怎样在中学化学教学中进行美学教育

人类需要科学、道德、审美，也就是真、善、美三个方向上的发展。

美育是人类按美的规律建造世界、完善自身的重要手段，是美的教育。

中学化学教学过程中的美育，主要是对学生进行化学美教育。即通过对化学美的审美活动，培养学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美的能力，同时形成一定的化学审美意识和修养。这是一个体现情感性、突出形象性、给学生思维以自由性的过程。本文探讨中学化学美教育的以下三个问题：

1．中学化学美教育的意义。

2．中学化学美的主要内容和基本特征。

3．中学化学美教育的实施。

这三个问题，分别探讨为什么进行、进行什么和怎样进行化学美教育的问题。

一、中学化学美教育的意义

（一）有利于提高学生素质，培养优秀人材

爱因斯坦说过：“照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美和真。”

全面的教育能使学生在意志、理智、情感、体魄等方面的素质全面提高，成为优秀人材。德国化学家凯库勒（1829～1896年）建立苯分子环状结构理论的经过就是突出的事例：1847年凯库勒考入德国吉森大学建筑系。由于听了一代宗师李比希的化学课，被李比希的魅力所征服，结果当上了化学家。他擅长从建筑学的观点研究化学问题，被人称为“化学建筑师”。曾先后提出有机物碳四价理论、碳链学说和苯分子环状结构理论。凯库勒于梦中发现苯分子结构的故事虽具有传奇般的色彩，但发现的原因跟他具有的以下素质密切相关：（1）广博而精深的化学知识；（2）建筑学造诣和对空间结构的丰富想象力；（3）很强的审美能力和丰富的审美经验；（4）勤奋钻研的品质和梦中仍在思考的科学精神。

很多专家认为美育是教育现代化的关键。认为园丁式或综合式的现代教育，能为学生的发展提供一种轻松、自由、美好、和谐的环境，学生们能在这种环境中得到大量创造“有用的”和“美好的”事物的机会，本质上是一种美育。所以现代化教育呼唤美育。

（二）有利于学习化学知识，认识化学真谛

（1）化学美感的产生，有利于激发兴趣

有一位获得国际中学生化学奥赛金牌的学生说，最先把他引入化学殿堂的，是初三制取氢气的实验。那时刚接触化学的他，怀着最好奇的心情走进化学实验室，最先接触到的实验装置之一，是神奇美妙的启普发生器。它那优美的造型，给人以对称、和谐的形式美的启示；它那简单的结构和巧妙的设计，给人以导真、求善、至美的创造美的启迪；它那晶莹的质地和便于观察的特点，使他感受到化学反应的动感美。他感到化学的大门一下子打开了，他从此怀着极大的兴趣，在化学世界里遨游，勤奋的钻研。

（2）化学美的想象，有利于对化学知识的理解、记忆与应用

例如，学完高一化学第一章《卤素》后，可以从化学美的角度，进行如下知识总结：《卤素》的知识主线、知识点和知识网：

（1）知识主线HCl←Cl2→HClO→Ca（ClO）2

（2）知识点

①氯单质

②氯化氢和盐酸

③次氯酸

④次氯酸钙

（3）知识网

此知识总结深受学生欢迎，原因在于：

第一，知识主线给出学习、研究元素及其化合物知识的系统；知识点给出学习、研究元素化合物知识的重点；知识网给出元素及其化合物间的内在联系。此总结实际给出了结构化的、整体性的、互相联系的知识体系。

第二，知识主线的表达十分简练；知识点的表示简洁、明确、具体；知识网给人以化学美的启示，和谐、对称、简洁。能给人以化学美的想象。

凡内容和形式都符合科学美的知识总结，学生总是很喜欢，并且记得牢，这恐怕是有利于学生内心体验和审美想象的缘故，因为化学学习需要激情与热情。

（三）有利于发展形象思维，健全思维结构

美育的三个基本特征是：审美的直觉性、审美的情感性、审美的愉悦性。

一切审美都是从直觉开始，这是审美的基本特点。此特点与化学教学过程的第一个基本特点——以实验为基础相当吻合。在实验中观察与思考，是中学生学习化学的主要方法。所以“以鲜明生动的形象为手段”的化学美教育，十分有利于发展学生的形象思维。

例如，新制出的Fe（OH）2的“形象”是：呈现出如黎明破晓前“鱼肚白”颜色的絮状固体。但它迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。学生对比鲜明生动的形象观察的越细致，感受得越深入，则对Fe（OH）2的色态、溶解性等物理性质和易被氧化的化学性质识记的越牢固，理解的越深刻。

化学审美教育既提倡“以真启美”，也提倡“以美启真”。化学所揭示的“真”呈现为理性，主要以抽象思维形式表现为概念、判断、推理等；化学美所揭示的“美”。呈现为感性，主要以形象思维形式表现为美感直觉、形象等。二者有机地结合，有利于学生的抽象思维与形象思维协调发展。

（四）有利于掌握科学方法，培养创造能力

科学本身就是真、善、美的有机统一。纵观科学美思想史的发展，以下三点格外引人注目：（1）科学美承认宇宙美的存在；（2）认为宇宙美的表现形式是秩序与和谐；（3）强调科学理论必须与客观实在的宇宙美吻合。

真美合一的审美理想，一直指引、激励着化学家们进行科学发现。例如：1867年，伟大的俄国化学家门捷列夫（1834～1907年）教授开始编写《化学原理》一书时，他面对的情景是何等的不美：浩如烟海的化学资料急需系统整理，60多种已发现的化学元素杂乱无章地组成化学迷宫，化学研究好像是在茂密的丛林中摸树。门捷列夫决心向大学生们描绘出一幅统一的和谐的化学图景，找出一切化学元素都服从的化学秩序。他冲破经验性研究的束缚，采取比较法，终于在1869年发现了自然科学的一条基本定律——元素周期律，为科学与化学的发展做出了巨大的贡献。后来，英国化学家莫斯莱（1887～1915年）根据对各种元素x射线谱的分析，指出周期律应当按原子序数排列而成；英国化学家索弟（1877～1956年）、阿斯顿（1877～1945年）分别提出同位素假说、发明质谱仪并发现多种同位素。后三人的发现，揭开了周期表中三对元素按原子量排列倒置之谜，使得原认为有点不美的门捷列夫周期表，显得更美。

美激发创造。化学中具有简洁、对称、统一、新奇等审美特征，化学不能完全离开形象思维，化学有时也要借助想象，所以化学创造离不开化学审美。化学美有利于培养创造能力。

化学美教育不仅有利于培养创造能力，而且有利于掌握科学方法。因为化学美不仅包括化学知识美，而且还包括探求知识的过程和方法美。导真的过程和方法会使学生铭记终生，受益无穷。

二、中学化学美的主要内容和基本特征

化学无处不含美。中学化学美有哪些内容（或表现）？中学化学美的基本特征是什么？探讨这两个问题有助于引导学生发现、感受、鉴赏、表现和创造化学美。

（一）中学化学美的主要内容

如果从美的基本形态来分，中学化学美可分为自然美、社会美和艺术美。但为了更突出化学教学中美之特色，我们试探将中学化学美分为八类：

化学物质美、化学结构美、化学变化美、化学实验美、化学理论美、化学用语美、化学史美、化学教学艺术美。

1．化学物质美

化学物质美的外在表现，是它们的形态美。如金刚石的晶莹华贵，红蓝绿宝石的夺目光彩，无色水晶的无遐透明……无不表现着化学物质的形态美。

化学物质的社会功用价值，是它们的实用美。如五光十色的霓虹灯把现代都市的夜晚打扮得繁花似锦，高分子材料的发展加速着信息社会的到来。人类的吃、穿、住、用、农、轻重，都与化学化工产品有关。各种化学产品美化着社会、美化着生活、美化着人类自身。

2．化学结构美

化学结构美是化学物质美的内在反映和决定因素。如金刚石是正四面体结构的空间网状原子晶体。C60是60个碳原子组成如足球形状的大分子晶体。晶体都以内部的原子、离子、分子有规则的对称排列为其最突出的特征，它们的万千仪态取决于结构的和谐、秩序和多样性。纳米科学技术的应用令人惊异地显示出物质的微观结构，STM扫描隧道显微镜图像（已刊入北京市九年义务教育初三化学课本中）已能使中学生从清晰的照片中领略到化学的结构美。

3．化学变化美

从某种意义讲，化学变化是化学美之源。化学物质美只是化学变化美的终极表现。钻木取火、百炼成钢、烧石成灰（指生石灰）……形象地描述了化学变化美。苏杭的湖光山色、桂林的如画山水、石林的突兀奇峰……这些大自然的杰出创作，无不假手化学变化的鬼斧神工。

化学变化美不仅表现出色态万千的形象美，而且还蕴含着有规律可循的科学美。

4．化学实验美

化学实验是化学之母。也是化学美的大观园：装置美、操作美、现象美、设计美……真可以说集自然美、社会美、艺术美于一身。化学家们还在化学实验中表现出真、善、美。

中学生们视化学实验为化学课堂上的最好节目，他们为氢氧爆炸化合、焰色反应、铝热剂反应等实验的成功拍手叫好。他们在学生实验课上“看、闻、听、触”，“观、思、悟、记”的情景，其实是最美的化学美景之一。

5．化学理论美

化学理论美是一种科学美。它不是美的自然现象的客观形式，而是美的自然现象的客观内容。它又被人称为“化学内在美”。中学化学理论美主要表现在：质量守恒定律之美、物质结构理论之美、元素周期律与元素周期表理论之美、化学平衡理论之美、电解质溶液理论之美等。以上理论的美的特征是：形式简洁、包容博大；从多样中寻求统一，从统一中演绎出多样；秩序、和谐和统一。

6．化学用语美

化学用语是通用的化学学科的专业用语，包括元素符号、化学式、化学方程式以及电子式、结构示意图、结构式……等化学符号。化学用语美是化学美最典型的表现之一。例如“H2O”表示水；表示1个水分子；还表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子所构成；还能表示出水中氢、氧元素的质量比是1∶8。

化学用语形式简明、内涵丰富、书写方便。

7．化学史美

化学给人以知识，化学史给人以智慧。除化学实验外，学生特别感兴趣的，就是听化学史故事了。化学史中有举不胜举的真善美事例。化学史美不仅包括社会发展与化学发展呈波进关系的社会美，还包括化学成功发现的喜剧美，丧失发现机会的悲剧美以及科学家们表现出的崇高美。美的六种基本形态，即自然美、社会美、艺术美、崇高、悲剧、喜剧，几乎都在化学史美中存在着。

8．化学教学艺术美

包括板书美、语言美、仪表美、教态美、节奏美等。教学艺术美表现着教师的素质，反映着教学水平，给学生们以很大的影响。

（二）中学化学美的基本特征

综上所述，物质变化的美，是化学美产生的基础。化学美是化学内容的“真”与化学形式的“美”的有机结合。化学美主要是理性的科学内在美，其基本特征是：

1．统一性与多样性

科学美学认为：宇宙的统一性就表现为宇宙的统一的美。凡是能够揭示宇宙统一美的理论，就被看作是美的科学理论。化学确认万物由元素组成，并通过元素周期表把各种元素看作是有内在联系的统一体。

科学美学还认为：自然界的美是各式各样的。丰富多彩的大千世界就是多样性的美。只有把统一性与多样性综合起来考察，从多样性中寻求统一性，从统一性中寻求多样性，才能对千姿百态的宇宙美作出科学美学的解释。化学美正是作出这样的解释：虽然组成物质的元素并不多，目前发现只有111种。就像红、黄、蓝三原色组成了万紫千红的各种颜色一样，这一百余种元素组成了万千色态的各种物质，使化学表现出特有的形式美。而且，元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，使化学又表现出特有的规律美。

统一性与多样性，是化学美的第一个基本特征。

2．秩序与和谐

秩序的原意，指事物在空间或时间上排列的先后；和谐的原意，指配合适当和匀称。在科学美学中，秩序又可作为规律来解释，和谐还含有协调、匹配、适度等意。

化学中的秩序与和谐比比皆是：原子何其之小，但核外电子遵循能量最低原理（更确切地说是排布三原理）在原子核外分层排布；晶体何其之多，但众多晶体所共有的一个基本点是它们内部都具有空间排列上的周期性；物质性质千差万别，但均由其结构所决定；化学反应千奇百怪，但均源于原子最外层少数电子运动状态与组合形式的变化，并共同遵循质量守恒定律……。化学美的秩序与和谐有许多具体表现形式：如对称、守恒、相似、结构合理、比例协调等。虽然大学化学指出，从宇宙整体来说，熵增加是一种最大的不和谐。但就中学化学而言，化学美主要表现出秩序与和谐。

秩序与和谐，是中学化学美的第二个基本特征。

3．简洁性

简洁即简单明了。科学美学认为：宇宙的进化方向与环境之间最佳的匹配，就构成了一种简洁性的美。简洁能使人一目了然，给人以简单、清晰、明确的美感。

如前所述，化学用语是化学简洁美的突出表现，简洁性是中学化学美的第三个基本特征。

三、中学化学美教育的实施

根据美育的基本特征“以情感为核心、形象为手段，娱乐为形式”，本文就实施化学美教育的途径、方法、手段等，提出以下四点看法。

（一）挖掘美的内容，选择适合途径

中学化学教材中蕴含着丰富的化学美内容，重要点是将它们挖掘出来并选择适合的途径去实施化学美教育。

1．课内与课外两条途径

美育的基本途径是“认识和欣赏自然美，发现和创造社会美，理解和欣赏艺术美。”结合化学教学特点，化学美教育可分课内与课外两条途径。

①在化学课堂教学中，紧密结合双基教学和能力培养。引导学生从美的角度认识物质、学习知识、理解规律、崇尚科学。这主要是一种潜移默化的化学美教育。

②结合教学内容，把审美、创美活动扩展到课外。如组织自学或化学考察，参观钢铁厂或化工厂，开展采集标本活动或骑自行车旅游等。让学生目睹大自然美景和工农业发展进程，探索自然美和社会美的形成原因。我校讲《乙醛》或《葡萄糖》等课时，多次组织学生参观暖水瓶厂，极受学生欢迎。

2．相对集中与相对分散两种形式

根据教材中化学美内容的多少，可以采取相对集中或相对分散的化学美教育形式。

①相对集中的形式《物质结构 元素周期律》、《烃》、《烃的衍生物》等章，甚至《原子》、《原子结构》、《硫酸盐》、《苯芳香烃》等节，都可采取相对集中形式的化学美教育。例如在讲《苯》这一节时，把苯分子环状美的结构、凯库勒梦中发现苯结构的有趣故事、有关苯结构假说的提出与证实、用电子显微镜拍摄的苯分子照片、聚苯胺的扫描隧道显微镜图像、苯的实验等串联起来，按科学发现基本过程的顺序，采用启发探究法上这节课，就是相对集中形式的一次尝试。

②相对分散的形式 课堂教学中的化学美教育多数为相对分散的形式，即结合基础知识、基本技能的教学，适当、灵活、随机地穿插化学美教育。

（二）构思美的过程，运用形象手段

例如，我们可以构思《铁》复习课的如下过程：

1．归纳总结铁及其化合物的知识主线。知识点和知识网，使学生掌握《铁》一章的知识结构。

2．通过演示向FeSO4溶液中滴加HNO3，向KNO3、FeSO4混合溶液中滴加H2SO4的实验，分析溶液颜色变化，使学生进一步认识到Fe2+、H+、

3．通过让学生设计简单实验，进行实验（实验名称是：“FeCl2——化学反应的多面手”）进一步复习知识，培养能力，并受到化学美的熏陶。

FeCl3──化学反应的多面手

（1）各括号内分别加入何物质，才能出现所示现象？做一做。

（2）①～⑧反应的离子方程式是什么？写一写。

4．通过解析一道有关铁变价的计算题，启发思维，升华解题方法。

此教学过程的（1）～（3）步均和化学美有关，（2）、（3）两步更是从“生动的直观”中感受到化学美。

化学教学中应不遗余力地运用形象化手段，这些手段主要有：

①化学实验：学生实验、演示实验、随堂实验。

②使用直观教具（化学实物、模型、标本、图表等）。

③使用电化教具（投影仪、幻灯机、电影机、电视机、微机等）。多媒体技术的发展带来巨大的机会。

④用形象化语言讲述艺术感很强的化学小故事等。

以上各种形象化手段密切配合使用，能够产生更加强烈的审美效应。

值得一提的是，有些教师结合教材，编出充满真善美事例的化学史小故事在课堂上讲述，与化学实验相配合，使课堂气氛更加活跃，教学更加生动，充满趣味性，很受学生欢迎。

（三）构建美的氛围，激发美好情感

审美情感来自于客观存在的美的事物。但它并不是完全被动的，当它未被客观对象激发时，它是以隐蔽的状态埋藏在心里；一旦接触到美的事物，它就会被激发而复苏。教师在教学中，首先要注意构建美的氛围，并把自己当作“美的客观对象”，去激发学生们的美好情感。

教师的仪表，应当是端庄、大方的；教师的教态，应该是亲切、自然的；教师的板书，应当是简要、工整、富于逻辑性的；教师的语言，应该是流畅、生动、清晰、准确的。这里特别强调“语言美”，应格外注意语言的科学性、思想性、条理性、启发性、机动性、趣味性，以及语言外部形式的语音高低、语调快慢、抑扬顿挫，美的语言会使学生们思绪激昂、浮想联翩，升腾起美好的情感！

教师使用的化学仪器，一定要让学生赏心悦目，洗刷干净，摆放整齐；教师演示实验时的动作，应该熟练准确、符合规范；教师绘制的化学图表，应该形象鲜明、色彩美观（当然应无科学性错误）。化学教师应带着最佳的心境进入教室，亲切自然、坚定乐观。

在化学教学中，教师要构建美的氛围，并以自己美好的形象，激发学生美好的情感！

（四）创设美的情境，培养创美能力

教学过程的优化，包括三个要素：情感的优化、思维的优化、教学情境的优化。

优化的（当然也是美的）教学情境，有利于激发美好的情感、启迪自由的思维。它包括：①美的环境：绿化的校园，布置美观的整洁教室等；②健全的设施：易于书写的黑板、易于实验的讲桌、课桌等；③好的实验室条件：设计合理、设施完善、管理科学、使用效率高；④好的教材：具有学科特点，符合现代化要求，体现真善美精神等。目前，不少学校建成了新的实验楼，每个教室配备了电视机，微机使用开始进入各学科教学……。这对创设严谨、求实、创新的教学情境，起了巨大的作用。