学习化学与培养创造力_创造教育新论

学习化学与培养创造力_创造教育新论

学习化学与培养创造力

在中学时代，我曾读过“炸药大王”诺贝尔的故事，深深地被他的伟大创造精神所感染，并立志要成为一个发明家。但是，在报考大学的时候，我的第一志愿填写的是南京大学天文学系，因为那时我已决心去探索宇宙的奥秘。然而，在接到大学录取通知时，我却被录取到了武汉大学化学系。也许是命运的安排，或者是虔诚信仰诺贝尔的皈依，使我与化学结下了不解之缘。

从我接受化学蒙育之初，就不时听到一些对化学的不正确的议论。一曰：化学名词多，反应式多，需要死记硬背，太枯燥无味了；二曰：化合物中，有不少物质是易燃、易爆和有毒的，太危险了；三曰：学化学需要做实验，气味难闻，太辛苦了。直至今日，这种影响仍然存在，致使一些青少年对化学的印象很糟，不愿学习化学。显然，这些看法是片面的，只看到事物的某一面，而忽视了化学作为一门重要的自然科学学科的最主要的本质。

那么，化学是一门什么样的学科呢？经典的诠释是：化学是研究物质化学运动的科学，包括物质的化学组成、结构、性质、合成及应用的规律。也有人认为，化学是一门“经验科学”，一百多年来，化学家们合成了八百多万种化合物，而且还在以每一分半钟合成一个新化合物的速度继续增加。一般认为，化学研究大部分还是运用经验规律，经验规律越成熟，研究中的预见性越强，失败越少，对物质化学本质认识得越深刻。公然承认化学是“经验科学”或实验科学，丝毫不会降低它的地位和重要性，相反的，正反映了这门学科的特点，揭示了理论与实践的关系，显示出了化学学科的强大生命力。

英国《观察家》杂志专栏作家Sue Arnold曾风趣地说：“化学是魔术的代名词。”这的确是形象的，也恰好反映出了化学千变万化的丰富的内容。难道不是吗？从一根小小的火柴到五彩缤纷的烟花；从染发剂到激光美容；从变色眼镜到计算机液晶显示器；从炸药到原子弹；从合成生物活性物质牛胰岛素到测定DNA的双螺旋结构，等等，真是让人们目不暇接，显示出了化学的魔力。(www.guayunfan.com)

什么是化学的魔力呢？它又是来自哪里呢？应当说，化学的魔力来自两方面：其一，是物质运动本身的力量，如化合、分解等反应力或叫做可反应性。这是物质变化的内因，是导致化学物质千变万化的依据。其二，是化学家的创造力，一些著名的化学家正是凭借着创造力而获得巨大成功的。例如，Colin Reese教授发明的一种有效的、简单的方法，可以获得大量纯的、低聚DNA小片断，从而使他处于世界领先水平；R．Epton教授发明的新型“模板法”，可以更有效的大量制备生命物质肽，这对未来生命科学是非常重要的；Alan Battersby教授对四吡咯大环化合物进行研究，这些被他称为生命色素的物质是非常重要的，没有它们就没有生命，而且在不久的将来，它们将成为人类战胜癌症的新武器。

在如何看待创造力上，人们似乎认为它只是少数天才人物的“专利”。其实，这是对创造力的一种迷信思想。尽管创造力像风一样，我们只能观其影，而不见其身，但它却存在于我们的周围，也是我们每个人都具有的一种潜在的力量。创造力不同于一般的智力，更不等同于知识，它是类似于“核动力”那样“爆发性”的力量，能够引起技术革命，产生连锁反应；它是一种革命性的力量，能引起社会变革，推动社会的进步。总之，人类的历史，就是一部发明创造的历史，如果没有创造性的工作，既没有人类的今天，也不可能有美好的未来。

尽管人人都具有创造潜力或叫做“潜创造力”，但表现为真正创造力并导致发明成果者却是很少的一些人。这是因为，创造力就像金矿一样，需要去挖掘和冶炼。这里所说的冶炼，就是实施创造教育，通过培养赋予人们以创造性的素质，使他们的潜创造力变为真创造力。通过研究，我认为创造力是由三个最主要的要素构成的，即创造性的个性（非智力因素）、创造性的思维能力和创造性的实践能力。我们可以列出大量的事例，以证明一项科学发现或技术发明，都是这三种力量综合作用的结果。例如，某人具有十分丰富的创造思维能力，能够提出一系列新颖的创意，但是如果他不同时具备顽强的个性、敢于冒险的精神（创造性的个性）和精心设计、勇于实践的能力（创造性实践能力），那么他是不可能把任何一个创意变成发明成果的。反之，如果只具备后面一种或两种能力，而不拥有创造性的思维能力，那么发明创造也只能是无本之木和无源之水了。

绕了一个大圈，我无非是想说明化学学科的特点和创造力的构成要素。现在，我把话题回到本文的主题上，即学习化学与培养创造力。我无意贬低其他学科的发明创造，一味地抬高化学在发明创造上的作用，而只是想澄清一些人对化学的误解，介绍化学发明的一些特点，说明化学家是干什么的。化学家是创造人类物质文明的一支生力军，他们在两方面作战：一方面他们在实验室寻找多种有用的神奇物质，然后在工业上把它们生产出来，造福于人类；另一方面，他们又必须对化学物质的相互作用进行基础研究，发明新理论、新方法和新技术，使人类对化学的认识从必然王国到自由王国。

无数的事实证明，学习化学与培养创造力关系十分密切。我们仅以创造力的三个要素来看，在学习和研究化学的过程中，对这些素质的培养是极有帮助的。

首先，关于创造性个性的培养，如坚忍不拔的毅力和敢于冒险的精神，在学习和研究化学过程中，是有利于养成这些素质的。不是有人认为，化学物质易燃、易爆和易中毒吗？的确，如果没有勇于冒险和不怕牺牲的精神，那是很难有所作为的。伟大的瑞典化学家、发明家诺贝尔，他一生共获得355项技术发明专利权，在20多个国家创办了80多个企业，当时创造了3 000万以上瑞士法郎的财富，是19世纪末最成功的发明家兼企业家。然而，他的成功与他的创造性个性素质有着紧密的联系。他出身于一个工程师和发明家的家庭，他未受过正规的系统教育，从19岁起在父亲的工厂里从事军工产品的研究。他在研究硝化甘油炸药时，曾不止一次发生爆炸，他本人被炸伤，弟弟被炸死。但是，他没有被危险吓倒，前仆后继，知难而进，从而作出了重大的贡献，成为伟大的发明家。根据他的遗嘱设立的六种诺贝尔奖，是世界上最权威、最有影响的科学发明奖。近百年以来，孵化出了无数的重大的科学发明成果，激励着无数的青少年走上发明创造之路。

其次，学习化学对于培养创造思维能力有着重要的作用。众所周知，诸如辩证思维方法、形象思维方法、联想思维方法、归纳思维方法、演绎思维方法、组合思维方法和置换思维方法等，都是创造思维方法的有机组成部分。如果说自然科学家是自发的唯物论者，那么化学家应当是辩证法的自觉应用者。只要打开化学教科书，几乎无处不渗进了辩证思维方法。例如，化合与分解、反应与可逆反应、氧化与还原、酸性与碱性、沉淀与溶解、聚合与裂解、核裂变与核聚变，等等。又如置换思维方法，在研究有机化学反应中是十分有用的。在有机芳香族化合物的制备方法中，应用卤化、硝化、磺化、重氮化、烷基化、金属化等，可以创造出数不清的化合物，而这些众多的化学制备方法，都是基于置换思维方法而发明的。

再次，学习化学对于培养创造性的实践能力，具有优于其他自然科学的独特的作用。如果有谁认为化学实验太辛苦，产生厌恶的情绪，那他就不可能学好化学，更不可能成为发明家。诚然，学习化学和从事化学研究，的确是艰辛的科学劳动。试问：又有哪一门学科不需要付出代价，而能轻而易举地获得成功呢？德国化学家艾利希（Paul Ehrlich，1854—1922）研究药物，他经过605次的失败，终于第606次成功了，发明了治疗梅毒的特效药胂凡纳明。创造性的实践能力，它不同于一般的动手能力，是一种从高层次上实践创意的能力。对于实验性的学科来说，如果没有这种能力，任何发明创造只能是“纸上谈兵”。

21世纪即将到来，化学在未来也必定得到更大的发展。无论是在合成材料、合成高效低副作用的药物、研究生命物质、探索宇宙的奥妙方面，抑或在解决能源危机、节制人口增加、治理环境污染方面，化学家都担任着重要的角色。可以毫不夸张地说，离开了化学，这一切都是不可能的。

新时代在召唤，一切有理想的青少年们，勇敢地投身到未来的化学家行列中来，努力把自己培养成为创造性的人才吧！

（原载于《中学化学报》1999年第409期）