多学科交互助力化学教学的策略——评《化学的文化密码》

一、引言

       随着教育的不断发展，跨学科教学活动日益增多，体现出“弱边界，重交互”的特点，但回归于具体的教学环节不难看出，由于人文社科与自然学科两类学科本身学科逻辑的差异性，此两类学科融合的教学具有一定的局限性。在进行跨学科教学环节设计时，应更加深入地思考各学科知识之间串联的合理性与教学过程的可实现性。《化学的文化密码》（缪煜清著，上海科技教育出版社 2023 年出版）一书兼具历史、文化、语言、现代科学等各方面内容，发掘其与化学学科的联系，为我们提供了从不同地域、不同领域的文化中理解化学、走进化学的视角与路径。

       本书共四篇。第一篇为“古国中西源流长”，以古埃及文明、古印度文明、中国传统文化等各地域文化史料为载体，介绍了“木乃伊中的化学知识”“炼丹术与化学操作”“拉丁文与化学表达”等内容，更结合中国易学的阴阳思想联系现代化学。第二篇为“人文哲思此中蕴”，本篇以人们普遍知晓的古代典籍，生活用品，自然现象为切入点，结合化学知识阐述了《西游记》中的“火眼金睛”，人们眼中的“绿色”，“秤与天平”发展，“燃烧与呼吸”关联，“分形论与无规则震荡”的应用等内容，并剖析其中的哲学思想以加深认识。第三篇为“咬文嚼字觅真意”，本篇执汉字为工具，从“青”中找到矿石中存在的化学，在“革”中探索金属的物理性质，用“六书”解密化学名称的命名方式……徜徉于字源字理文化之间，以独特视角叩开化学世界之门，感受千年的中国哲思。第四篇为“探根溯源寻奇趣”，本篇集中于现代化学，主要以西方的语言和文化视角阐述“同”“异”“邻”“间”“对”“有机组织”“点击化学”“元素命名”等常见的化学概念。

二、学科交互，打破知识壁垒

       如今，在多科学科教学中均已设置跨学科实践活动，旨在提高学生的综合素养和解决社会实际问题的能力，各学科在教学中的边界感逐渐变淡。正如作者在书中所言：“学科的划分是为了学习和研究方便，而不是设置障碍”。在化学教学中要善于整合多学科内容，积极联系人文社科与自然学科下各学科与化学的联系。该书通过对古埃及、古印度等历史资料介绍，在讲解其中木乃伊、神庙建筑、佛教文化等各文明的独特历史中联系其中的化学知识；在介绍《西游记》等古籍运用二氧化硅的相关知识趣谈“八卦炉中逃大圣”的情节；以化学视角解读“洗尽铅华”“信口雌黄”“炉火纯青”等词语让学生对旧知有了新的体会。通过这种多学科知识的有机融合，让学生在接触历史故事、文学经典和文化知识时，能联想到其中蕴含的化学原理，使化学学习不再局限于课本实验与教学内容，而是延伸到更广阔的文化领域，有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望。

三、语言为桥，拆解化学用词

       语言作为文化传承的重要承载者，使得文化记忆代代流传。作为表意文字的汉语和表音语言的英语是目前世界上极其重要的两种用语。因汉字本身的表意性，在对化学名称进行教学时可以尝试从字源字理文化的角度，发掘汉字的字源演变与字理知识，从造字的本意中理解化学名称的来由。书中，在对金属的物理性质的解读中，以“金曰从革”中“从”和“革”的本义引申出金属所具有的延展性和质地坚硬的普遍特征；通过对“造字六书”的介绍，应用性地解释了元素名称中文的命名方式；用古人“反切法”的注音法溯源“烃”“羟”“巯”等有机基团的读音；借“天干地支”“伯仲叔季”等传统用语命名有机化合物。当利用熟悉的文化知识去解读未知，能最大限度地让学生进行意义学习。考虑到学生对于字源字理知识的生疏，在实际教学中需使用适切的字源字理知识进行化学教学，避免给予学生非必要的认知负荷。

       除此之外，英语对于化学学科的表达和学习亦十分重要。书中在第四篇重点解读了英语语法下的“有机”“分析”“同”“异”“亲疏”“邻间对”等化学中具有代表性的词语表达，让学生在学习化学知识中提高英语的相关能力，亦可为高等教育中化学专业英语的学习打下铺垫。

四、哲思启迪，洞察化学之道

       以主张发展心智能力的形式教育和以传授有用知识的实质教育虽不断争论，但二者的教育目的均是受教育者在教育中所需要发展的。智力发展为知识学习提供动力与方向，知识学习反哺智力发展。化学学科作为自然学科更倾向于实质教育方向。故在实际教学中可融入哲学思想等内容以发展其智力能力。在水的流动间感悟“上善若水”的至柔之道；以化学元素周期表的律动，窥探大自然无处不在的轮回变化；走进屠呦呦与《肘后备急方》的故事让我们在古今交汇处，领悟推古验今的智慧光芒；通过这些化学知识与哲学思想的交融，引导学生在学习具体化学知识的同时，学会运用辩证的思维去分析和解决问题，培养其抽象思维能力、逻辑推理能力和批判性思维，使化学学习不再仅仅是知识的堆砌，更成为一种心智的锤炼与智慧的启迪。

五、文化自信，建构文化观念

       传统文化是各民族在长期历史发展中积淀而成的文化烙印，承载着极深厚的历史底蕴与丰富的思想精华。在多学科教学中均有对于文化表达的身影。在历史悠久的中华传统文化作为中华民族的文化根脉，更应以自然、合适的方式融入化学乃至其他学科的教学之中，发挥其隐形的育人功能。将各个学科所涉及到的文化，尤其是中国传统文化，融入化学教学。其意义并非功利性地增加教学素材，而是给予学生一种传统文化下的学习环境与教学氛围，使学生在学习学科知识的同时，潜移默化地受到中华传统文化的感染，驱动其对于中华传统文化的学习动机，增强其文化自信。通过在化学教学中穿插传统文化的学习，往往能自然延伸至与之相关的历史、哲学等领域，使得学生受到传统文化价值观的熏陶作用，从而对受教育者文化观、价值观等重要观念的形成起到一定的引导作用。多学科交互的融合，为学生走近传统文化提供了一个自然的切入口，使其在不断地学习与体悟中建构出属于自己的传统文化观并以此慎独前行。

刘山虎，男，博士生导师，英国皇家化学学会会士（FRSC），中国化学会高级会员。研究方向主要为光热/光电功能界面的构筑及其在能源转化、自清洁、水净化、锂提取等领域的相关研究。主持完成国家自然科学基金、日本 JSPS 科研奖励基金、河南省科技攻关等多项省部级以上项目。担任国家自然科学基金及省级科技奖、优青等项目通讯评议专家，日本学术振兴会国际交流项目会评专家。多次入选斯坦福大学全球前 2% 顶尖科学家榜单，授权专利 16 项，受邀在国际知名出版社撰写英文专著专章 4 部，发表学术论文 100 余篇，他引 10000 余次，H-index 54。

周朕葆，男，河南大学化学与分子科学学院硕士研究生，研究方向为化学教学。