科学精神作文论化学史教育与高等师范院校学生科学精神的培育

科学精神作文论化学史教育与高等师范院校学生科

学精神的培育

学界普遍认为,大学生文化素质教育是人文素质教育与科学素质教育的融合。高等师范院校学生未来的职业主要是中小学教师,所以高等师范院校加强大学生科学精神和人文精神的培养显得尤为重要和迫切。受传统文化的影响,我国高校一直十分注重学生人文精神的培育,而忽视了学生科学精神的培育,这使很多大学生存在科学精神缺失问题。化学史是化学家认识世界、改造自然、创新发明的奋斗史。在一定意义上,化学史展现了现代科学精神诞生的过程,是对高等师范院校大学生进行科学精神培育的良好素材。高等师范院校要采取多种途径完善和加强化学史教育,让大学生从化学史中汲取营养,受到科学精神的熏陶。

一、化学史在科学精神诞生中的作用

科学精神是人类在长期科学活动中逐渐形成的一种精神状态。最早的科学精神主要表现为理想化的认知精神。此后,科学成为一种建制化的社会活动,科学精神发展成理想化的社会关系规范。而科学的社会建制化又使科学与社会的互动日益凸显,科学精神由此进入文化价值判断领域,成为科技时代一种重要的价值观。

科学精神的核心内涵是理性精神,即相信自然界存在一种内在的法则,人们可以通过科学方法努力寻找反映自然法则的科学规律。近代科学诞生以前,人类的科学技术活动一般遵循这样的模式:凭经验出发盲目地进行生产,然后在漫长的生产实践中提炼出技术,在改进技术的过程中产生科学,即“从生产到技术再到科学”。近代科学诞生以后,这一模式开始发生根本性改变。人类的科学技术活动顺序变为:先从事科学研究,揭示事物的原理和规律,然后运用事物的原理和规律从事技术创新,最后转化为现实的生产力,即“从科学到技术再到生产”。这种转

变表明,人类的科学技术活动开始进入理性时代。

化学史表明,近代化学的重大发现和发明强化了人类对理性精神的认识。这样的实例有很多,如元素周期律的发现。进入19世纪后,随着大量化学元素的发现以及原子量的精确测定,人类对元素性质与原子量的关系越来越关注。1869年,门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表。人们在元素周期律的指导下,利用元素之间的一些规律性知识来分类学习物质的性质,使化学学习和研究变得有规律可循。现在,化学家已经能利用各种先进的仪器和分析技术对化学世界进行积极的探索,并正在探索利用纳米技术制造出具有特定功能的产品,使化学在材料、能源、环境和生命科学等研究方面发挥越来越重要的作用。可见,从盲目走向理性之后,人类的科学技术活动方向更加明确了。

二、化学史教育与大学生科学精神的培育

不同学者对科学精神的特征有不同的概括。笔者认为,高等师范院校通过化学史教育培育大学生的科学精神要强化三个方面:探索精神、实证精神、创新精神。

一是培育大学生的探索精神。人的好奇心是创新的重要动力。例如:关于“物质是什么组成的”这一问题,人类进行了长期的探索。最早有“五行说”,即物质是由金、木、水、火、土组成的;近代科学发现,物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的;科学家经过进一步探索发现,原子又是由质子、中子、电子组成的。如果人类不了解这些,就不可能创造出现代的化工产业。

二是培育大学生的实证精神。科学实验是科学定律和科学理论的检验方法,凡是不能通过实证的东西都不能称为科学,这就是科学的实证精神。化学史上有许多化学家堪称践行实证精神的典范,波义耳就是其中的一位。波义耳在一次实验中,偶然把一滴盐酸洒到紫罗兰的花瓣上,于是他花用水冲洗花瓣,花瓣由紫变红。他用其他各种酸做同样的实验,结果紫罗兰都由紫变红。他用碱做实验,发现碱也能使紫罗兰改变颜色。波义耳经过反复实验发明了鉴别酸与碱的石蕊试纸,为科学研究工作带来了极大方便。学生通过对这些化学史中经典案例的

学习自然而然就会增强实证意识。

三是培育大学生的创新精神。创新精神是指人们运用已有的知识、信息、技能和方法积极提出新方法、新观点的一种精神。可以说,化学史上处处闪烁着创新精神的光辉。许多化工技术之所以能够不断得到优化和改进,是因为众多化学家勇于在前人工作的基础上不断革新。例如:硫酸的制造技术就经历了不断革新的过程。炼金术师们首先发现了两种硫酸的制造方法,一是干馏法,一是燃烧硫磺的方法,但这两种制造方法的效率都不高。1736年,英国医生乔舒亚・瓦尔特发明了新的硫酸制造方法,大大提高了硫酸的制造效率。1746年,化学家约翰・罗巴克发明了“室法”来生产硫酸,这种方法再次提高了硫酸的制造效率,而且大大降低了生产成本。教师讲授化学史,让学生感受到化学史中闪烁的创新之光,可以很好地培养他们学习化学的兴趣,培育他们的科学精神。

三、高等师范院校加强化学史教育的策略

一是深化高等师范院校教师对化学史教育重要性的认识。我国学生长期接受的是应试教育,他们在学习过程中得到的一般都是问题的准确答案,而很少参与解决问题的实证活动。实际上,化学史上很多化学家的发明过程都不是一帆风顺的,甚至有的化学家还为此付出了巨大代价,有的化学家毕生追求的化学原理直到最后也没有一个准确的结论。化学史上的科学发现过程比简单的知识性结论更加具有教育意义,更能使学生养成严谨求实、勇于创新的科学精神。另外,有些教师存在着这样的认识:自然科学类课程只要传授给学生科学知识就完成课程目标了,不承担对学生正确价值观、人生观、世界观的培育任务。《中共中央国务院关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》指出,“高等学校各门课程都有育人功能”,“学校教育要坚持育人为本,德育为先,把人才培养作为根本任务,把思想政治教育摆在首要位置”。无论是大学生还是中小学生,形成正确的科学观、自然观都是思想政治教育的一个重要内容,而化学史教育有利于学生科学观、自然观和世界观、价值观、人生观的形成。所以,高等师范院校化学学科教

师要提高对化学史教育重要性的认识。

二是加强高等师范院校化学专业中的化学史教育。高等师范院校化学专业学生的就业目标主要是中学化学教师,他们自身科学精神的培育不仅影响个人素养,还影响将来所教学生的科学精神培育,因此化学专业学生更有必要学习化学史。现实情况是,我国高等师范院校化学专业很少专门开设化学史课程,仅在无机化学课、物理化学课、有机化学课、分析化学课等课程中渗透一些与课程内容相关的化学史常识。这些化学史常识不仅内容有限,而且没有系统性。另外,很多化学专业学生有志于攻读研究生,继续学业。化学史虽然不是研究生招生考试时的必考科目,但了解化学史对从事化学学术研究是十分有益的。所以,高等师范院校有必要在化学专业中开设化学史课程选修课,使化学专业学生集中时间和精力来认识化学史,培育科学精神。

三是采取多种措施在高等师范院校非化学专业中开展化学史教育。化学史乃至科学史是很多专业学生培育科学精神的重要内容。高等师范院校应该为理工科的师范生开设包括化学史在内的科学史课程,例如:开设一些关于化学史的讲座,丰富化学史学习方式。高等师范院校甚至可以将化学史教育融入校园文化建设,在校园内的墙壁上、楼道内、道路旁悬挂化学家画像,并配以化学家简介,在橱窗内、灯箱标语中打出化学家的名言,以强化化学史教育的育人功能,使大学生在潜移默化中得到科学精神的熏陶,自觉践行科学精神。