挖掘，創(chuàng)新，更好地發(fā)揮化學課程的育人功能

吳俊明 許穎如

摘要：論述了化學的育人價值；分析了怎樣才能充分挖掘、創(chuàng)新，更好地發(fā)揮化學課程的育人功能；以“純堿工業(yè)”為例對具體的育人教學作了初步討論。

關鍵詞：立德育人；化學課程；科學價值觀；純堿工業(yè)；育人教學

文章編號：1005–6629（2016）5–0027–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

科學不僅具有認知價值，而且具有應用價值、倫理價值等等?？茖W的現(xiàn)代發(fā)展越來越清晰地表明，價值因素滲透于科學活動的整個過程之中，科學與價值不可分離。只從功利視角出發(fā)，只重視科學的外在價值，忽視其內在價值、間接價值，這是目光短淺、失于偏頗的。從人的發(fā)展角度看，科學的內在價值和間接價值更為重要[1]。作為一門基礎性的自然科學，化學自然也具有多元價值。說到化學的價值，許多人都會想起它的應用價值，例如，純堿是一種重要的生活資料和生產資料，純堿的工業(yè)生產離不開化學……不少教科書也正是以類似的方式來體現(xiàn)、滲透化學的價值教育，這樣做是很自然的。但是，如果只關注化學外在的應用價值，忽視它的內在價值、精神價值、文化價值、育人價值，這是不應該的，要注意糾正。本文擬討論化學的育人價值、怎樣才能充分發(fā)揮化學課程的育人功能，并以“純堿工業(yè)”為例，對具體的育人教學作一些初步討論。

1 化學的育人價值

從歷史的角度來看，人類的進步跟人類自身對化學的認識發(fā)展一直是結伴前行的。這個總體規(guī)律意味著化學是具有育人價值的。具體地說，化學的育人價值主要在于能幫助學生做到以下幾個方面。

1.1 體察世界的物質性與辯證規(guī)律

化學能使學生體察到形形色色的實物都是由物質（實物材料）構成的，其早期的突出例子之一是：曾經被前人認為虛幻不見的各種“空氣”（例如“固定空氣”、“可燃空氣”、“濁空氣”、“火空氣”、“脫燃素空氣”、“燃素化空氣”、“亞硝空氣”、“堿質空氣”[2]等等），先后被化學確定是不同的氣態(tài)物質，并非空空無物。尤其是，現(xiàn)代化學揭開了一個又一個神秘莫測的疑謎：生物體是以核酸、蛋白質等等生命物質為基礎按特定方式構成的特殊系統(tǒng)，生命現(xiàn)象不過是這類開放的復雜巨系統(tǒng)的復雜性涌現(xiàn)；思維的物質基礎、遺傳的物質基礎等等也已開始被化學揭秘……化學不但能使學生體察世界的物質性，體察化學變化的普遍性，體察物質之間的相互聯(lián)系，而且能使學生體察化合與分解、酸和堿、氧化與還原、中和與水解、溶解與結晶、加成與消去、普遍性和特殊性、現(xiàn)象與本質、內因和外因等種種矛盾現(xiàn)象，逐步形成和深化對立統(tǒng)一同在、量變到質變、否定之否定等辯證規(guī)律的認識，重視理性思考，為形成正確的世界觀奠定堅實的基礎。

1.2 從特定角度形成和創(chuàng)新認識世界的方式，發(fā)展認識世界的能力

化學是從特定角度來認識物質的。在了解化學、形成化學認識之后，人們就創(chuàng)新了自己認識世界的方式，從組成、結構以及相互轉變和相互作用等角度來認識物質，了解物質分子的功能，了解物質對于人類的現(xiàn)實意義和深遠意義?；瘜W的思維方式能使學生在認識世界時增添新的內容和新的特征，有利于他們認識世界的能力和科學思維、智慧水平上升到新的層次，得到新的發(fā)展。例如，眾多的化學事實都表明：物質的微觀結構決定其性質和變化，物質的差別和變化只能用其微觀結構來解釋。因此，化學的學習有助于學生形成微觀結構的觀念，也有助他們把結構觀念遷移到其他問題的解決上，能夠從比較宏觀的角度來認識和解決問題，進而善于做戰(zhàn)略性思考。此外，化學中的元素、異構、系列等概念所蘊含的思想方法也逐漸對其他領域產生顯著的影響。

化學的這些價值和功能是跟其他學科不同的，也是其他任何學科無法替代的。

1.3 養(yǎng)成科學精神，提升精神追求

科學精神是一種崇高的思想感情，其最重要、最核心的是實事求是。化學的探究和學習能促進學生實事求是，勇于探索，勤于探索，獨立思考，敢于質疑，敢于批判?？茖W致力于探明現(xiàn)實世界的規(guī)律，而規(guī)律具有和諧、清晰、簡潔、完善等特質?？茖W對于規(guī)律的追求，就是對和諧、清晰、簡潔、完善等的追求，實質上是對美的本質的追求。作為一門重要的自然科學，化學不但能夠向人類展現(xiàn)感官美，而且能夠向人類展現(xiàn)理性美，從而具有內在的美學價值?；瘜W的學習能夠促進和強化學生對美的本質的追求、對真和美統(tǒng)一的追求。

1.4 比較全面地了解和認識物質，更好地利用自然、改造自然、保護自然

化學能夠幫助學生進一步認識物質世界。不學習和了解化學，學生對物質的認識是不完整的、有重大缺陷的。化學的倫理價值，不僅能夠促進學生成為自然界的合理利用者、改造者，而且能夠使學生學會趨利避害，恰當?shù)靥幚砗门c自然的關系，成為自然界的友好保護者，有利于實現(xiàn)人類與自然和諧相處，既提高生活質量又提高生存質量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、科學發(fā)展。

1.5 形成重視實踐、實證，重視微觀想象的觀念

化學物質千差萬別，難以用抽象演繹方法作出準確和精細的推定，需要逐個研究、認識。它的這種個別性特點決定了化學對實驗、實踐有強烈的依賴性，必須以實驗為基礎，重視微觀想象。由此，化學學習特別有利于學生形成重視實踐、實證和重視微觀想象的觀念。

1.6 弘揚民族精神、愛國主義，具有國際視野

化學與社會有著密切的聯(lián)系，通過這種聯(lián)系可以進一步弘揚民族精神、愛國主義，形成國際視野，實現(xiàn)科學精神和人文精神的融合，提升倫理道德觀念，把求真、求美與求善統(tǒng)一起來。

總之，化學不但具有工具性的實用價值，能夠促使人們形成積極的信念、開展認知活動、破除神秘主義、預見未知和未來、促進人腦的開發(fā)和進化，為人類的成功提供物質支撐；而且具有內在的精神價值：學習化學可以促進正確的世界觀和方法論的形成，提升人的思想境界，訓練人的心智，提高人的知識和智力水平，使人的認識能力不斷提高，可以促進人們養(yǎng)成踏實嚴謹、認真負責的工作作風，激勵人們淡泊名利、無私奉獻，勇于追求真理；促進人們的生活方式的文明化……為人類的成功提供精神支撐，在促進人的自由和全面發(fā)展中具有重要作用。促進人的發(fā)展是化學最重要的間接價值。這種價值不止在于知識，更在于世界觀、方法論、科學精神、科學認識的能力和生存方式，在于提升人的精神文化水平。忽視化學的育人價值，輕視化學學習、削弱化學課程、不搞好化學教學等等，都是不應該的、錯誤的。

2 充分發(fā)揮化學課程的育人功能

所謂“功能”涉及“客體對于主體需要的意義”和“有用性”，是價值的具體體現(xiàn)，跟“價值”既有聯(lián)系又有區(qū)別。化學的育人價值決定了化學課程具有育人功能，每一個化學教育工作者都應該努力發(fā)揮化學課程的育人功能。這是時代賦予我們的歷史責任，切不可以淡忘。我們認為，要進一步做好這件事，需要從三方面著手：

2.1 提高認識，堅持立德育人為先

只有堅持立德育人，化學教學才可能具有正面意義。排除各種干擾，防止分散精力，堅持立德育人為先是充分發(fā)揮化學課程育人功能的首要前提。

目前在這方面存在不少問題，最突出的是：只講實用價值，忽視內在價值、精神價值、育人價值和文化價值；以學生發(fā)展為本、以學論教被偷換為以應試為本、以考論教；日常的新課教學竟然要一步到位，直奔高考解題訓練，訓練教學則注重“刷題”訓練，一心要把學生訓練成“刷題”機器人，鼓勵學生努力撈分以利日后“扒分”；培養(yǎng)撈分能力取代培養(yǎng)解決問題能力成了硬任務、實任務，立德育人更是成了軟任務、虛任務……這些做法背離了社會進步的需要，背離了學生發(fā)展的需要，給學生埋下了畸形發(fā)展的禍根。造成這種狀況的原因很多、很復雜，單靠教師和學校難以從根本上解決問題，但我們一定要保持清醒的頭腦，做好自己的本分工作，盡好自己的責任。另一方面，對于學生應試升學、繼續(xù)發(fā)展的合理要求也必須積極支持，妥善處理，既注重增強學生解決問題能力又防止走偏、“走火入魔”。

2.2 力求生動活潑，不斷創(chuàng)新

時代在不斷發(fā)展，學生也在不斷形成新的特點。要充分發(fā)揮化學課程的育人功能，教育者必須與時俱進，勤學勤思，不斷創(chuàng)新，力求生動活潑，效果更好。

育人教學創(chuàng)新大體上可以從兩個方面展開：一是在教學內容方面尋找、挖掘顯性的和潛在的育人教學優(yōu)良素材；二是在教學方式方面設計有利于引發(fā)學生積極情感和學習主體性的活動過程，強化學生的體驗和感悟。為此，教師要勤學勤思，注意發(fā)現(xiàn)和收集有關的新穎素材，創(chuàng)造有效的教學活動方式。只有這樣，才能使育人教學做得生動活潑，更有成效。

2.3 積極疏導，組織好學習提高、課例研究和交流示范，獎勤懲懶

在發(fā)揮化學課程育人功能方面，有許多一線教師勤于學習，不斷用新的素材、新的內容來更新、充實自己的教學，達到新的教學高度，取得了很好的教學效果。但是，也有一些教師認為育人教學不過是老一套，懶學惰教，馬虎應付，不思“與時俱進”，教案多年后仍無大變化，往往充斥著脫離現(xiàn)實生活和學生實際的、老掉牙的陳舊內容，以至于教得沒勁，學者無趣，“育人教學”成為空談！對此，需要各級教學行政部門積極疏導，也需要各級教研組織積極組織課例研究和交流示范，促進教師的學習和轉變。

3 “純堿工業(yè)”育人教學的初步討論

我們認為，在“純堿工業(yè)”教學中有不少可以用來展開育人教學的題材，例如：

（1）由純堿在生活和生產中的重要性激發(fā)學習的動機和興趣。

在生活中，食用純堿常配成堿水適量揉合到發(fā)酵面團中，用于中和雜菌繁殖產生的有機酸，去除其酸味，或者加入面食中增加彈性和韌性，改善口感；用于洗除一些農藥對蔬菜的污染；在醫(yī)藥中用作解酸藥、滲透性輕瀉劑。熱的堿水常用洗滌油污和某些污漬；舊毛巾發(fā)硬后泡在堿水中燒開再保溫幾小時，毛巾會變軟、變干凈。

純堿是一種重要的化工原料，廣泛應用于輕工日化、建材、化學工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥等領域，用做制造水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等化學品的原料，用作清洗劑、洗滌劑。例如在冶金工業(yè)中用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑、煉鋼和煉銻脫硫劑；在食品工業(yè)中用作中和劑、膨松劑、緩沖劑，制造氨基酸、醬油、味精以及饅頭、面包等食品；在日化工業(yè)中用于制造肥皂和合成洗滌劑及其添加劑；在紡織、印染工業(yè)中用作軟水劑、羊毛洗滌劑；在制革工業(yè)中用于原料皮的脫脂、漂洗，配制鉻鞣革液和提高鉻鞣液堿度。玻璃工業(yè)是純堿的最大消費部門，主要用于浮法玻璃、顯像管玻殼、光學玻璃的生產，每生產1噸玻璃約消耗純堿0.2噸。此外，還用于化學及電化學除油、化學鍍銅、鋁的浸蝕、鋁及合金的電解拋光、氧化鋁生產、磷化后的封閉、工序間的防銹、電解退除鉻鍍層和退除鉻的氧化膜等，亦用于多種電鍍液中。在工業(yè)用純堿中，輕工、建材、化學工業(yè)的用量約占2/3，其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其他工業(yè)。

在定量分析中，分析純無水碳酸鈉用作標定酸液的基準，也用于測定鋁、硫、銅、鉛和鋅，用于檢驗尿液和全血葡萄糖以及分析水泥時作為二氧化硅的助熔劑，用于金屬金相分析等。

據(jù)一份全球純堿市場分析報告稱，2014年全球純堿消費量超過了5500萬噸/年，未來十年全球純堿需求將增長近34%，年均增長速度約2.9%。到2023年將增加至近7300萬噸/年。

這些資料有助于激發(fā)學生學習的動機和興趣。

（2）由純堿生產方法的演變和發(fā)展進行“開發(fā)資源、積極作為”精神的教育。

純堿的生產方法大體上經歷了地表天然堿利用和草木灰提堿、工業(yè)合成純堿以及地下天然堿開采等演變和發(fā)展過程。這個過程可以對學生起到“開發(fā)資源、積極作為”精神的熏陶、教育作用。有人認為，地表天然堿利用和草木灰提堿以及地下天然堿開采太簡單，高考考不到，不需要講，這種看法是欠妥的。

（3）由侯德榜的創(chuàng)新設計進行創(chuàng)新教育和愛國主義、民族精神教育。

第一次世界大戰(zhàn)后，歐亞交通梗阻，我國一直依賴英國卜內門公司進口的“洋堿”來源銳減。卜內門公司為了攫取暴利，捂住存貨不放，堿價驟漲七八倍，還常常有行無市。人民無堿，只得以酸饃為食；以堿為原料的工廠，倒閉的十有八九，嚴重影響了國計民生。一些憂國憂民的愛國人士決心乘歐戰(zhàn)期間帝國主義國家忙于戰(zhàn)爭、無暇東顧之機，發(fā)展我國的民族工業(yè)。范旭東在塘沽創(chuàng)辦久大精鹽公司成功之后，有志發(fā)起創(chuàng)辦堿業(yè)。當時，索爾維制堿技術為幾個大公司壟斷，保密極嚴，機器設備無從購買。1921年，侯德榜毅然接受范旭東邀請，回國到范旭東的永利制堿公司工作。此前，侯德榜曾經放棄薪水不低的鐵路工作進了清華學堂；在選擇專業(yè)時又放棄鐵路工程改學化工；這次，他又放棄了剛取得博士學位的制革專業(yè)。

聽說中國要創(chuàng)辦堿業(yè)，卜內門經理李特爾（E. S. Little）對范旭東說：“堿廠對貴國確實非常重要，只可惜辦早了一點，用索爾維法制堿，日本尚且失敗，何況中國。就條件來說，再遲三十年不晚！”可是，侯德榜跟范旭東等人齊心合力，發(fā)奮圖強，在沒有專利、沒有名師指點的情況下，克服重重困難，同時還堅決抵制卜內門的滲入、吞并、刁難等陰謀，終于在1926年成功地生產出潔白的碳酸鈉。為了區(qū)別于土法生產的“口堿”和卜內門的“洋堿”，范旭東提議把產品取名為“純堿”。在1926年美國費城萬國博覽會上，中國永利公司生產的純堿被評為國際甲甲級，榮膺大會金質獎章。1938年，侯德榜開始研究聯(lián)合制堿法。1941年，這種新的制堿法被正式命名為“侯氏制堿法”[3]。

侯德榜先生在索爾維集團實行技術封鎖的情況下，利用有關物質的相圖設計用氨化飽和食鹽水吸收二氧化碳制取碳酸氫鈉，并對索爾維制堿法進行改進，最終形成聯(lián)合制堿法，關鍵過程的主要原理是有關平衡的移動而不是嚴格意義的化學反應，之前的化學工藝設計很少有這樣做的，突破了傳統(tǒng)的思維束縛，是一個創(chuàng)新，因而廣被稱贊。

這些都是進行創(chuàng)新教育和愛國主義、民族精神教育的好素材。

（4）由原料利用率進行綠色化學思想的教育。

化學變化是原子重新組合的過程。提高化學過程的原子利用率，是綠色化學的重要原則之一。

跟氨堿法比較，侯德榜設計的聯(lián)合制堿法原料利用率高，氯化鈉的利用率達到90%以上，這是提高原子利用率的生動例子，由此可以進一步聯(lián)系綠色化學思想教育。

（5）由各種純堿生產方法對環(huán)境的不同影響進行環(huán)保意識教育。

勒布朗制堿法有兩個突出缺點：一是幾乎所有的生產過程均在固相范圍內進行，難以連續(xù)化；二是當時過程中鹽酸不能自行消化，也無較好的應用出路。生產成本高，產品質量差，不能滿足工業(yè)發(fā)展的要求，已幾乎完全被后來的方法所取代。

氨堿法原料來源豐富、方便，生產過程均在氣液相間進行，可以大規(guī)模連續(xù)化生產，產品質量好，成本低。但排出的氯化鈣廢渣沒有應用出路，易引起公害，廠址選擇要求比較苛刻。鹽的總利用率低于30%，工藝流程較長且較復雜。

聯(lián)合制堿法保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，不需要石灰石、焦炭（煤），節(jié)約了燃料、原料、能源和運輸費用，也不需要蒸氨塔、石灰窯、化灰機等大型笨重設備，不產生大量廢渣廢液排放，建廠廠址要求沒有氨堿法苛刻。而且，產品之一氯化銨是一種良好的農用氮肥，特別適合于生產復合肥料，也用于電鍍、電池、染料、印刷、醫(yī)藥等部門。但是，在聯(lián)堿生產過程中，設備腐蝕比較突出，不僅影響產品質量，也縮短了設備壽命，消耗了材料，增加了設備維修費用[4]。

天然堿資源主要指堿湖或固體礦床。天然堿制堿工序主要是通過人工或機械開采固體礦石，或直接抽取湖水，利用“堿田日曬”取得堿產品。天然堿法優(yōu)點為成本低、品質高、節(jié)能環(huán)保、經濟效益高；缺點為受制于天然堿資源，廢渣不易處理。

這幾種方法對環(huán)境的影響有所不同，需要因法、因地制宜，采取不同的對策。

我國的純堿工業(yè)集中了氨堿法、聯(lián)堿法、天然堿法三種生產工藝。根據(jù)中國純堿工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)，我國純堿產量在2014年突破了2500萬噸。目前我國純堿裝置聯(lián)堿法最多，氨堿法其次，天然取堿法由于資源限制占比較小[5]。

對各種純堿生產方法對環(huán)境的不同影響展開討論有利于進行環(huán)保意識教育。

（6）適當拓寬國際視野。

1933年，侯德榜在美國公開出版《純堿制造》一書，使得被國際索爾維集團壟斷了70年的索爾維制堿技術公之于眾，體現(xiàn)了無私的國際主義精神。

肯尼亞的馬加迪湖（Lake Magadi）盛產晶堿石（Trona，Na2HCO3·2H2O），其含量不僅在非洲大陸眾多的天然堿湖中首屈一指，而且是繼美國的綠河和皮桑斯河之后的世界第三大天然堿礦床。馬加迪湖的晶堿石礦層厚且位于地表，開采容易，加工簡便。但由于缺少資金和技術，開采尚未達到一定規(guī)?！@些信息不但有助于拓寬學生的國際視野，也能引發(fā)進一步的思考。

為了搞好教學，需要處理好拓展內容豐富與教學時間有限的矛盾，協(xié)調好教學目標中的主、次關系和教、學關系等等。

在教學方式方面，為了促進學生主動學習，可以編寫學生自主學案，提供有關的背景知識，組織討論和探究活動。

上述對“純堿工業(yè)”育人教學的討論表明，對于如何具體地搞好育人教學以發(fā)揮化學課程的育人功能，有許多問題需要研究、解決，值得在這方面深入努力。

參考文獻：

[1]吳俊明，張磊.科學的多元價值與科學價值觀養(yǎng)育[J].化學教學，2016，（4）：3.

[2][英] J. P. R. 帕廷頓著.胡作玄譯.化學簡史[M].桂林：廣西師范大學出版社，2003：76～101.

[3]李祉川，陳歆文著.侯德榜[M].天津：南開大學出版社，1990：12～30，61～67.

[4]貢長生主編.陳中，張良均副主編.現(xiàn)代工業(yè)化學[M].武漢：湖北科技出版社，1999：91～118.

[5] http：//www.chyxx.com/industry/201509/344319. html. http：//www.askci.com/news/chanye/2015/02/06/ 173811hdb9.shtml.