化學教育過程中,利用化學史上的重大事件、化學原理、古今中外化學家的研究方法等所蘊藏的人文知識,可提高學生的人文積淀厚度。
關鍵詞:人文積淀;化學史;啟發
人文積淀是中國學生發展核心素養的十八個基本點之一,在化學教育過程中,適時、適當進行人文教育,不僅能提高學生化學學習的積極性,更主要的是增加學生的人文知識,為學生畢業以后能盡快適應社會、適應工作狀態等打下比較堅實的基礎。
1元素概念建立的人文積淀
1.1元素概念建立的簡要過程
在我國的商周時期就具有了“五行說”,即世界萬物都是由金、木、水、火、土五種基本物質“原素”組成,這在《尚書》、《魯語》、《國語》、《左傳》、《鄭語》等古籍都有相關論述。在古印度有“順世論”認為的世界由地、水、火、風、空組成的“五元素”說。在古希臘有亞里士多德的萬物由土、水、氣、火組成的“四元素”說等。[1]這幾種元素說,都屬中外古代樸素的物質觀,從不同角度來探索組成世界的源頭,是古代思想家們經思索、推斷在物質基礎上形成的帶有相當主觀色彩的關于元素的概念。近代化學元素的概念是英國化學家波義爾建立的。1661年,他在其著作《懷疑派化學家》中提出了科學的元素概念。用化學方法不能再分解的物質基元單位,是波義爾化學元素概念的核心內容。從現在的觀點看,這一元素概念具有片面性和很大的主觀性,但這仍具有劃時代的意義,恩格斯曾說波義爾“把化學確立為科學”。[2]波義爾元素概念一百多年后的十八世紀七十年代至十九世紀初,隨著氧化燃燒學說和原子論建立,先后又出現了拉瓦錫的元素概念、原子論的元素概念及門捷列夫的元素概念,雖然有進步,但這些概念仍沒有擺脫主觀分析的束縛,不屬于現代元素的范疇。十九世紀末、二十世紀初,隨著物理學上X射線、放射性、電子的發現。科學家們對原子有了更充分的認識,終于導致舊的元素概念的結束,現代的元素概念形成,即:元素是具有相同的核電荷數的一類原子的總稱。
1.2元素概念建立過程的人文啟發
1.2.1懷疑和批判精神波義爾的元素概念是在懷疑和批判了當時煉金術“原性說”的基礎上誕生的。拉瓦錫例舉了33種元素的化學元素表,是在全面否定了燃素學說之后建立的。拉瓦錫“在科學上敢于反對舊的傳統觀念,批判統治化學長達百年之久的燃素說,批判地審查過去化學的全部舊觀念,這是他成功的主觀原因”。[3]原子論元素觀念源于定比定律、倍比定律及當量定律等定量研究的成果,在很大程度上去除了主觀分析及片面的因素,更接近現代的元素概念。門捷列夫元素概念的形成過程是一個反例,他只是對以前的元素概念有一定的修改,但并沒有超出波義爾的論點。當時他思想守舊,擔心新的科學發現很可能沖垮自己的理論體系,他曾宣稱“關于元素不能轉化的概念特別重要,……是整個世界觀的基礎”,[4]沒有膽量對已有的元素概念去懷疑和批判,因而他的元素概念也就不屬于現代元素概念的范疇。現代元素的概念,是在1913年英國化學家F·Sod-dy提出同位素的概念后建立的,它批判地繼承了原有的不同時代元素定義中科學的內容,消除了舊元素概念中的主觀主義成分,這就是1923年,國際原子量委員會做出關于化學元素的概念。1.2.2科學的認識方法拉瓦錫在建立燃燒學說及提出元素概念時,系統嚴格的定量性是他實驗方法的特點,無論是他著名的金屬煅燒實驗和雨水加熱實驗,還是對金屬的氧化與還原所進行的精確實驗,都是在定量的基礎上的研究。他善于把天平作為研究化學的工具,在批判燃素說時,他曾說“假如有‘燃素’這樣的東西,在我的天平上就一定能覺察出來”。從認識方法上說,定量的研究方法是拉瓦錫成功的基礎。觀察和思考是原子論建立者道爾頓認識方法的重要組成部分。從1787年開始,道爾頓堅持了長達57年的氣象觀察,研究了混合氣體分壓、蒸氣壓、氣體擴散等,這對他原子論的建立有密切聯系。在對混合氣體擴散和分壓的研究過程中,總結出了分壓定律,進而經過化學研究和嚴密的邏輯推理,逐步建立了科學的原子論體系。道爾頓在總結自己的研究方法是曾說“由于長期做氣象記錄,思考大氣組分的性質,我常常感到奇怪……”,“在思考這個問題時,我發現我還沒有考慮到……”。
2中國古代煉丹術的人文積淀
2.1煉丹術的基本思想
煉丹術是中國古代的統治者、貴族意欲以普通藥物為原料煉制出長生不老的“金液”和“還丹”的方術。東漢魏伯陽、東晉葛洪、梁朝陶弘景等是煉金術士的典型代表。金丹家們認為“服金者壽如金,服玉者壽如玉”,“夫金丹之物,燒之欲久變化欲妙,黃金入火百煉不消,埋之畢天不朽,服此二物煉人身體,故能令人不老不死”。這正是煉丹者們的基本思想。
2.2煉丹術的人文啟發
2.2.1自然規律難違人作為大自然的一個組成部分,生老病死是自然過程,煉丹術士們把金之不朽與人的生死兩個性質完全不同的事物聯系在一起,不僅是機械的,更主要的是違背了大自然的發展規律。其實,古代的有識之士早就指出了煉丹術的荒謬,東漢時期的思想家王充,曾尖銳的批判煉丹術:“物無不死,人安能仙”;宋朝張君房《云笈七籖》卷六十四《金丹訣》中云:“夫學煉金液還丹,并服丹砂硫黃,兼諸乳石等藥。世人苦求得之,將為便成至藥,不知深淺,競學服餌,皆覓長生不死者也。并不悟金丹并諸石藥,各有本性,懷大毒在其中,道士服之,從羲軒已來,萬不存一,未有不死者”;宋朝沈括認為煉丹術“不可不戒”等等。2.2.2內因是事物變化的根據煉丹術從科學上看是荒誕不經的,但煉丹術士們在煉丹過程當中不自覺的實現了一些化學變化,利用人工方法完成了物質之間的轉變,積累了一定的化學知識,并總結出了部分化學變化的規律。魏伯陽在其著作《周易參同契·同類合體章第十二》說:“欲作伏食仙,宜以同類者,植禾當以谷,覆雞用其卵。以類補自然,物成易陶冶”,“搗治羌石膽,云母及礬磁。硫磺燒豫章,泥汞相煉治。鼓下五石銅,以之為輔樞。雜性不同類,安肯同體居。千舉必萬敗,欲黠反成癡。”。葛洪在《抱樸子》內篇《金丹篇》指出“凡草木燒之即燼,而丹砂燒之成水銀,積變又還成丹砂,其去凡草木亦遠矣”。“世人少所識,多所怪,或不知水銀出于丹砂”,此類敘述在眾多煉丹著作中還有很多,它在一定程度上反映了內因是事物變化根本。不難看出,煉丹術士們在煉丹同時,豐富了化學知識,闡述一些化學及事物發展的基本原理,客觀上為推動化學的發展發揮了一定的作用,這也是其積極的一面。
3結語
化學作為一門自然科學,在其發展過程當中的各個階段和重大事件中都包含了許多人文因素,在化學教育過程中,挖掘、積淀這些人文知識,不僅能提高學生的整體素質,也更有利于學生的發展。
參考文獻
[1]化學發展簡史,科學出版社,1980:22
[2]化學哲學基礎,科學出版社,1986:155
[3]化學發展簡史,科學出版社,1980:83
[4]門得列也夫世界觀,新知三聯書店出版社,1959:159
作者:姜云奎 宋平 何天香 單位:德州學院
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