楊相君

[摘? ?要]化學(xué)在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用，閃耀著魅力之光。文章立足理論研究與高中化學(xué)教學(xué)實踐，概述化學(xué)之美的特征與意義，提出探尋化學(xué)之美（即顏色之美、形態(tài)之美、邏輯之美、平衡之美、科學(xué)之美以及現(xiàn)實之美）的路徑，以期能讓學(xué)生體會到化學(xué)的絢爛多姿，感悟化學(xué)的無窮魅力，全面促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)美;顏色;形態(tài);平衡;邏輯

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2022）09-0037-03

在人類歷史發(fā)展的長河中，遠到烘烤食物、照明取暖，近到火箭升天、疫苗研發(fā)，化學(xué)伴隨著社會的進步，經(jīng)歷了漫長且曲折的探索過程，猶如天空中的繁星，放射出美麗的光芒。然而，在化學(xué)高考的壓力和化學(xué)教學(xué)活動形式不夠多元化的情況下，導(dǎo)致化學(xué)學(xué)習(xí)機械枯燥、重復(fù)煩瑣，部分學(xué)生很難感受到化學(xué)之美。本文結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，在化學(xué)課堂中探尋化學(xué)之美，以期能讓學(xué)生體會到化學(xué)的絢爛多姿，感受化學(xué)的無窮魅力，全面促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

一、化學(xué)之美的概述

（一）化學(xué)之美的特征

1.化學(xué)之美的簡單性?；瘜W(xué)中的元素符號、化學(xué)式、結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)方程式等內(nèi)容基本上都比較簡單明了，這不僅有利于學(xué)生突破語言文字的障礙進行學(xué)習(xí)和交流，而且有利于師生走進奇妙的化學(xué)世界，感受到化學(xué)符號的簡單之美。

2.化學(xué)之美的和諧性。盡管自然界中的事物豐富多彩，姿態(tài)萬千，但其基本構(gòu)成的化學(xué)元素不會很多，看似矛盾的背后實際上體現(xiàn)了化學(xué)規(guī)律的和諧性?；瘜W(xué)家從混亂無序的化學(xué)元素中發(fā)現(xiàn)秩序和規(guī)律，并將它們進行分類和排列，總結(jié)出兼具真與美的化學(xué)理論。其中的化學(xué)元素周期表就集中體現(xiàn)了化學(xué)的規(guī)律之美，能夠使人體會到格律詩般的和諧之美。

3.化學(xué)之美的對稱性。研究表明，從無機化學(xué)到有機化學(xué)，從微觀到宏觀，化學(xué)世界充滿了各種各樣的對稱性。對稱性通常表現(xiàn)在物質(zhì)的形狀和結(jié)構(gòu)方面，如璀璨的鉆石、美麗的雪花能給人以別樣的美感。從微觀的視角來看，金剛石晶體是正八面體形，水分子是角形（V形）結(jié)構(gòu)。這些均體現(xiàn)了分子內(nèi)部的對稱性和協(xié)調(diào)性。

4.化學(xué)之美的多樣性和統(tǒng)一性。多樣性和統(tǒng)一性也是化學(xué)之美表現(xiàn)出的特征。只有多樣性的美顯得雜亂，只有統(tǒng)一性的美未免單調(diào)。多樣性與統(tǒng)一性并存，才是真正的和諧之美?；瘜W(xué)世界豐富多彩，但都統(tǒng)一于化學(xué)理論之中，無論是微觀粒子還是宏觀物質(zhì)，都能夠納入化學(xué)概念的范疇，都統(tǒng)一于化學(xué)運動之中。

（二）探尋化學(xué)之美的意義

科學(xué)與藝術(shù)實質(zhì)是一個硬幣的兩面，密不可分?；瘜W(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科。從具體維度上看，化學(xué)之美可以分為顏色之美、形態(tài)之美、邏輯之美、平衡之美、科學(xué)之美以及現(xiàn)實之美等。教師將化學(xué)之美融入化學(xué)教學(xué)過程當(dāng)中，使得化學(xué)教學(xué)既是理性的認知過程，又是感性的審美過程，既符合教育規(guī)律，又契合審美規(guī)律，從而將化學(xué)教學(xué)過程轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑徝廊の兜摹⑶笳鎰?chuàng)美的教育活動，讓化學(xué)教學(xué)充滿魅力，浸潤于美的氛圍之中。

二、探尋化學(xué)之美，感受化學(xué)魅力

（一）顏色之美，在實驗中贊嘆化學(xué)的五彩繽紛

當(dāng)學(xué)生走進化學(xué)的世界，眼前便呈現(xiàn)出一條五彩繽紛的路，好似踏上了一段奇妙的旅行?；瘜W(xué)之美包含顏色之美，藍色的硫酸銅晶體、紫色的高錳酸鉀溶液、橙紅色的溴水、紅褐色的氫氧化鐵膠體、淺綠色的硫酸亞鐵……多種顏色和物質(zhì)讓人目不暇接。這是化學(xué)中的財富，教師可利用學(xué)生對顏色的喜愛，順勢展開對化學(xué)原理的分析，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，撥開迷霧見真理。

例如，在學(xué)習(xí)“焰色反應(yīng)”時，教師可以利用五顏六色的煙花來吸引學(xué)生的注意力，帶領(lǐng)學(xué)生進行深層學(xué)習(xí)。

[生活情境]除夕夜，絢麗多彩的煙花為節(jié)日增添了無限樂趣，你們知道煙花為什么會呈現(xiàn)出不同的顏色嗎？

[課堂實驗]用鉑絲分別蘸取碳酸鈉溶液、硝酸鉀溶液和硫酸銅溶液，放在酒精燈上灼燒，并觀察火焰的顏色。每次蘸取完之后都要用鹽酸將鉑絲洗滌干凈，以避免火焰顏色相互干擾。

學(xué)生通過實驗觀察到不同的火焰顏色，主動對不同的現(xiàn)象進行對比，討論焰色反應(yīng)的原理，討論這些變化是否屬于化學(xué)反應(yīng)，并通過查閱資料解開自己心中的疑惑，活躍課堂氣氛。這樣學(xué)生不僅掌握了化學(xué)反應(yīng)的原理，還培養(yǎng)了一定的探究意識，主動對實驗進行改進創(chuàng)新，不斷驗證自己心中的猜想和推理，找到了新的科學(xué)探究方法，形成正確的情感態(tài)度和價值觀。

（二）形態(tài)之美，在結(jié)構(gòu)中分析化學(xué)的樣貌各異

從宏觀上看，不同的化學(xué)物質(zhì)在形態(tài)、作用上各有不同。從微觀上看，不同的化學(xué)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也各不相同，如金剛石的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、C60的足球狀結(jié)構(gòu)……結(jié)構(gòu)迥異的化學(xué)物質(zhì)有的如一首首對仗的詩歌，讓人心靈神往?；瘜W(xué)之美在于形態(tài)之美，借用形態(tài)之美，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生從宏觀到微觀，仔細觀察化學(xué)物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，領(lǐng)略其排列之美。

例如，在教學(xué)“晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”時，教師可以先讓學(xué)生觀察一些物質(zhì)的宏觀存在，再給學(xué)生展示這些物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的排列之美，進而學(xué)習(xí)晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

[課堂展示]展示金剛石和金剛石的結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2所示。

在圖片的展示過程中，學(xué)生從宏觀觀察進入微觀探索之中。在對金剛石結(jié)構(gòu)的研究中，學(xué)生清晰地看到金剛石結(jié)構(gòu)中，碳原子與碳原子之間以共價鍵的形式相連，每個碳原子與相鄰的四個碳原子形成正四面體，鍵角是109.5°，每個碳原子的雜化方式都是sp3，碳碳鍵的鍵能大，故金剛石的硬度和熔沸點都很高。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生還發(fā)現(xiàn)硅、鍺等物質(zhì)也具有金剛石的結(jié)構(gòu)，他們對化學(xué)的形態(tài)之美有了透徹的理解，對化學(xué)學(xué)習(xí)更感興趣了。B4B6656C-43DA-4857-90DE-D69074C024F7

（三）邏輯之美，在推導(dǎo)中領(lǐng)悟化學(xué)的環(huán)環(huán)相扣

學(xué)習(xí)化學(xué)不能依靠機械地死記硬背，這樣會讓化學(xué)失去靈魂，邏輯推導(dǎo)才是化學(xué)的生命。只有將知識之間的內(nèi)在聯(lián)系進行串聯(lián)和并聯(lián)，才能實現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的融會貫通、舉一反三?；瘜W(xué)之美在于邏輯之美，根據(jù)學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況，教師可以以問題的形式來激活學(xué)生的思維，幫助學(xué)生掌握物質(zhì)性質(zhì)之間的邏輯關(guān)系，領(lǐng)悟化學(xué)知識的邏輯之美。

例如，在探究“碳與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物”時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)進行回顧，然后在驗證實驗設(shè)計的討論中找到問題的核心。

[課堂問題]碳與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水，如何鑒別它們呢？鑒別順序又是怎樣的呢？

在鑒別二氧化硫、二氧化碳和水時，學(xué)生選擇的物質(zhì)差不多，最終都能達成一致，但在三者的鑒別順序上卻出現(xiàn)了意見分歧。此時，教師不急于給出解釋或答案，而是讓學(xué)生以小組的形式自己梳理其中的邏輯，在思維的拓展中領(lǐng)略化學(xué)邏輯之美。思想碰撞引發(fā)了激烈的討論，討論之后是冷靜的思考。學(xué)生很快得出了“水→二氧化硫→二氧化碳”這個正確的鑒別順序，在探索中領(lǐng)悟化學(xué)的環(huán)環(huán)相扣，深深被化學(xué)邏輯之美所吸引，學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣更濃厚了。

（四）平衡之美，在移動中體會化學(xué)的哲學(xué)意味

化學(xué)中的平衡不是靜止的，而是動態(tài)的。化學(xué)之美在于動態(tài)平衡之美，借助平衡移動原理，教師可以讓學(xué)生在平衡移動的條件中領(lǐng)悟?qū)W習(xí)的真諦。這種平衡移動的變化令人遐想，其中的哲學(xué)意味令人回味。

例如，在學(xué)習(xí)“影響化學(xué)平衡移動的因素”時，教師可以讓學(xué)生對化學(xué)平衡移動原理（也稱勒夏特列原理）進行分析，以引導(dǎo)學(xué)生進行更深層次的理解。

[原理展示]對于一個已達平衡的可逆反應(yīng)來說，如果改變影響平衡的其中一個因素（濃度、溫度或壓強），平衡就會向著減小這種改變的方向偏移。

在對原理的分析中，學(xué)生明白一旦打破平衡的本質(zhì)，正反應(yīng)速率將不再等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)必然會向著某一方向偏移。學(xué)生還明白了增加其中一個影響因素（濃度或壓強），平衡雖然會向著減小這種改變的方向偏移，但重新平衡時的濃度或壓強仍然會比原來大。在對知識的分析中，學(xué)生通過遷移反思也明白了影響學(xué)習(xí)平衡的因素主要有學(xué)習(xí)的動力和偷懶的思想，只要增強學(xué)習(xí)的動力，即使動力在學(xué)習(xí)平衡的移動中有所減弱，也使學(xué)習(xí)上升到一個新的臺階。將這個道理放在人生中同樣受用，學(xué)生要能學(xué)會用平衡的思想來對待得失，進而樹立正確的人生觀，在努力進步中找到平衡。

（五）科學(xué)之美，在嚴謹中構(gòu)建化學(xué)的認知模型

化學(xué)作為一門自然科學(xué)，揭示的是客觀存在的事實，需要反復(fù)被論證、推敲和驗證?；瘜W(xué)之美在于科學(xué)之美，借助科學(xué)之美，教師可以引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法和技巧，幫助學(xué)生獲取正確的化學(xué)知識，使學(xué)生構(gòu)建出認知模型，為今后的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)“鹽溶液中離子的三大守恒關(guān)系”這一知識點時，教師就可以采用問題的形式，讓學(xué)生認識溶液中離子之間的三大守恒關(guān)系，并通過自主學(xué)習(xí)來掌握規(guī)律、構(gòu)建模型。

[課堂問題]碳酸鈉溶液中存在的三大守恒關(guān)系有哪些？

電荷守恒關(guān)系：c（Na+）+c（H+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）

物料守恒關(guān)系：c（Na+）=2[c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）]

質(zhì)子守恒關(guān)系：c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）

在分析電荷守恒關(guān)系時，學(xué)生明白了陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù)，所以碳酸根的濃度要乘以2;在分析物料守恒關(guān)系時，學(xué)生學(xué)會了利用鈉元素與碳元素的元素比;在分析質(zhì)子守恒關(guān)系時，學(xué)生認清了水電離出的氫離子濃度與水電離出的氫氧根濃度相等這一本質(zhì)。進行這樣的分析和學(xué)習(xí)，學(xué)生對三大守恒關(guān)系有了清晰的認識，理解了化學(xué)的科學(xué)性和嚴謹性，構(gòu)建了認知模型，找到了正確的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，對化學(xué)學(xué)習(xí)更有興趣了。

（六）現(xiàn)實之美，在創(chuàng)新中見識化學(xué)的廣泛應(yīng)用

化學(xué)的作用是為社會服務(wù)，因此化學(xué)知識在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，化學(xué)素材隨處可見，化學(xué)對人類的發(fā)展發(fā)揮著積極的作用?；瘜W(xué)之美在于服務(wù)現(xiàn)實生活之美，借助化學(xué)知識在現(xiàn)實中的應(yīng)用，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度了解化學(xué)知識的用途，從而體會化學(xué)的價值，明白學(xué)習(xí)化學(xué)的意義。

例如，在學(xué)生對化學(xué)知識有了一定的學(xué)習(xí)和了解之后，教師就可以讓學(xué)生在生活中尋找化學(xué)之美，找出化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，以此拉近學(xué)生與化學(xué)之間的距離，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)的現(xiàn)實之美。如探討化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的用途：（1）飛機場的鈉光源燈，能夠穿透大霧，為飛機的正常飛行服務(wù);（2）航天科技的機體材料和助燃材料，確保了航天事業(yè)的順利發(fā)展;（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥與農(nóng)藥，保障了農(nóng)民的豐收;（4）紡織印染所用到的合成纖維和染料，為人們提供了五顏六色的衣服和紡織品。

總之，化學(xué)在人類的生產(chǎn)生活中無處不在，在現(xiàn)實中閃耀著特有的光芒。在日常生活中，學(xué)生只要擁有一雙發(fā)現(xiàn)美的眼睛，就可以在身邊尋找到化學(xué)之美。在教學(xué)活動中，教師要幫助學(xué)生練就一雙慧眼，鼓勵學(xué)生主動地探索、發(fā)現(xiàn)化學(xué)之美，感悟化學(xué)魅力，最終實現(xiàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)上的飛躍。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 方麗娟.化學(xué)教學(xué)中的美學(xué)運用[J].教育實踐與研究（B），2021（10）：42-44.

[2]? 郭金花.科學(xué)美育的價值與化學(xué)美育例析[J].化學(xué)教學(xué)，2020（2）：34-38.

[3]? 張磊.讓學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)“美”[J].教育，2019（6）：58.

[4]? 江樂霄，王偉.初中化學(xué)中的美育：功能、類型及實踐策略[J].化學(xué)教學(xué)，2018（7）：23-27.

[5]? 顧麗春.融入“美育” 感悟化學(xué)魅力[J].中學(xué)化學(xué)，2015（10）：8-9.

（責(zé)任編輯? ? 李琪琦）B4B6656C-43DA-4857-90DE-D69074C024F7