试论化学语言及其教育价值

试论化学语言及其教育价值摘要化学语言是表达化学思想的专门语言，是储存、传承和加工化学思想信息的工具。

化学语言可分为化学用语（即符号语言）、文字语言和图表语言3类。

化学语言可以培养学生思维和能力，对学生进行思想品德教育及审美教育等。

关键词化学语言符号文字图表教育价值语言是思维的载体，是人们彼此交流思想的一种手段。

任何学科都有自己的语言，化学同样也有自己专门的语言。

1 化学语言及其分类化学语言是表达化学思想的专门语言，是随着化学的发生和发展而逐渐成长起来的，是储存、传承和加工化学思想信息的工具[1]。

化学语言既是化学思维的载体，又是化学思维活动的体现；它既是表达的手段，又是交流的工具。

正如科学工作者离开了科学语言就不能进行科学思维和科学认识一样，学生离开了化学语言就不可能进行化学学习。

化学语言是化学学习中记忆、理解、思维和应用等各项活动中不可缺少的工具和中介。

例如，学生在学习中，只有较好地掌握了元素符号、化学式、化学方程式、离子方程式、原子结构示意图、电子式、电子排布式、结构式等化学用语，他们才能正确地认识、理解或表达物质的组成、结构和变化规律，进行一系列的化学思维活动。

这些都表明化学语言在化学学习中起着一般文字或口头语言所不具备的作用，化学学习思维活动总是与化学语言联系在一起的。

爱因斯坦曾说过：一个人的智力发展和他形成概念的方法在很大程度上是取决于语言的。

因此，在化学学习中，学生应认真学习和掌握化学语言。

在传统的化学语言观中，化学语言系统中主要包括化学符号语言和图形语言[2]，而实际上，一些具有特定含义的文字和图像也是表达化学思想不可缺少的重要组成部分，因此，化学语言可分为化学用语(即符号语言)、文字语言和图表语言3类。

化学用语是用来表示物质组成、结构和变化规律的一种特殊符号，如元素符号、化学式、化学方程式以及由这些基本化学用语为核心发展或演化得到的离子符号、原子结构示意图、电子式、电子排布式、结构式、电离方程式和热化学方程式等[3]。

它是由英文字母、阿拉伯数字、短划、加号、等号、箭头、三角符号以及少数几个希腊字母组成[4]。

这个高度浓缩的符号体系能够准确、简洁地记录和表达极为丰富的化学信息与思想，使之方便地交流，对于化学科学的传承和发展起着不可估量的作用。

化学用语不仅具有简约、准确和规范等特点，而且还有形象、直观、使微观问题宏观化的特点。

化学中的文字语言是自然语言中的化学语言。

化学中的文字语言不仅借用了自然语言中的文字，也沿用了自然语言中的语法规则，而且在大多数情况下2种语言的语义也是一致的，也就是说，化学文字语言是在自然语言的基础上形成和发展起来的，但化学文字语言不是自然语言文字的简单移植或组合，而是经过一定的加工、改造、限定、精确化而形成的；并且，这些语言具有化学学科特指的确定的语义，常以化学概念、化学术语的形式出现。

如化学中的“化学平衡”、“化学反应速率”、“电离”、“烷烃”、“催化剂”、“气体摩尔体积”、“二氧化碳”、“沉淀”、“均一”等都是具有特定含义的化学文字语言。

图表语言是指包含一定化学信息的各种图或表，可细分为图形语言（分子模型、原子模型、关系图、知识网络图等）、图像语言（彩图、名人肖像、物质用途示意图、实验装置图、化学反应现象图等）和表格语言（元素周期表、数据分析表等），它们是化学形象思维的载体和中介，也是化学思维的重要材料和结果，而且还是进行抽象思维的一个重要工具。

图形、图像或表格作为信息传递的一种形式，具有同文字信息和符号信息相同的功能，但比文字信息更直观形象。

2 化学语言的教育价值2．1 培养学生的思维和能力2．1．1 思维的培养思维是人脑借助于言语、表象和动作实现的、对客观事物的概括和间接的反映，是认识的高级阶段。

根据思维过程中的凭借物来划分，思维分为具体思维和抽象思维。

具体思维又称具体形象思维，是指个体利用头脑中的具体形象即表象所进行的思维。

抽象思维是指依靠概念，通过判断和推理来反映事物的本质特征和内在联系的思维[5]。

形象思维是利用感官直接接受具体形象信息，然后在头脑中形成表象，再利用这些表象进行类比、联想等思维加工而获得的认识[6]。

化学实验是化学学科的形象语言。

化学实验的仪器装置、药品、化学反应过程、现象；炼铁的高炉、冶炼铝的电解槽，工业制硝酸的过程等，使用示意图、流程图、各种教学模型、图表等教具，可以培养学生的形象思维能力。

又如，在学习“分子原子”这一内容时，对于分子、原子和原子核的微小程度，可以打比喻：假如把水分子扩大到乒乓球那么大，则乒乓球就要扩大到地球那么大了；原子与原子核的大小关系，犹如一座10层大楼与一颗核桃的大小关系[7]。

通过比喻教学，增强了对微观世界的认识，在培养学生形象思维能力的同时，也激起了学生研究微观世界的兴趣。

化学用语的教学是培养和发展学生抽象思维的一种重要途径。

化学用语总是跟化学事实、化学现象联系着，它来自于事实，又具有高度的概括性。

如在水溶液中进行的离子反应，可以写成离子方程式，而一旦写成离子方程式后，它就不仅代表一个具体的化学反应，而是代表了同一类型的许多具体的化学反应。

所以化学用语不仅是一种工具，更是一种抽象思维形式的反映[8]。

再如，在学习“原子核外电子排布”这部分内容时，原子结构和元素化学性质这两个看似不相关的问题却可以通过抽象思维把它们联系起来。

2．1．2 能力的培养人的能力是一种个性心理特征，是顺利而有效地完成某种活动所必备的心理条件。

能力通常被分为2种，一般能力和特殊能力。

一般能力是指在各种不同的活动中所表现出来的共同能力，包括观察力、记忆力、概括力、想象力等[9]。

根据化学语言的特点，下面主要从培养学生的语言表达能力、概括能力、观察能力和空间想象能力等方面来论述化学语言的教育价值。

（1）培养学生的化学语言表达能力化学语言表达能力的优劣，直接影响着学生对化学知识的运用。

现代心理学、教育学认为，语言的准确性体现思维的周密性，语言的层次连贯性体现着思维的逻辑性，语言的多样性体现着思维的丰富性，思维的发展同语言的发展紧密相关。

要提高学生的思维能力，就必须培养学生的语言表达能力，从而促进思维能力的发展。

加强3种化学语言之间的相互转换是提高化学语言表达能力的有效途径。

3种化学语言各有优势和不足，文字语言通俗易懂，但描述起来是线性的，难以揭示知识的内在结构；化学用语虽然抽象，但描述起来给人以结构感；图像语言比文字语言和化学用语更直观，容易形成表象。

因此，教师在化学教学中应注意加强化学语言之间的转换练习，充分发挥各种化学语言的优势，在转化练习中既可以使学生加深对化学知识的理解，更能够培养学生的化学语言表达能力。

例如，“可溶性的酸和可溶性的碱刚好完全中和生成可溶性的盐”也可以用“H++ OH- =H2O”来表达，这是文字语言和化学用语之间的相互转换。

文字语言和符号语言表达的是同一认知内容，建立了实质性联系。

另外，在中学化学教材中有不少用来概括、归纳知识的表格，如，高二化学教材中“表5—1几种烷烃的物理性质”概括了烷烃的状态、熔点、沸点、相对密度随着分子里碳原子数的递增，呈现出规律性的变化。

教师应指导学生学会看图，理解图，并用文字语言把表格中蕴含的意思表达出来。

（2）培养学生的概括能力在中学阶段，学生的概括能力主要指知识结构的概括。

化学知识结构的概括是指对化学知识之间的内在联系做出概括，通过概括，揭示化学知识之间的内在联系，将分散的、孤立的知识概括成一个有层次有条理的知识网络结构，使化学知识结构化[10]。

利用知识网络结构图，物质之间相互转化关系图等化学语言来概括化学知识结构，可培养学生的概括能力。

在化学教学中，通过让学生亲自动手列表小结、绘关系图、联知识网等训练，以达到巩固知识和培养能力的目的。

例如，学完“烃的衍生物”这一章后，让学生以小组合作的形式讨论卤代烃、醇、醛、羧酸、酯、不饱和烃之间的相互转化关系，总结得到如下关系网络图。

（3）培养学生的观察能力在学习化学用语时，让学生认真观察化学式、电子式、结构式、化学方程式、离子方程式等的规范书写，总结出正确的书写规则；对于教材中的化学实验装置图，让学生观察装置的特点、药品的名称及状态，分析该装置的使用范围及实验中应注意的问题。

在这些经常性的观察活动中，学生将逐渐掌握观察的技巧，其观察能力也会不断得到培养和提高。

（4）培养学生的空间想象力爱因斯坦曾经指出：想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步并且是知识进化的源泉。

德国化学家凯库勒关于苯分子结构式的想象和美国化学家Kroto等人关于C60分子结构的想象就是典型的例子[11]。

三维空间想象能力是化学学科素质的重要组成部分。

在中学化学教学中，通过学习甲烷、乙烯、乙炔和苯等有机分子，展示它们的分子结构的球棍模型，以培养学生的空间想象能力，然后向学生提问：通过类似的练习，可以强化学生空间想象力。

2．2思想品德教育根据化学语言的特点，化学语言的思想品德教育主要具体包括科学态度教育、环保意识教育和安全意识教育等。

2．2．1 爱国主义教育化学教材中有许多图表语言都是进行思想品德教育的好材料。

例如,高二化学教材中的彩图“战国初期的曾侯乙铜钟”、“为纪念1996年中国钢产量突破一亿吨而发行的邮票”，高一化学教材“绪言”中的硅原子晶面上有最小的汉字——“中国”两字的照片，“碱金属”中化学家侯德榜的头像等，这些图像语言都蕴含着丰富的内容，教师应不失时机地用饱满的激情讲述有关的知识、事迹，以此激发学生参与化学科技活动的热情，使他们感受到化学对人类生活和社会发展的贡献，培养他们树立为中华振兴、为人类文明和社会进步而努力学习的责任感和使命感。

2．2．2 科学态度教育化学用语、化学术语都有精确的含义，没有外延模糊或内涵不清的概念词语，不允许似是而非、模棱两可的断言，如“物质量”与“物质的量”、“脂”与“酯”、“电离”与“电解”、“分解”与“水解”、“同分异构体”与“同素异形体”、“氨”与“铵”等等，彼此之间的涵义是不同的，绝不能随意混淆运用。

由于化学用语、化学术语等化学语言具有准确性、规范性等特点，对其进行教学，可以培养学生严谨、细致、慎密的科学态度和良好的习惯。

另外，利用教材中居里、门捷列夫等化学家的肖像，向学生介绍科学家的生平事迹，教育学生学习科学家在勤奋、严谨的科学实验中不断地探究物质世界奥秘的崇高精神，培养学生积极向上的学习态度和锲而不舍的钻研精神。

2．2．3 环保意识教育高二化学教材中“分类收集垃圾有利于资源的回收利用”的彩图，“硫及其化合物环境保护”中“清澈的河水”的照片，图6—11“河水污染”的照片，“酸雨形成示意图”等，让学生讨论、理解并结合实际谈体会，可增强学生环保意识；又如，在对SO2、SO3、H2S、NO、NO2、CO、CO2等元素化合物知识进行教学时，及时向学生渗透环保意识的教育。