挖掘，创新，更好地发挥化学课程的育人功能

吴俊明 许颖如

摘要：论述了化学的育人价值；分析了怎样才能充分挖掘、创新，更好地发挥化学课程的育人功能；以“纯碱工业”为例对具体的育人教学作了初步讨论。

关键词：立德育人；化学课程；科学价值观；纯碱工业；育人教学

文章编号：1005–6629（2016）5–0027–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

科学不仅具有认知价值，而且具有应用价值、伦理价值等等。科学的现代发展越来越清晰地表明，价值因素渗透于科学活动的整个过程之中，科学与价值不可分离。只从功利视角出发，只重视科学的外在价值，忽视其内在价值、间接价值，这是目光短浅、失于偏颇的。从人的发展角度看，科学的内在价值和间接价值更为重要[1]。作为一门基础性的自然科学，化学自然也具有多元价值。说到化学的价值，许多人都会想起它的应用价值，例如，纯碱是一种重要的生活资料和生产资料，纯碱的工业生产离不开化学……不少教科书也正是以类似的方式来体现、渗透化学的价值教育，这样做是很自然的。但是，如果只关注化学外在的应用价值，忽视它的内在价值、精神价值、文化价值、育人价值，这是不应该的，要注意纠正。本文拟讨论化学的育人价值、怎样才能充分发挥化学课程的育人功能，并以“纯碱工业”为例，对具体的育人教学作一些初步讨论。

1 化学的育人价值

从历史的角度来看，人类的进步跟人类自身对化学的认识发展一直是结伴前行的。这个总体规律意味着化学是具有育人价值的。具体地说，化学的育人价值主要在于能帮助学生做到以下几个方面。

1.1 体察世界的物质性与辩证规律

化学能使学生体察到形形色色的实物都是由物质（实物材料）构成的，其早期的突出例子之一是：曾经被前人认为虚幻不见的各种“空气”（例如“固定空气”、“可燃空气”、“浊空气”、“火空气”、“脱燃素空气”、“燃素化空气”、“亚硝空气”、“碱质空气”[2]等等），先后被化学确定是不同的气态物质，并非空空无物。尤其是，现代化学揭开了一个又一个神秘莫测的疑谜：生物体是以核酸、蛋白质等等生命物质为基础按特定方式构成的特殊系统，生命现象不过是这类开放的复杂巨系统的复杂性涌现；思维的物质基础、遗传的物质基础等等也已开始被化学揭秘……化学不但能使学生体察世界的物质性，体察化学变化的普遍性，体察物质之间的相互联系，而且能使学生体察化合与分解、酸和碱、氧化与还原、中和与水解、溶解与结晶、加成与消去、普遍性和特殊性、现象与本质、内因和外因等种种矛盾现象，逐步形成和深化对立统一同在、量变到质变、否定之否定等辩证规律的认识，重视理性思考，为形成正确的世界观奠定坚实的基础。

1.2 从特定角度形成和创新认识世界的方式，发展认识世界的能力

化学是从特定角度来认识物质的。在了解化学、形成化学认识之后，人们就创新了自己认识世界的方式，从组成、结构以及相互转变和相互作用等角度来认识物质，了解物质分子的功能，了解物质对于人类的现实意义和深远意义。化学的思维方式能使学生在认识世界时增添新的内容和新的特征，有利于他们认识世界的能力和科学思维、智慧水平上升到新的层次，得到新的发展。例如，众多的化学事实都表明：物质的微观结构决定其性质和变化，物质的差别和变化只能用其微观结构来解释。因此，化学的学习有助于学生形成微观结构的观念，也有助他们把结构观念迁移到其他问题的解决上，能够从比较宏观的角度来认识和解决问题，进而善于做战略性思考。此外，化学中的元素、异构、系列等概念所蕴含的思想方法也逐渐对其他领域产生显著的影响。

化学的这些价值和功能是跟其他学科不同的，也是其他任何学科无法替代的。

1.3 养成科学精神，提升精神追求

科学精神是一种崇高的思想感情，其最重要、最核心的是实事求是。化学的探究和学习能促进学生实事求是，勇于探索，勤于探索，独立思考，敢于质疑，敢于批判。科学致力于探明现实世界的规律，而规律具有和谐、清晰、简洁、完善等特质。科学对于规律的追求，就是对和谐、清晰、简洁、完善等的追求，实质上是对美的本质的追求。作为一门重要的自然科学，化学不但能够向人类展现感官美，而且能够向人类展现理性美，从而具有内在的美学价值。化学的学习能够促进和强化学生对美的本质的追求、对真和美统一的追求。

1.4 比较全面地了解和认识物质，更好地利用自然、改造自然、保护自然

化学能够帮助学生进一步认识物质世界。不学习和了解化学，学生对物质的认识是不完整的、有重大缺陷的。化学的伦理价值，不仅能够促进学生成为自然界的合理利用者、改造者，而且能够使学生学会趋利避害，恰当地处理好与自然的关系，成为自然界的友好保护者，有利于实现人类与自然和谐相处，既提高生活质量又提高生存质量，实现可持续发展、科学发展。

1.5 形成重视实践、实证，重视微观想象的观念

化学物质千差万别，难以用抽象演绎方法作出准确和精细的推定，需要逐个研究、认识。它的这种个别性特点决定了化学对实验、实践有强烈的依赖性，必须以实验为基础，重视微观想象。由此，化学学习特别有利于学生形成重视实践、实证和重视微观想象的观念。

1.6 弘扬民族精神、爱国主义，具有国际视野

化学与社会有着密切的联系，通过这种联系可以进一步弘扬民族精神、爱国主义，形成国际视野，实现科学精神和人文精神的融合，提升伦理道德观念，把求真、求美与求善统一起来。

总之，化学不但具有工具性的实用价值，能够促使人们形成积极的信念、开展认知活动、破除神秘主义、预见未知和未来、促进人脑的开发和进化，为人类的成功提供物质支撑；而且具有内在的精神价值：学习化学可以促进正确的世界观和方法论的形成，提升人的思想境界，训练人的心智，提高人的知识和智力水平，使人的认识能力不断提高，可以促进人们养成踏实严谨、认真负责的工作作风，激励人们淡泊名利、无私奉献，勇于追求真理；促进人们的生活方式的文明化……为人类的成功提供精神支撑，在促进人的自由和全面发展中具有重要作用。促进人的发展是化学最重要的间接价值。这种价值不止在于知识，更在于世界观、方法论、科学精神、科学认识的能力和生存方式，在于提升人的精神文化水平。忽视化学的育人价值，轻视化学学习、削弱化学课程、不搞好化学教学等等，都是不应该的、错误的。

2 充分发挥化学课程的育人功能

所谓“功能”涉及“客体对于主体需要的意义”和“有用性”，是价值的具体体现，跟“价值”既有联系又有区别。化学的育人价值决定了化学课程具有育人功能，每一个化学教育工作者都应该努力发挥化学课程的育人功能。这是时代赋予我们的历史责任，切不可以淡忘。我们认为，要进一步做好这件事，需要从三方面着手：

2.1 提高认识，坚持立德育人为先

只有坚持立德育人，化学教学才可能具有正面意义。排除各种干扰，防止分散精力，坚持立德育人为先是充分发挥化学课程育人功能的首要前提。

目前在这方面存在不少问题，最突出的是：只讲实用价值，忽视内在价值、精神价值、育人价值和文化价值；以学生发展为本、以学论教被偷换为以应试为本、以考论教；日常的新课教学竟然要一步到位，直奔高考解题训练，训练教学则注重“刷题”训练，一心要把学生训练成“刷题”机器人，鼓励学生努力捞分以利日后“扒分”；培养捞分能力取代培养解决问题能力成了硬任务、实任务，立德育人更是成了软任务、虚任务……这些做法背离了社会进步的需要，背离了学生发展的需要，给学生埋下了畸形发展的祸根。造成这种状况的原因很多、很复杂，单靠教师和学校难以从根本上解决问题，但我们一定要保持清醒的头脑，做好自己的本分工作，尽好自己的责任。另一方面，对于学生应试升学、继续发展的合理要求也必须积极支持，妥善处理，既注重增强学生解决问题能力又防止走偏、“走火入魔”。

2.2 力求生动活泼，不断创新

时代在不断发展，学生也在不断形成新的特点。要充分发挥化学课程的育人功能，教育者必须与时俱进，勤学勤思，不断创新，力求生动活泼，效果更好。

育人教学创新大体上可以从两个方面展开：一是在教学内容方面寻找、挖掘显性的和潜在的育人教学优良素材；二是在教学方式方面设计有利于引发学生积极情感和学习主体性的活动过程，强化学生的体验和感悟。为此，教师要勤学勤思，注意发现和收集有关的新颖素材，创造有效的教学活动方式。只有这样，才能使育人教学做得生动活泼，更有成效。

2.3 积极疏导，组织好学习提高、课例研究和交流示范，奖勤惩懒

在发挥化学课程育人功能方面，有许多一线教师勤于学习，不断用新的素材、新的内容来更新、充实自己的教学，达到新的教学高度，取得了很好的教学效果。但是，也有一些教师认为育人教学不过是老一套，懒学惰教，马虎应付，不思“与时俱进”，教案多年后仍无大变化，往往充斥着脱离现实生活和学生实际的、老掉牙的陈旧内容，以至于教得没劲，学者无趣，“育人教学”成为空谈！对此，需要各级教学行政部门积极疏导，也需要各级教研组织积极组织课例研究和交流示范，促进教师的学习和转变。

3 “纯碱工业”育人教学的初步讨论

我们认为，在“纯碱工业”教学中有不少可以用来展开育人教学的题材，例如：

（1）由纯碱在生活和生产中的重要性激发学习的动机和兴趣。

在生活中，食用纯碱常配成碱水适量揉合到发酵面团中，用于中和杂菌繁殖产生的有机酸，去除其酸味，或者加入面食中增加弹性和韧性，改善口感；用于洗除一些农药对蔬菜的污染；在医药中用作解酸药、渗透性轻泻剂。热的碱水常用洗涤油污和某些污渍；旧毛巾发硬后泡在碱水中烧开再保温几小时，毛巾会变软、变干净。

纯碱是一种重要的化工原料，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域，用做制造水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等化学品的原料，用作清洗剂、洗涤剂。例如在冶金工业中用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂、炼钢和炼锑脱硫剂；在食品工业中用作中和剂、膨松剂、缓冲剂，制造氨基酸、酱油、味精以及馒头、面包等食品；在日化工业中用于制造肥皂和合成洗涤剂及其添加剂；在纺织、印染工业中用作软水剂、羊毛洗涤剂；在制革工业中用于原料皮的脱脂、漂洗，配制铬鞣革液和提高铬鞣液碱度。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，主要用于浮法玻璃、显像管玻壳、光学玻璃的生产，每生产1吨玻璃约消耗纯碱0.2吨。此外，还用于化学及电化学除油、化学镀铜、铝的浸蚀、铝及合金的电解抛光、氧化铝生产、磷化后的封闭、工序间的防锈、电解退除铬镀层和退除铬的氧化膜等，亦用于多种电镀液中。在工业用纯碱中，轻工、建材、化学工业的用量约占2/3，其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其他工业。

在定量分析中，分析纯无水碳酸钠用作标定酸液的基准，也用于测定铝、硫、铜、铅和锌，用于检验尿液和全血葡萄糖以及分析水泥时作为二氧化硅的助熔剂，用于金属金相分析等。

据一份全球纯碱市场分析报告称，2014年全球纯碱消费量超过了5500万吨/年，未来十年全球纯碱需求将增长近34%，年均增长速度约2.9%。到2023年将增加至近7300万吨/年。

这些资料有助于激发学生学习的动机和兴趣。

（2）由纯碱生产方法的演变和发展进行“开发资源、积极作为”精神的教育。

纯碱的生产方法大体上经历了地表天然碱利用和草木灰提碱、工业合成纯碱以及地下天然碱开采等演变和发展过程。这个过程可以对学生起到“开发资源、积极作为”精神的熏陶、教育作用。有人认为，地表天然碱利用和草木灰提碱以及地下天然碱开采太简单，高考考不到，不需要讲，这种看法是欠妥的。

（3）由侯德榜的创新设计进行创新教育和爱国主义、民族精神教育。

第一次世界大战后，欧亚交通梗阻，我国一直依赖英国卜内门公司进口的“洋碱”来源锐减。卜内门公司为了攫取暴利，捂住存货不放，碱价骤涨七八倍，还常常有行无市。人民无碱，只得以酸馍为食；以碱为原料的工厂，倒闭的十有八九，严重影响了国计民生。一些忧国忧民的爱国人士决心乘欧战期间帝国主义国家忙于战争、无暇东顾之机，发展我国的民族工业。范旭东在塘沽创办久大精盐公司成功之后，有志发起创办碱业。当时，索尔维制碱技术为几个大公司垄断，保密极严，机器设备无从购买。1921年，侯德榜毅然接受范旭东邀请，回国到范旭东的永利制碱公司工作。此前，侯德榜曾经放弃薪水不低的铁路工作进了清华学堂；在选择专业时又放弃铁路工程改学化工；这次，他又放弃了刚取得博士学位的制革专业。

听说中国要创办碱业，卜内门经理李特尔（E. S. Little）对范旭东说：“碱厂对贵国确实非常重要，只可惜办早了一点，用索尔维法制碱，日本尚且失败，何况中国。就条件来说，再迟三十年不晚！”可是，侯德榜跟范旭东等人齐心合力，发奋图强，在没有专利、没有名师指点的情况下，克服重重困难，同时还坚决抵制卜内门的渗入、吞并、刁难等阴谋，终于在1926年成功地生产出洁白的碳酸钠。为了区别于土法生产的“口碱”和卜内门的“洋碱”，范旭东提议把产品取名为“纯碱”。在1926年美国费城万国博览会上，中国永利公司生产的纯碱被评为国际甲甲级，荣膺大会金质奖章。1938年，侯德榜开始研究联合制碱法。1941年，这种新的制碱法被正式命名为“侯氏制碱法”[3]。

侯德榜先生在索尔维集团实行技术封锁的情况下，利用有关物质的相图设计用氨化饱和食盐水吸收二氧化碳制取碳酸氢钠，并对索尔维制碱法进行改进，最终形成联合制碱法，关键过程的主要原理是有关平衡的移动而不是严格意义的化学反应，之前的化学工艺设计很少有这样做的，突破了传统的思维束缚，是一个创新，因而广被称赞。

这些都是进行创新教育和爱国主义、民族精神教育的好素材。

（4）由原料利用率进行绿色化学思想的教育。

化学变化是原子重新组合的过程。提高化学过程的原子利用率，是绿色化学的重要原则之一。

跟氨碱法比较，侯德榜设计的联合制碱法原料利用率高，氯化钠的利用率达到90%以上，这是提高原子利用率的生动例子，由此可以进一步联系绿色化学思想教育。

（5）由各种纯碱生产方法对环境的不同影响进行环保意识教育。

勒布朗制碱法有两个突出缺点：一是几乎所有的生产过程均在固相范围内进行，难以连续化；二是当时过程中盐酸不能自行消化，也无较好的应用出路。生产成本高，产品质量差，不能满足工业发展的要求，已几乎完全被后来的方法所取代。

氨碱法原料来源丰富、方便，生产过程均在气液相间进行，可以大规模连续化生产，产品质量好，成本低。但排出的氯化钙废渣没有应用出路，易引起公害，厂址选择要求比较苛刻。盐的总利用率低于30%，工艺流程较长且较复杂。

联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，不需要石灰石、焦炭（煤），节约了燃料、原料、能源和运输费用，也不需要蒸氨塔、石灰窑、化灰机等大型笨重设备，不产生大量废渣废液排放，建厂厂址要求没有氨碱法苛刻。而且，产品之一氯化铵是一种良好的农用氮肥，特别适合于生产复合肥料，也用于电镀、电池、染料、印刷、医药等部门。但是，在联碱生产过程中，设备腐蚀比较突出，不仅影响产品质量，也缩短了设备寿命，消耗了材料，增加了设备维修费用[4]。

天然碱资源主要指碱湖或固体矿床。天然碱制碱工序主要是通过人工或机械开采固体矿石，或直接抽取湖水，利用“碱田日晒”取得碱产品。天然碱法优点为成本低、品质高、节能环保、经济效益高；缺点为受制于天然碱资源，废渣不易处理。

这几种方法对环境的影响有所不同，需要因法、因地制宜，采取不同的对策。

我国的纯碱工业集中了氨碱法、联碱法、天然碱法三种生产工艺。根据中国纯碱工业协会公布的数据，我国纯碱产量在2014年突破了2500万吨。目前我国纯碱装置联碱法最多，氨碱法其次，天然取碱法由于资源限制占比较小[5]。

对各种纯碱生产方法对环境的不同影响展开讨论有利于进行环保意识教育。

（6）适当拓宽国际视野。

1933年，侯德榜在美国公开出版《纯碱制造》一书，使得被国际索尔维集团垄断了70年的索尔维制碱技术公之于众，体现了无私的国际主义精神。

肯尼亚的马加迪湖（Lake Magadi）盛产晶碱石（Trona，Na2HCO3·2H2O），其含量不仅在非洲大陆众多的天然碱湖中首屈一指，而且是继美国的绿河和皮桑斯河之后的世界第三大天然碱矿床。马加迪湖的晶碱石矿层厚且位于地表，开采容易，加工简便。但由于缺少资金和技术，开采尚未达到一定规模……这些信息不但有助于拓宽学生的国际视野，也能引发进一步的思考。

为了搞好教学，需要处理好拓展内容丰富与教学时间有限的矛盾，协调好教学目标中的主、次关系和教、学关系等等。

在教学方式方面，为了促进学生主动学习，可以编写学生自主学案，提供有关的背景知识，组织讨论和探究活动。

上述对“纯碱工业”育人教学的讨论表明，对于如何具体地搞好育人教学以发挥化学课程的育人功能，有许多问题需要研究、解决，值得在这方面深入努力。

参考文献：

[1]吴俊明，张磊.科学的多元价值与科学价值观养育[J].化学教学，2016，（4）：3.

[2][英] J. P. R. 帕廷顿著.胡作玄译.化学简史[M].桂林：广西师范大学出版社，2003：76～101.

[3]李祉川，陈歆文著.侯德榜[M].天津：南开大学出版社，1990：12～30，61～67.

[4]贡长生主编.陈中，张良均副主编.现代工业化学[M].武汉：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.