浅谈元素周期表蕴含的育人价值

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  摘要:处于高中阶段的学生正是人生观、价值观和世界观形成的。高中化学课堂不仅是传递化学知识的殿堂,而且是承担着学科育人责任的主阵地。本文以元素周期表为例,谈谈如何挖掘教材,在课堂上渗透价值观教育。
  关键词:元素周期表 育人价值 教学
  爱因斯坦说:“教育是什么?教育就是你把在学校学习的东西忘光之后所剩下来的东西。”那么所剩下来的东西,应该包括做人做事的道理,包括对理想信念的追求,包括思维思考方式,包括生活的态度,包括价值观等,而这才是教育的真谛!可是現在的课堂,往往一味追求对知识的灌输,忽略能力与方法的培养,而情感态度与价值观更是一笔带过。“教书育人”,作为老师,我们不能仅仅教授书本知识,更要承担起学科的育人责任。如何挖掘教材,巧用教材,潜移默化之中发挥育人的作用呢?这里以元素周期表为例来进行探讨。
  一、唯物主义教育
  唯物主义,是解释世界运行规律,改造世界的武器。唯物主义教育,是建立在对自然和社会正确认知基础上的教育。
  (一)对立统一规律
  对立统一规律的内容是,任何事物之间都包含矛盾性,也正是这种矛盾性在推动事物的发展。
  在元素周期表中,不同元素具有不同的得失电子能力。不同元素的得失电子能力是相互对立的,在反应中又是相互影响、相互依赖的。这反映出既相互对立又相互依赖,既割裂为一个个单独元素的性质,又统一于基础性的原理的对立统一规律。以此为契机,帮助学生树立对立统一的辩证唯物主义思想,引导学生辩证地看待周围的人和事。结构决定性质,物质化学性质的根本来源,就是其核外电子的排布,就是元素周期表揭示的深刻规律。不仅如此,生活中对立统一规律的应用,也让学生明白了知识点之间的关系,加深了对相关概念的理解。
  由此来引导学生进行思考,有效地实现了知识的整合,使知识由点到线,由线到面,无论对化学原理还是宏观现实世界,都有进一步的深刻理解。如此,既可以出色地完成教学任务,又可以鞭辟入里,发人深省,为课堂增光添彩。
  (二)量变到质变的转化规律
  量变会引起质变,量变是质变的条件,质变是量变的结果。
  在元素周期表中,同一个周期从左到右的变化,同一个主族从上到下的变化,就是典型的量变质变规律。这种性质的变化是渐进的,但是当量变逐渐累积到一定程度时,就实现了从金属元素到非金属元素的质变。最开始化学家得出简单的八隅律,就是元素周期律在第二周期和第三周期规律的体现。这种规律其实随着元素序数的增加,也在逐渐变化,渐渐地不能再通过简单的八隅律来解释。这种转变的规律不是一成不变的,元素周期表中的每一行都在经历这样的转变,却有着不完全相同的周期。所以这种周期性变化不是数学意义上的周期性变化,如机械的正弦函数,而是质变引起量变、量变带来质变的过程。探究这种变化,进一步加深了对化学规律的理解,提出了更完备的元素周期律,同时在看待第二、三周期这些既往通过八隅律解释的元素时,又能得到更为全面精准且统一的结果。
  二、献身科学探索的无私精神教育
  一张元素周期表,是人类在漫长的历史长河中,在实践摸索中,不畏艰难困苦向科学的山峰不断攀登的成果。每一个元素的背后,都蕴含着一位甚至多位科学家的心血与汗水。科学家的艰辛付出、孜孜不倦的追求,换来科学技术日新月异的进步。这是人类文明的基石和全人类的财富。
  居里夫人幼年生活艰苦,靠着勤工俭学以及姐姐的帮助才完成了学业。她工作勤奋刻苦,不顾实验对身体健康的危害,发现了“钋”和“镭”两种元素。“镭”是一种放射性元素,可以用于癌症的治疗。然而居里夫人知道了这点后,却放弃申请专利。她向全世界公开了镭的提取方法,还将她历经四年,将在小棚子里夜以继日地工作提取出的镭转送给了镭学研究所,分文不取。这种精神多么难能可贵!居里夫人完全可以申请专利,获得大笔的授权费用,或者将自己多年辛苦提炼的成果换取金钱,可是她并没有这么做。在物质利益面前,她是如此清心寡欲。相反,在对科学的探索中,她又是如此的渴求!
  这样的小故事,可以为我们的课堂增加趣味性,活跃气氛。同时科学家们的示范作用,对学生人生观与价值观的形式也有很好的引导作用,是正能量的一种传递。尤其在2020年新冠病毒肆虐的情况下,以钟南山、李兰娟为代表的医务工作者们以身抗疫,众多科研工作者积极投身于疫苗的研制,对孩子们起到一种很好的示范作用。当然这次疫情也让我们看到了自然科学的重要性,有效地激发学生的学习动机。
  三、理论与实践辩证关系和科学精神教育
  理论来自实践又指导实践,实践反过来检验理论、推动理论。这一点在元素周期表中也有体现。
  1875年,法国化学家布瓦德朗宣布他发现了镓,其密度为4.7 g/cm3。门捷列夫知道后写信给他,说:“阁下发现的元素镓应该就是我之前预言存在的类铝。不过它的密度应在5.9—6.0 g/cm3之间。”布瓦德朗心中纳罕:“我刚刚冶炼得到金属镓,这世界上只有我手中才有,他怎么可能知道镓的密度呢?”但是出于负责任的态度和科学精神,他再次冶炼与提纯,重新测定,结果证明门捷列夫的说法是正确的。镓的密度正如预言,是5.94g/cm3。这在当时产生了巨大的轰动效应。门捷列夫和布瓦德朗成了科学界的明星。依照门捷列夫的元素周期律,人们按图索骥,先后发现了元素钪、锗等。正是门捷列夫元素周期律的指导作用,加快了新元素的发现步伐。
  由此可见,理论与实践的辩证关系:理论来源于实践,是在实践中总结和摸索出来的;又能反过来指导实践,从而更好地促进实践。而实践又会进一步检验理论。当实践发现了理论不足之处时,会进一步促进理论的发展,使其更为完善。
  科学精神,正是理论与实践辩证关系的体现。科学精神,从来就没有坚持所谓科学理论的必然正确。科学精神,是本着基于实践的开放态度,从实践出发,总结出科学理论。科学理论,囿于实践的不足,也存在自身理论上的不足,这都是很正常的。随着实践的发展,发现实践中的未知未解之处,就能够进一步促进理论的发展。   四、爱国主义教育
  门捷列夫绘制的元素周期表有七个周期、十六个族,我国古代有“天干地支纪年法”,十天干、十二地支,六十年一个轮回,可以说和元素周期表的排布思想有着一定的相通之處。这种有序排列、逐渐变化的朴素规律总结古已有之。现在的文献记载都说1746年德国的马格拉夫发现了锌元素,但是事实上早在1637年宋应星编纂的《天工开物》这本书中就详细记录了锌的冶炼过程。由此可见我国古代文明的璀璨。
  可是到了近代,由于闭关锁国、故步自封,在文明发展的各个方面,尤其是在自然科学的发展上,我们落后了。经历了清王朝的腐朽落败和西方列强的侵略,我们的民族终于从沉睡中醒来,逐步走向民主与富强,在自然科学领域不断有新的发展,自主研发水平不断提高。有些科研技术水平已经走在世界的前列。少年强则国强,培养孩子们既为祖国骄傲自豪,又能意识到民族振兴的使命感,与祖国共奋进,使我们的国家逐步迈向繁荣、富强、昌盛。
  五、美学教育
  自然界中的一百多种元素各具特色,星罗棋布,犹如夜空中一颗颗闪烁的星辰,耀
  眼夺目。而一旦纳入元素周期律的框架中却井然有序,犹如漫天星斗统一于万有引力定律一样。门捷列夫发现了元素周期律,从而将各种元素纳入一个统一的理论体系中,并以此揭示了无数无机物(如氧化物、酸、碱、盐等)的性质。这体现了科学规律下的秩序性和科学规律的统一性。这种美是一种自理性层次上升到科学层次的美,是一种看似简单、实则深刻的科学规律与纷繁万千的物质世界之间交相辉映的美。
  以上是笔者在教学中一点总结与感悟。人们称呼老师为“教书先生”,事实上老师不仅在“教书”,更重要的是以“先生”的责任在教人。在以人为本的理念下,我们的课堂不仅着眼于知识的获得,更应该关注学生在这个过程中科学思维方式的形成、社会情感态度价值观的获得等。唯有此,学生在获得知识的同时,才能收获更久远的东西——素质。我们老师要不断加强专业素质的提升和人格魅力的养成,坚持以生为本,为素质教育张目,精心备课,用心上课,必然会实现学生知识与能力、品格与素质的双丰收!
  参考文献:
  [1]高建军.元素周期表与辩证唯物主义[J].思想政治课教学,2004(1):2930.
  [2]张嘉同.化学——人文精神的韵味[M].长沙:湖南师范大学出版社,2000:33.
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