“物理化学”课程中融入唯物辩证法原理的教学实践
尹昌平吴楠刘钧
[摘要]唯物辩证法是马克思主义哲学的核心组成部分,“物理化学”的基本概念、定律及其内在机理等,都蕴含着丰富的辩证唯物主义思想。“物理化学”是化學、材料和生物等专业的学科基础课程,应用唯物辩证法基本原理开展“物理化学”教学的探索与实践,挖掘唯物辩证法与课程内容之间的融入点,可以让学生熟练掌握物理化学基本知识体系和内在规律,养成良好的科学思维习惯,同时培塑学生的世界观和方法论,实现知识传授与价值引领的同向而行。
[关键词]物理化学;唯物辩证法;课程思政
[基金项目]2020年度湖南省普通高等学校课程思政建设研究项目“应用唯物辩证法原理开展《物理化学》教学的研究与实践”(HNKCSZ-2020-0005)
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)18-0133-04[收稿日期]2022-11-05
2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“办好我们的高校,必须坚持以马克思主义为指导,全面贯彻党的教育方针。要坚持不懈传播马克思主义科学理论,抓好马克思主义理论教育,为学生一生成长奠定科学的思想基础。”指出:“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[1]这明确指出了各类课程的育人作用。
“物理化学”是化学及材料、生物、环境等专业的基础理论课程,是从物质物理现象和化学现象的联系入手,用物理的研究方法来探求化学变化基本规律的一门科学。教学过程中,教师应注意科学把握课程思政教育的丰富内涵,充分挖掘课程知识体系所蕴含的思政元素[2-3]。针对“物理化学”课程的特点,可凸显马克思主义哲学的世界观和方法论,使学生养成良好的科学思维习惯,挖掘唯物辩证法与课程内容之间的融入点,实现知识传授与价值引领的同向而行。唯物辩证法既是自然科学和社会科学的概括与总结,又是观察、分析、解决各种问题的方法,是马克思主义哲学的核心组成部分,包括三大定律和五大范畴[4-5]。
“物理化学”知识体系主要包括热力学、动力学和表面物理化学,都与辩证唯物主义思想密切相关。教师在教学中传授自然科学知识的同时,可以融入和贯穿唯物辩证法思想。这种结合实际事例分析演绎的唯物辩证法思想教育,言之有物,相较于传统的唯物辩证法思想教育,更容易起到润物无声的作用,有利于学生学习、掌握和应用唯物辩证法原理[6-8]。
一、从燃素说到能量守恒与转换,促进辩证唯物主义自然观的形成
在讲述物理化学发展史时,教师要突出讲授能量守恒与转换规律的发展历程。远古时代,人们就懂得钻木取火,会使用燃烧来服务生活。18世纪,人们开始研究燃烧。随着对燃烧现象认识的深入,人们也开始试图对热现象给予解释。最初的学者认为物质之所以会燃烧,是因为其内含有燃素,也就是所谓的燃素说,物理化学由此萌芽。拉瓦锡通过实验发现,在封闭的容器中加热金属,金属由于表面反应生成了一层氧化层而变重,但是整个容器的重量并未改变。据此,拉瓦锡推断一定是空气中的某种物质参与了反应,这种物质后来被证实是氧气。因此,拉瓦锡提出了氧化理论,并于1783年发表了关于氧化理论的论文,宣告了燃素说的终结。
从提出燃素说到得出能量守恒与转换定律,经历了差不多两个世纪。人类认识能量及其规律的历史,是一个由浅入深、由表及里、由低级到高级、由片面到全面的过程。在这个发展过程中,充满了辩证法与形而上学、唯物主义与唯心主义的斗争。伟大的革命导师恩格斯在《自然辩证法》这部光辉著作中,第一次对能量守恒与转化定律做了全面深刻的说明,指出:“自然界的一切物质都具有能量,能量有各种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形式。”能量守恒与转化定律的发现表明:自然界中的一切运动都可以归结为一种运动形式向另一种运动形式不断转化的过程。这就为辩证唯物主义关于物质世界的统一性和物质运动的不灭性提供了精确的自然科学依据,促进了辩证唯物主义自然观的形成[9]。
二、内因外因辩证关系在教学中的应用
唯物辩证法原理告诉我们,内因是事物发展变化的根据,外因是事物发展变化的条件,它能加速或延缓事物发展的进程,但必须通过内因而起作用。明白了内因与外因的辩证关系,教师可引导学生运用唯物辩证法的基本原理来对物理化学知识进行梳理、归纳和总结,建立知识网络,了解掌握纷繁复杂的物理化学定律和公式背后的对立统一规律,培养学生以辩证唯物主义的视角来理解物理化学知识。这有助于学生整体把握物理化学的知识脉络体系。
以热力学平衡为例,当某一体系反应达到热力学平衡之后,反应物和产物的浓度不再变化。宏观上看,该体系看似是静止的、不变的;但从微观角度看,正、逆反应并没有停止,仍然处于不断进行之中。从该例给出的经验可知,事物体系的特征