。
一.化学科学美
科学美是科学对象与科学表现相统一的美。美学原理告诉我们：“美的本质是真与善的统一。真是什么？真是存在着的客观物体及其在运动变化发展之中表现出来的规律性。善是什么？善是实践活动的合目的性。真与善的统一，指的是真与善互相联系、互相渗透于同一形象之中。”化学科学美正是这样的真与善的统一形态。化学科学美主要表现在化学实验美、化学理论美、化学用语美和化学应用美等方面。其主要特征是简明、和谐和新奇。
1.化学科学美的主要内容
（1）化学实验美
化学实验是化学科学的基础。化学实验美也是化学科学美的基础。化学实验正是揭示客观世界物质运动的最普遍、最基本的规律和物质基本结构的基本手段，这自然是“真”的体现；并且化学实验都是按照人们一定的目的性而有计划地进行的实践活动，因此，它也是“善”的体现。可见，化学实验是充分体现真与善统一美的典型事例。
（2）化学理论美
理论美是科学美的核心。化学理论来源于实验和客观实践的总结。它也是真与善的和谐统一的美。美学原理还告诉我们：美的本质是自由创造的观照，即任何一个形象，如果它能表现出对人的实践活动、实践成果以及与此相关的人的精神、情感的肯定，那么它就是美的，而观赏这个形象的人就会从中获得美的享受。”“观照，是直观自身欣赏自身的意思。”化学理论是对客观自然界物质运动规律的探索，它不仅是人们对客观世界的某种程度上的规律的肯定，同时也是对“与此相关的人的精神、情感的肯定”。所以说化学理论是美的。
（3）化学用语美
化学用语是化学科学独有的，具有国际性、科学性和规范性的书面语言。它是一种从最佳抽象形式表现感性自由内容的形式美。化学用语系统把物质及其变化用符号表示，即使杂乱无章的物质及其变化得到统一，又能在运用中得到简洁之快感。它在化学世界中是一种伟大的创造美的抉择。
（4）化学应用美
新元素的发现、新物质的制取、新化学工艺的开拓等，无一不是化学知识应用的成果。我国著名的化工专家侯德榜提出的先进的侯氏制碱法，为世界制碱工业做出了卓越的贡献。侯氏制碱法的美，是以真为基础的。如果不真，不适合于客观规律性，就不可能保持着现在的世界领先水平，更谈不上美了。侯氏制碱法的美，又是以善为前提的。如果不善，不合乎目的性，没有实用价值，它也就根本不会被设计出来，也更谈不上美了。所以说化学知识的应用，是真、善、美在实践中的最好统一，是人类自由创造活动的高度体现。
2.化学科学美的主要特征
化学科学美的主要特征是简明、和谐和新奇。
所谓简明，就是从纷繁杂乱的自然现象中创造性地概括出简单明了的规律。如质量守恒定律、元素周期律等，无不体现出科学美的简明性。简明性中反映了丰富的现象与事实，因而又具有普遍性，从这一理论可以解释很多复杂的问题。
所谓和谐，就是说自然界中形态万千的物质，总是有序而和谐的。这里的和谐包含协调、对称、秩序、适度、节奏及多样中统一等概念。仅以对称来说，晶体的规整的对称性使千差万别的物质（晶态）具有了自然的和谐和协调美；元素周期律和元素周期系从内容和形式上看都是对称协调的，而且周期、族与行列联系巧妙，构成了一个和谐的整体。
所谓新奇，就是既在情理之中，又出乎意料之外。凯库勒关于苯环结构学说的提出，鲍林（L.C.Pauling ）提出的蛋白质分子结构的α螺旋模型，以及碳－60及其同系物的发现等，无不使人们的心灵感到一种愉悦的惊奇。
二.中学化学教学中的艺术因素
1.中学化学教学美
中学化学教学过程表现出美的意境。经常听到有人这样说，听一堂好课便是一次美的享受。它说明，教学从某种意义上说是一门艺术。而有效的教学过程是教学艺术的璀灿结晶。当教师通过辛勤的备课，将自己美好的形象、巧妙的提问、工整的板书、娴熟的演示技巧和自己设计的模型、图表等最优化地组合起来；将看似枯燥的公式、定理、定律化为生动美好的形象；将死板的记忆化为生动丰富的想象；将师生之间单方面的灌输关系变为平等的相互交流的关系，即创造出一个情景交融的课堂气氛时，便可使学生在教学过程中保持兴奋的情绪，在愉快的环境中接受教育，获得知识，同时，给学生以美的感受。在化学教学过程中，教学美的体现如下：首先，把抽象的化学概念、定律按照化学教学原则和美学心理规律，运用艺术手法转化为形声并茂、情趣感人的化学实验；其次，要重点突出图形美和色彩美；另外，美的因素还体现在教学语言和教学姿态上。
总之，化学教学美是化学科学美在中学化学教学过程中的普遍反映。
2.中学化学教学中的艺术因素
有了丰富的化学科学美，并不能解决学生的学习问题。由上可见，只有通过化学教学过程，将化学所蕴含的美充分地显露出来，变为化学教学中的美，才具有强大的感召力。这就是化学教学的艺术问题。可见化学科学美是化学教学艺术的源泉。由于教学过程的主导和主体能动地参与教学过程，因而化学科学美和化学教学的相互作用，即是化学教学的艺术性。体现在教师的施教与学生的学习之间，表现为美的情感因素、美的形象因素和美的创造因素。
（1）美的情感因素
众所周知，教学活动中师生之间离不开情感交流。学生的学习是以认识为核心的复杂心理过程。参与学习过程的心理因素有3 类：第一类是学习，其本身涉及的心理成分，如感知、记忆、思维等；第二类是激发学习积极性所需要的心理成分，如情感、情绪、兴趣等；第三类是保持学习积极性的心理成分，如意志、毅力、注意等。所以，动之以情，晓之以理应是教学的基本要求，教学从本质上讲是具有感情色彩的。实践证明，调动各种情感因素使教师高高兴兴地教，学生生动活泼地学，组成以认知为核心的知、情、意统一和谐的教学发展过程，对于提高教学质量是有重大意义的。作为化学教师，首先，要有高尚的情怀，要关心爱护学生，用情感去激励、愉悦学生。同时，师生间要有情感交流，关系融洽。这样学生就会从对教师的爱和崇敬而“爱屋及乌”，会对化学的学习产生浓厚的兴趣，因而学习会更自觉，会在高效完成教学任务，提高知能水平的同时，在情感上得到美的熏陶。当教师在教学中由职业需要上升为他的职业情感时，当学生的认知需要上升为他的情感需要时，教学就会超脱了“有用”的功利观念，转向“移情”和“无我”的超功利意境，从而进入了美的境界。所以，在化学教学中，教师要巧妙地利用实验、实物、模型、图表、故事、趣味语言和隐喻暗示等手段和方法，引导学生进行各种妙趣横生的探索，发现并鉴赏化学知识内在的科学美，凭借化学科学美的魅力和暗示作用，使学生陶冶情感，启迪智慧，美化心灵，而当学生对化学科学美感受最深刻的时候，他们的思维也就进入了最佳时期，聪明才智也得到了充分的发挥。例如，当教师用优美的语言结合挂图介绍大自然化学变化的杰作——钟乳石和石笋的形成而构成的壮观景象时，不仅可让学生了解掌握碳酸钙和碳酸氢钙的互变规律，而且可以培养学生的美感，产生对大自然的喜爱，从而强化学生的激情，使学生带着饱满的情感去学习。另外还可以向学介绍化学家不畏艰险，追求真理，热爱祖国，热爱和平的情操；介绍实验大师设计实验时的审美鉴赏力及巧妙精美的构思；介绍理论化学家所提出的假设的大胆合理和超人的直觉等，这都可以激发学生的积极情感。总之，教学的艺术性正在于情感与理智的和谐、热忱与智慧的结晶。
（2）美的形象因素
形象性是教学的又一艺术因素。教学中只有借助形象性描述、直观实验形象与生动的修辞等，把抽象的化学概念和理论具体化、感性化，才容易为学生理解。教学实验证明，越是抽象难懂的内容，教学时就越需要形象性的描述与想象。如在高一讲“原子核外电子的排布”一节中的电子云概念时，由于核外电子运动的特点是：质量小、带负电荷；运动的空间范围小；高速运动等，因而核外电子运动的规律与宏观物体不同。它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘它的运动轨迹，我们只能指出它在核外空间某处出现机会的多少。因此，我们在教学中可用蜜蜂采蜜来比喻，也可以采用给氢原子照像的比喻来讲解电子云的概念。为进一步加强形象化教学，可根据教材上的图绘制一系列幻灯片，并涂上颜色。上课时将幻灯片逐张重叠放映出来，图象就更逼真，效果也就更理想。这样，不仅使学生理解了电子云的概念，又受到了美的熏陶。中学化学教材中还有一些难理解的概念，如摩尔、化学键、动态平衡等，如不进行生动形象的描述，不塑造真实与想象相结合的形象，这些概念是很难讲清听懂的。
（3）美的创造因素
教学是师生双方共同参与的能动创造过程，创造性是教学的又一艺术因素。苏霍姆林斯基说：“我们称之为‘教育’的一切，正是在人身上再现自己的一种伟大创造。”面对生理和心理上的千差万别、瞬息多变的中学生，是不能使用刻板的模式来解决所有的问题的，必须针对学生的听课动态进行相应的变化和调节，而这便表现为创造性。如听一位高三化学教师在复习电解与电离概念以及电解质的导电过程课时，发现一部分学生眉头紧锁，出现紧张不快的神态，这位教师意识到这是他们对这部分知识的接受还有困难，就变换手段，以食盐为例绘图分析，顷刻课堂气氛陡转，学生精神振奋，这就是教学方法的创造性。另外，化学实验教学艺术的创造性，不仅表现在自身实验的创新，而且要在培养学生实验能力方面具有创造性的教学方法，才能培养出具有创造才能和动手能力的人才。如有的教师提出“以实验为基础的引导探索法”，把实验作为探索、研究问题的手段和方法，创造性地把相当数量的演示实验改为学生自己动手的课上实验；把大部分验证性实验改为探索性实验；增加了有利于揭示问题实质的实验和含有设计因素的小实验。这就是实验教学艺术的创造性的表现。总之，从教材内容的分析、教学方法的选择、教学方案的设计、教学过程的组织、突发事件的处理到教学语言的运用等，都需要严谨而不拘泥、灵活而不紊乱、富有想象、感觉敏锐、善于机变的创造性思维发挥作用。这种创造思维能力的发挥，既应体现在课前能针对不同教材、不同班级设计出不同的、留有机变余地的教学方案上，又应体现在课堂上能对突发性问题及时发现、反馈、调节和灵活处理上。
三.科学美因素与教学美因素的关系
如果说实验美、理论美、用语美、应用美是化学能够形成艺术美的科学美因素，那么美的情感激发、美的形象塑造、美的创造力发挥就是化学教学能够形成艺术美的教学美因素。一方面，科学美因素是教学美因素的基础。我们知道，化学实验是化学之母，也是化学的大观园：仪器美、装置美、设计美、操作美、现象美，而被爱因斯坦誉为“思想领域中最高的音乐神韵”的玻尔原子结构的量子力学模型，使眼花缭乱的化学世界里顿显有序而和谐的本质，并给化学平衡和计算提供了理论依据的质量守恒定律；把过去长期积累的零散的、好象彼此完全无关的各种元素有机地联系起来，使它们的性质体现出一种和谐规律，例如犹如一组优美动听的交响乐的周期律和周期表等，这都是化学理论美的具体体现。懂得了化学用语，就可以了解物质内部及其变化的微妙。如苯分子结构简直就象一件艺术品，化学方程式可以一目了然地使各种化学变化呈现在我们眼前，体现着在质量上守恒，且原子数目相等。它意味着一个实验、一项工程能给我们带来许多生动而丰富的想象。这些足以说明化学用语美。另外，化学知识的应用，使人们研制的各种高、精、类材料大放异彩，推动着核能、宇航、电脑等科技事业的发展。化学的威力把物质世界变得如花似锦、琳琅满目，丰富了人们的生活，装饰美化了环境，并以其化学科学的美汁浸染着人们的心灵。这是化学应用美的成果。试想，倘若没有化学科学的实验美、理论美、用语美和应用美，何谈化学教学中美的情感激发、美的形象塑造和美的创造力的发挥呢？另一方面，教学美因素是体现科学美因素的手段。因为只有恰当地进行美的情感激发、美的形象逆造和美的创造力发挥，才能将化学科学的实验美、理论美、用语美和应用美展现出来。可见，在课堂教学中，化学教师只有最得体地把化学教学的艺术性因素表现出来，方能使学生在获得知识，培养能力的同时，得到精神上的享受。这样的化学课才堪称为教学艺术品，这样的化学教师才堪称为教学艺术家。
综上所述，教学艺术可看成是培养人才时能取得最佳效果的一整套娴熟的教学技能、技巧；也可以看成是对教学方法论出神入化的综合升华及处理教学问题时使教学过程对学生产生巨大吸引力的心灵契机。教学艺术离不开情感的激发、形象的塑造和创造力的发挥。从本质上讲，化学教学艺术是化学教师引导学生共同对化学学科中的实验美、理论美、用语美和应用美等科学美因素，在化学教学中以形象性、情感性和创造性等教学美因素进行能动反映的过程和结果。