试谈化学学科的本质特征

李 平 白玉琴

【摘要】本文通过对30名化学教师的调查测试,概括性地回答了化学学科的本质特征,认为强调化学学科的本质特征,对于从整体性、深刻性、敏锐性三个方面强化人们化学意识,具有重要的意义。

【关键词】化学;本质特征;意义

一、一组出人意料的数据

在一次对化学教师基本素质的理论测试当中有这样一道试题:概括性地回答化学学科的本质特征是什么?共有30名教师参加测试,通过对不同教师对这个问题的回答进行归纳,大体有如下三种理解:

1、14名教师认为化学是一门以实验为基础的科学。

2、14名教师认为化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。

3、2名教师认为化学是在分子、原子、离子的层面上研究物质组成、结构、性质及变化规律的自然科学。

第一种答案,“以实验为基础”是化学学科的本质特征,在许多场合也经常听到教师这样说。事实上,把以实验为基础确定为化学学科的本质特征并不妥当,这是需要澄清的一种模糊认识。因为任何一门自然科学都是以实验为基础的,即使是社会科学又何尝不是以实验为基础呢?实践(实验是实践的一种方式)是检验真理的唯一标准,只不过不同学科之间实验的方式和内容不同罢了。

第二种答案是根据化学课程标准及教材关于化学的定义给出的,按理说这应该是正确的。但不要忘了,这个定义是在初中化学的“绪言”课中给出的,对于这时的学生来说,科学意义上的化学知识还太少,不可能对他们给出很确切的定义。但作为教师应该认识到这个定义的局限性,即它不能确切地抓住化学学科的本质,只是停留在“物质”的层面上谈组成、结构、性质及其变化规律。如果一位化学教师也是这样来理解化学这门学科就显得有些肤浅了。

出乎我们预料的是,参加测试的教师竟有94%的人是按前两种不妥当的答案来理解化学这门学科的,这就应该引起我们的重视了。

二、化学学科的本质特征

要探讨化学学科的本质特征或基本标志,首先要明确是由什么来决定学科的本质特征或基本标志。毛泽东曾说过“科学研究的区分,就是根据科学对象所具有的特殊的矛盾性。”就是说,学科的本质特征是由它的研究对象所决定的,不同的学科有不同的研究对象,不同的研究对象决定了研究方法、手段、过程的不同。非但如此,同一学科内部的不同分支也有不同的研究对象。如化学学科分支中的无机化学、有机化学、分析化学等都有其各自的研究对象。

既然每一学科都有其独立的研究对象,那么化学的研究对象是什么呢?“化学主要是在分子、原子或离子的层面上研究物质的组成、结构、性能相互变化以及变化过程中能量关系的学科”为了便于记忆,也可以简叙为:化学是一门在分子、原子、或离子的层面上对自然界(包括人类自身的有机体)及其变化进行认识的科学。这样的定义突出了化学学科的研究对象——分子、原子或离子,紧紧地抓住了化学这门学科的本质特征。由此可见,第三种答案才符合本题的要求。

三、明确化学学科本质特征的意义

强调化学学科的本质特征,就是要引导人们在分子、原子或离子的水平上思考问题,在这个层面上的思维活动我们可以称之为“化学意识”。化学意识是人的科学意识的重要组成部分,培养人的化学意识是素质教育的基本内容和新课程标准所期望的。明确了化学学科的本质特征有利于强化人的化学意识,具体表现在以下三个方面:

1、整体性。人们掌握一门知识,自然是希望这门知识能较长地滞留在人们的头脑之中,使其沉淀为人的基本素质。可是,一个人不可能把一门知识的具体内容都一览无余地留在自己的头脑之中。只有通过对这门知识具体、详尽的学习之后,再经过提炼、抽象、概括,抓住这门学科的本质特征,才能从整体上把握这门科学。正因为学科的本质特征简单明了、提纲挈领地反映了这门科学的基本特点,所以,它容易为人们所记忆和掌握;也正因为学科的研究对象是学科的本质特征,所以,有经验的学术著作的作者在向人们介绍一门科学时,大都在绪言中向读者指明该学科的研究对象,以使读者对本学科形成一个整体思路,从整体上把握该学科的知识体系。

在化学教学中有意识地强调化学学科的本质特征,同样有利于学生提纲挈领地掌握化学知识,形成整体思路。否则,容易导致“不识庐山真面目,只缘身在此山中”的现象。

2、深刻性。世界上的物质都是由分子、原子或离子构成的,它们的性质及其变化特征总是直接或间接地与构成它们的分子、原子或离子的种类以及这些粒子之间的连接方式有关。人类对某一事物的认识只有达到了分子、原子或离子的水平,才算认识到了该事物的本质。

例如:学习历来被视为心理过程,但我们可以得出肯定的结论:学习过程的分析、记忆等环节必定伴随着分子、原子或离子有规律地运动过程,即使学习过程中的心理过程也必然伴随着分子、原子或离子的运动。如果我们对学习过程的认识都达到分子、原子或离子的水平,那么,教学过程将会发生彻底的革命,教学效率将会得到极大的提高。

3、敏锐性。这里谈的敏锐性,主要指化学意识的敏锐性。核心思想是:只要人们把握从分子、原子或离子,即从化学学科的本质特征这个层面来认识世界,就能敏锐地发现与化学知识密切相关的问题。又因为世界上的物质都是由分子、原子或离子构成的,所以,世界上所有的问题(基本粒子除外)都可以与化学建立起联系。从这个意义上讲,可以说世界上的任何问题最终都将归结为化学问题,殊途同归,条条道路通化学。

例如:在分子、原子或离子的水平上看,植物、动物之间的界限并不是确定的,在这个水平上它们有时可能遵循相同的规律。正因如此,才有了“化学——人类进步的关键”这样的格言。在这样思想的照耀下思考问题,化学意识就能适时地参与其中,不遗漏从化学视角看问题的维度。化学意识还能帮助我们发现更多的问题、找到更多的解决问题的办法,这就是化学思维敏锐性的涵义。

总之,强调化学学科的本质特征,培养学生的化学意识,是大众化化学教育的意义所在。

【参考文献】

[1][英]G•威尔金森.化学学科本质研究[M].人民教育出版社,1980.7.

[2]申泮文.无机化学丛书(第一卷)[M].科学出版社,1984.2.

[3]杨小红.健康化学[M].合肥工大出版社,2004.3.