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高中音乐论文:开发音乐素材在化学教学中的教育功能    发布时间:2019-05-08 11:38:21
高中音乐论文:开发音乐素材在化学教学中的教育功能
——有感于克雷格莱特《聆听音乐》
周昌林 
(江苏兴化市第一中学  225700)
摘要   在高中化学课堂教学中适当引入音乐元素,发挥音乐在高中化学教学中的教育功能,有利于培育高中学生科学和人文素养,养成健康的审美情趣。
关键词  化学课堂  音乐  教育功能
克雷格•莱特《聆听音乐》是一部西方古典音乐欣赏指南,能帮助读者发展和提炼聆听音乐能力技巧,随书附有音乐光盘。插上光盘,把家里的老湖山功放音量旋到九点钟,美妙的音乐充盈身心之余,不由得想到了自己的化学教学和音乐的不请之约。李政道教授曾说: “艺术和科学事实上是一个硬币的两面,它们源于人类活动最高尚的部分,都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义”。艺术和科学的共同基础是人类的创造力,追求目标都是真理的普遍性,永恒的价值追求都是真、善、美。化学学科作为自然科学的一个重要组成部分,在其发展历史进程中,处处体现出化学研究和艺术美的高度统一,在化学家和艺术家创造性的劳动和美的旋律之中水乳交融、和谐相生。音乐作为一门古老而又年轻的关于声音的艺术,也从来都没有和化学科学的发展相脱离。新课程培养目标要求高中学生具有一定的科学和人文素养,养成健康的审美情趣。为此我在高中化学教学中曾引入一些音乐素材,在发挥音乐对高中化学教育功能上做了一些有益的尝试,小撰如下。
在元素周期律和周期表教学中引入有关音乐元素,丰富化学课堂的艺术性和人文性
【教学案例1】:元素周期表的发现,音乐功不可没
在科学史上,不乏科学家创新发现或创造发明得益于音乐的有趣事例。而在化学课堂上讲到元素周期表一节时,让我们津津乐道的是英国化学家纽兰兹受音阶的启示而发现了原子递增的规律从而创造了八音律表。
乐音本身是和谐悦耳的,但乐音的随意串接,并不就是音乐。从乐音到音乐需要通过一个阶梯,这个阶梯是音的阶梯,所以被称作音阶。英国有个名叫纽兰兹(1837-1898)的人,他从小受母亲的影响,爱好音乐。当时他按照原子量从小到大排列当时已为人所知的各种元素,发现每隔七个元素便有重复的元素化学性质出现,这使他联想到音乐上的八个音阶的往复循环上升。于是他排出了一个八音律元素表,八个元素一排。纽兰兹自己把它称为“八音律”,并画出了“八音律”表。1866年3月当他在伦敦化学学会发表这一观点时,得到的却是嘲笑和讽刺;他的有关论文也被退稿。七年以后,他的论文又被拒绝发表。当时有许多元素尚未被发现,此外元素排列本身还有些复杂因素,所以他的八音律元素表尚有不少缺欠。最后经过门捷列夫的调整和其他人的努力,才有了今天这个元素周期表。
高中音乐论文:开发音乐素材在化学教学中的教育功能
尽管音阶中音的个数和周期表中的列数并不相同,周期表中还有些复杂情况,但周期表中旋转楼梯式的往复又升高的变化形式和音阶中不同八度中音符变化形式确实属同一类型。
如此看来,将周期律提出的部分功劳归于音乐看起来是毫不过份的。
在高中化学科学史教学中恰当地引入有关音乐元素,激发学生的创新潜能
【教学案例2】:古今中外许多优秀科学家具有精深的音乐修养,他们是跨越科学和音乐届的古灵精怪,科学和音乐是这些精灵身上美丽的颤动的双翼。
亚历山大·波尔菲里耶维奇·鲍罗丁(1833 --1887) 是俄国作曲家,“强力集团”的主要成员之一。他不但是一位伟大的作曲家,还是一位卓越的化学家。他一生从事科学研究和音乐创作,在两种截然不同的事业领域内都取得了惊人的成就。在化学研究上,最早制成苯甲酰氯,探索出醛类缩合反应,并且发现了“鲍罗丁公式”。
他终身从事的职业是化学教授,而绝大多数的人却是通过音乐知道了鲍罗丁这个名字。一个人能同时在两个毫不相干的行业里都表现得如此出色实在是不容易,因此人们在他的墓碑上刻上了他创作的旋律的同时,也刻上了他发现的化学公式。
在生命中的物质——核酸和DNA教学中恰当地引入有关音乐元素,启迪智慧,感受化学科学与音乐的奇妙与和谐
【教学案例3】:DNA的双螺旋结构与肖邦的名曲。
当你欣赏肖邦的进行曲时,也许眼前会出现一个受尽苦楚的老人,正在冷漠的世界中寻找最后的归宿;也许你会感到自己正随着送葬的队伍,在严冬的风雪中蹒跚而行……令人难以想象的是,这一富有艺术魅力的乐曲,竟和生物体细胞中的遗传物质——DNA有关。难道DNA中也有音乐?DNA中怎么会出现《葬礼进行曲》的乐谱?
这里,不妨从近年来DNA研究的一项重大突破谈起。首先发现DNA音乐的是日本癌症研究中心的两位科学家。两位日本科学家在进行DNA研究时,别出心裁地用音符来代替碱基排列顺序,即选择音符2、3、5、6来取代碱基G、C、T、A。他们把人体白血病病毒的一种DNA的碱基排列顺序配成乐谱,并用电子乐器演奏时,人们会感到缠绵悱恻,潸然泪下。
DNA音乐问世后,整个科学界轰动了。在欧美及日本学者的努力下,DNA变奏曲、DNA组曲等应运而生,它们以迷人的旋律赢得了众多的观众。更有甚者,有位科学家把人体胰岛素DNA的碱基排列配成乐谱,结果发现它与肖邦《葬礼进行曲》第三乐章的中间部分非常相似。
这就是古希腊毕达哥拉斯学派“哪里有数,哪里就有美”这一古老论断的现代音乐实践,使枯燥的DNA数据注入情感因素并获得富有音响和节奏的美感。
在有机物核磁共振氢谱、红外光谱以及元素发射光谱等谱图教学过程中恰当地引入有关音乐元素,陶冶情感,丰富学生化学科学素养
【教学案例4】:核磁共振氢谱、元素发射光谱及有机物红外光谱等谱图中隐含的乐曲——“此曲只应天上有,人间能得几回闻?”
在有机化学模块有机物研究的一般步骤和方法一节的学习中,学生将有机物核磁共振氢谱、红外光谱等谱图联系到了MP3音乐播放器上那些不时变换的音效视图上。这并不匪夷所思,当下一些化学家他们做的工作更进一步——利用这些谱图演奏出音乐!
核磁共振是指原子核在外磁场作用下因共振而大量吸收某种频率辐射的物理过程。通常,核磁共振光谱的频率远超出人的听觉范围,但是,当核磁共振遇见“好事”的“不务正业”的化学家,这种情况就发生了改变。在一个 “磁共振遇见音乐家”(NMR meets musicians)的网站上,兰格•纽伦堡大学的有机化学教授详细阐述了如何将核磁共振转化为声乐的全过程。在那里,即使像酒精这样如此普通的物质,其磁共振氢谱也能奏出美妙的声响。
原先科学探索大自然,而艺术探索人的心灵,如今艺术越来越科学化,科学越来越艺术化,古希腊时代阿里安德妮向相反方向射出的两支箭最终相交了,科学和音乐的融合是21世纪发展的大趋势。
历史上著名英国科学家卢瑟福在研究原子光谱时说:“如今我们在光谱线的絮语中听到的声音,是从原子中响出的真正的天籁,是各种完整关系的和音,是尽管形形色色,但却在逐渐加强的秩序与和谐。”
大珠小珠落玉盘,当我们在化学课堂上倾心聆听大自然中化学现象、化学物质和化学原理中内潜的天籁之音,这样“有声”的化学教育无疑是震撼人心的,这样“有声”的化学教育也是最美的。