化学课程思政中的辩证唯物主义观点

2022-11-26 05:33赵桂芝蔡东
关键词:思政化学课程

赵桂芝,蔡东

(锦州医科大学 药学院,辽宁 锦州 121002)

课程思政是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式,将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念[1]。是落实习近平总书记“坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面”[2]讲话精神的重要途径。化学是高等医学院校医药等专业重要的基础和专业课程,承载着培养为人民身体健康保驾护航的优秀医药专业人才的重要任务,是培养集聚爱国情怀、担当民族复兴大任的社会主义建设者和接班人的重要基础学科。在化学教育教学实践中,“课程思政”承载全面贯彻落实党的教育方针、实践“三全”育人的主要任务,传承中国古代科学史、树立辩证唯物主义思维是实现“课程思政”的有效方法。把思政教育融入到化学教学的各个层次、各个环节,充分发挥化学课程思政的育人功能,既培养学生的专业知识和能力素养,也培养学生严谨的科学态度、勇于创新的科学精神,同时引导学生树立正确的人生观、价值观,坚定理想信念,自觉担负起实现中华民族伟大复兴的时代重任[3]。

一、中国古代科学史对现代化学发展的贡献

我国古代劳动人民勤劳智慧,哲学家思想敏捷,科学家思维活跃,科学先哲们的唯物辩证思维突出,各项领先成就都闪耀着现代科学乃至化学贡献的光芒。我国古代人民对物质的本原认识始于人类自然崇拜来解释大自然的威力,逐渐积累了对物质世界运动的直觉经验。五行、阴阳、元气论的建立解释了世界的物质构成,这种构成是此消彼长、不断运动变化发展的。

1.五行说。五行说属于古代朴素唯物主义,是中国自古以来道学的一种哲学思想,是独具特色的中国哲学方法论。五行说源于古代人民对星辰的自然崇拜,以日常生活的五种物质——金、木、水、火、土元素作为构成宇宙万物及各种自然现象变化的基础。在我国古代,人们把生活中常见的几种物质状态或运动形式做出初步归纳分类,商末周初的《尚书》里《大传篇》记载,“水火者,百姓之所饮食也;金木者,百姓之所兴作也;土者,万物之所资生,是为人用。”《国语》中记载,“以它平它谓之和,故能丰长而物生之,若以同裨同,尽乃弃矣!故先王以土与金、木、水、火杂,以成百物。”五行学说形成后在众多学科中得到广泛运用,对中国哲学、中国文化、中国科学技术的发展产生过极为重要的影响。从古代“金、木”元素的重视与提出记载来看,反映了我国古代冶炼技术、建筑与手工业的发达水平,为化学的发展奠定了基础。

2.阴阳说。阴阳说是我国古代由巫术占卜发展而来的,对古代哲学、科学理论起了重要作用的一种哲学思想。随着人类的发展和对客观事物的认识,逐渐有了对阴阳的认识。古代氏族首领通过龟甲占卜等方式预测决定重大事件实施的吉凶,在商周之际逐渐形成《周易》,“易有太极,是生两仪”“两仪生四象”“四象生八卦”“八卦而生万物”“无平不陂,无往不复”。两仪就是阴、阳,四象就是春、夏、秋、冬四季分别不同的现象,这是人类在夏商时代形成的最原始的阴阳概念,在战国时期形成阴阳理论。四方上下谓之宇,古往今来谓之宙,这是现代人类对宇宙的认识。阴阳说集中反映了关于天文气象、阴阳交变的朴素观点,对比人的旦夕祸福,形成了原始的宇宙观和对立统一观点。现代化学中分子结构的立体异构体如同左右手一样,互为镜像但不能重叠,如同阴阳,亦可理解为阴阳说的一种解释。

3.元气论。从《周易》的“太极”到老子《道德经》的“道”以及荀子的“气”,所展现的是我国古代自然哲学史上占主导地位的物质运动论。我国古代自然哲学家认为,气是宇宙万物本源,即“元气”,王夫之通过对手工作坊制墨烧汞的考察得出“生非创有,死非消灭”的重要结论,最终由“气”导出守恒原理。元气论是世界最早的一元自然观,它涵盖了事物正与反、无机与有机、物质与能量、有形与无形、连续与断续、局部与整体的统一,可以解释化合与分解、电磁吸引、有机与生命等一切自然作用。朴素的一元论不仅展示了我国古代自然哲学的高度智慧和视野,而且对现代科学的发展有很大启发。它坚持物质的统一性、事物的矛盾性、物质的连续分布与运动和守恒原理的基本规律,这种从总体、辩证、综合和动态的观点认识世界,对现代科技的发展具有重要意义。

二、现代化学发展范例蕴涵着辩证唯物主义原理

1.有机物和元素周期律的发现验证了世界的普遍联系规律。19 世纪初,有机化合物被发现,但无机化学的许多理论不适用于有机化合物,因此,无机物与有机物被认为是两类完全不同的物质。但科学家在研究无机物CN 与NH3相互作用时,得到了两种有机物——C2H2O4和CO(NH2)2。经过多次研究验证,得出无机物和有机物可以相互转化,将无机物与有机物紧密地联系在一起,通过实验跨越了两者间所谓的鸿沟。化学元素周期律被发现以前,大学化学课程体系无特定规律遵循,教授讲授的化学元素排列顺序随意决定,毫无联系可言。门捷列夫却坚信化学元素之间一定有某种秩序。他从原子量和元素性质的关联性入手,发现化学元素的性质随原子量的增加而做周期的变化,提出了元素周期律,同时通过元素周期率预言了自然界还存在多种未被知晓的元素。化学元素之间存在一定规律的联系被后来的发现所验证。有机物和元素周期律的发现过程充分验证了世界普遍联系的哲学原理,启迪人们要把握科学规律,更好地认识自然、改造世界。

2.氧的发现验证了理论对实践的指导作用。实践产生理论,理论指导实践。辩证唯物主义的认识论揭示了理论与实践的辩证关系。在化学发展历史上,氧的发现历程就深刻佐证了正确理论对实践的指导作用。将氧化汞用聚光镜进行加热得到一种气体,它能使带火星的可燃物复燃,加入它会使燃烧更猛烈,英国的科学家普里斯特列将其解释为“无燃素气体”。拉瓦锡重复了普里斯特列的实验,认为是一种新的元素。同样一种气体,两人的理论观点完全相反。理论指导着实践,拉瓦锡发现了氧,而普里斯特列却与之擦肩而过。科学研究是一种实践,它遵循着客观性的原则。但科学家的实践总是依据一定的观点,难免有主观主义的存在,因此才强调实践的客观性。正确的理论指导下的科学研究才是“去伪存真”客观性实践过程。科学研究的实践过程表明,要透过现象看本质,由外到内、由表及里,许多正确的理论指导下的化学研究都验证了这一点。理论源于实践并反作用于实践,两者紧密联系相辅相成,两者缺一不可,充分体现了认识论的唯物与辩证。

3.科学假说的判例证明了实践是检验真理的唯一标准。经过科学实验验证的假说成为科学真理,其真理性需要反复多次实验。拉瓦锡在研究燃烧现象时,认为元素在物理变化或化学变化时是不变的,这是研究化学变化的基础假说,扩展到一般关系上就是质量守恒定律。道尔顿在研究气体反应时,认为所有的物质都由原子组成,他提出的原子论可以完满地说明一些现象,但不能说明气体反应定律。另外,阿佛加德罗的分子假说功德圆满,通过修正道尔顿的原子论,正确解释、完美说明了气体反应定律。因此,检验假说的正确性应当进行多次、多种可重复实验。无数个化学假说正反判例证明了实践是检验真理的唯一标准。

4.化学分析对化学的贡献彰显了唯物辩证法的思维。1858 年,德国化学家本生利用自己制造的一盏小小的煤气灯(本生灯),研究各种金属燃烧时火焰的颜色。他通过不同金属实验认识到火焰具有不同的颜色。德国物理学家基尔霍夫用分光镜来观察金属的炽热蒸汽所发射出的光谱,发现颜色亦不同。科学家们通过光谱分析方法,先后发现了新元素铯、铷、氦等。光谱研究产生的方法被广泛应用于化学分析,使人类对自然界的认识、利用、改造发生了里程碑式的变化、质的飞跃。化学分析对化学的贡献的成功案例表明,科学研究的思维过程是一个从分析到综合,再分析到再综合的循环往复,整体决定部分,部分有机结合构成整体的唯物辩证法思维。

三、化学课程思政实施基本策略

化学课程思政的实施必然是伴随教学目标实现的全过程,是一种以育人为目的、贯穿教学全程的特殊认识。它遵循着从感性到理性,又从理性到感性的认识规律,集中反映着实践与认识的辩证统一;它引导大学生获得、理解、掌握知识,进而促进学生的全面发展。

1.讲述中国古代科学发展故事彰显文化自信。化学作为一门独立现代科学,始于18 世纪的欧洲,脱胎于早期的化学工艺和炼金术,但化学萌芽却伴随人类文明前进的脚步而发展。我国古代有着光辉灿烂的科学文化,劳动人民拥有众多辉煌的创造发明,在人类的发展史上留下了不可磨灭的印记。化学在发展的过程中不断闪耀中国文化的独特光辉,充分展示了华夏文明的特有魅力。第一,鲜活历史讲述中国文明。化学的教学过程不仅是知识的传授过程,同时也是中国文化史的展示过程。在讲授物质组成时,可以诠释中国古代物质本源的唯物辩证思想;讲授化学金属时,可以列举中国古代水法炼铜的发明、锌的发现、生铁的制造、钢的冶炼、青铜器的制造等;讲授化学工艺工程时,可以展示天然气、石油和煤的发现,酒和醋的酿造,瓷器的制造,漆器的制造等,这些化学工艺及技术的发展体现了我国古代科学对化学发展的深远影响,展示了中华民族丰厚的文化内涵。

第二,生动实例印证中国智慧。在众多中国发明和中国制造的案例中处处体现着中国人的聪明与睿智。讲授有机物的提取时,可以联系古代中药的利用及我国诺贝尔奖获得者——屠呦呦教授对新型抗疟疾药物研制的贡献;讲授化学发明创造时,可以引用火药的发明、造纸术的发明、食盐的利用等,凸显中国力量的生动实例完美诠释了中国智慧在化学发展以及人类发展过程中的巨大贡献。因此,化学的课程思政内容要充分结合化学课程教学内容,通过讲述中国古代科学文明故事,使学生感到我们中华民族是勤劳勇敢的、智慧的民族,进而培养、激发大学生“我以国荣、国以我傲”的民族自豪感和自信心,彰显文化自信。

2.还原化学现代发展精彩瞬间强化辩证唯物主义思维。化学学科研究自然界的物质组成,它本身就闪耀着辩证法和唯物主义的光辉。第一,事物是普遍联系的。通过理论与实践的不断创新与发展,化学的发展为其他学科的发展奠定了基础,随着研究领域的不断扩展及学科间的相互渗透,产生了一系列的交叉学科和新兴学科,使科技的发展向深层次推进。化学与其他学科交织在一起,为科技的发展和社会的进步贡献着力量,没有独立于自然而不与其他相关联的学科存在。化学向生物学渗透,产生了量子生物学及仿生化学等,深入到生命科学前沿并为解开生命奥秘做贡献,仿生学的发展又为化学的发展开辟新的途径。随着化学在其他应用领域的不断扩大,繁衍出药物化学、药物合成化学等等,为人类健康发展保驾护航。在化学课程教学中引导学生学会融合、运用普遍联系的哲学观点解决问题。

第二,事物是不断发展的。在讲授化学课程时要结合教学内容还原化学现代发展精彩瞬间,正确运用辩证唯物主义观点阐明一些化学科学知识的产生、形成和发展。在传授氧化反应的知识时,可回顾早期的“燃素说”和后来的“氧化说”的整个演变过程,师生共同体会其中蕴含的辩证唯物主义和辩证法思想;讲授有机化学时,联系人工合成尿素,从而填平无机物和有机物之间的鸿沟,进一步阐述世界普遍联系及不断变化的唯物主义观点;讲授化学未来发展前景时,结合人类对物质结构的认识过程,从原子、原子核与电子到质子、中子构成原子核,直至再分为夸克,使大学生建立发展的观点,进而树立科学精神,强化大学生辩证唯物主义思维的形成。

3.培养唯物辩证法的思维提升学习研究化学能力。大学生化学学习研究的能力提升在于培养其良好的建构理论的习惯,这是基于实践达到科学认识的飞跃,展现的是唯物辩证法的认识论基本观点。第一,培养学生科学抽象能力。苯环的结构就是科学抽象生动的例子。凯库勒描绘的苯环C6H6的闭环形式,完美地解释了苯分子的形成,同时也揭开了有机化学中其他物质的结构方式,开创了芳香族化合物的研究先河,为化学知识的发展、推广提供了良好的途径。经过科学抽象凝练出化学反应的本质,从化学键的角度其实质为旧键的断裂与新键的生成,从微观粒子角度即为分子运动论。物质的构成包含化学键的转化与粒子的重组,展现了科学抽象的过程。

第二,培养学生归纳演绎能力。归纳的过程是从个别到一般、从个性到共性、从具体到抽象,演绎反之。科学认识就是归纳与演绎地反复循环上升的过程。世界上两次获诺贝尔奖的美国著名科学家鲍林致力于化学键理论探索,通过研究甲烷正四面体结构的组成提出了杂化轨道理论,进而解决了共价键中存在的多种情况,从甲烷的个性问题总结出了有机物的共性存在,为化合物的结构组成提供了理论支撑。人类在认识、利用、改造自然的过程中,充分利用了观察、比较、模仿、创新等方法,这是人类社会科学进步的基本途径。通过一般查共性、通过共性找规律、通过规律成理论,归纳演绎地反复循环上升,能够更深刻地揭示科学规律、认识事物的本质。

第三,培养学生分析综合能力。认识事物的本质就是分析与综合的过程,先从整体到局部分析细节,再从局部到整体归纳综合。当代科技成果表明,二氯二氨合铂[(H3N)2Cl2Pt]是一种强效的铂基抗肿瘤剂,进入人体后Cl-被水分子取代、H3N 被稳定保留,研究人员通过多种实验分析、综合,设法改变离去基团和保留基团来观察药物的抗癌活性,研究组成、结构以及抗癌活性与毒性的关系,了解掌握药物的抗癌机理,合成多种低毒、高效的铂类药物,用于睾丸癌和卵巢癌的治疗。事物的发展按照客观规律进行,有必然也会有偶然。铂基抗肿瘤剂的研制很好地说明了分析综合的重要性。

化学思政课程的普遍应用充分展现了唯物主义的观点与理论,加深了对唯物主义观点的理解与认知。事物是普遍联系的,学科知识是相互关联的。专业课与思政课相辅相成、相互促进,在传授化学专业知识的同时,注重培养学生民族自豪感、树立自信心,坚定文化自信,坚定实现中华民族伟大复兴的理想信念,树立正确的人生观、社会主义价值观[4],强化思想修养,提升德育教育水平。切实做到化学课程教学与化学思政课程同向同行,形成协同育人的长效机制[5]。课程思政的有效实施是实现教育全面发展目标的重要途径之一。通过课程思政的协同机制,实现“新时代的中国青年要以实现中华民族伟大复兴为己任,增强做中国人的志气、骨气、底气,不负时代,不负韶华,不负党和人民的殷切期望[6]”的伟大目标。

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