自觉地反映化学真谛、展现化学趣味

摘要：   化学的真谛包括化学的目的与追求、化学的基本逻辑与基本观念、化学的思维方式与行为方式等，其核心是满足人类对实物材料的认知需要和创新需要。高层次化学趣味是精神方面的、发展性的，跟“自我实现需要”有关。论述了 “反映化学真谛，展现化学趣味”的现实意义;讨论了怎样反映化学真谛、展现化学趣味;介绍了相应的三个“具体措施”。

关键词：  化学真谛; 化学趣味; 化学课程改革; 化学教材改革; 化学教学改革

文章编号：  1005 6629（2022）08 0003 07

中图分类号：  G633.8

文献标识码：  B

“谛”的本义是细察、详审;“真谛”中的“真”应是“谛”的结果。“真”与“谛”组成“真谛”一词，常用于指称对象的真实意义、深层内涵和核心内容，包括对象的基本的理论、道理，是对象的精妙所在  。“真谛”具有内在性、本真性、扼要性和正确性等特点。化学的“真谛”本质上是化学活动主体持有、并且自觉或不自觉地影响化学活动的认识，包括化学活动最基本的目的、追求、观念以及思维和行为方式方法等。

化学科学的发展以及社会环境的差异和变化可能会使人们对化学真谛的认识具有差异性、群体性、历史性和发展性。关于化学真谛的认识是化学学科素养的核心内容，因而也是化学教学的核心内容、根本内容，素养是衡量化学素养高下的根本标准。如果化学教育不能反映化学科学的真谛，只做到“形似”而非“神是”，学生所学就成了“表面化学”，不是真正的化学，至少不是“完整”的化学;就难以让学生完整、准确地体验化学的真正意义和趣味，不能在根本上激发学生学习化学的兴趣。现代社会的成员必须具备一些起码的化学知识和能力，学生不能学好真正的化学，化学教育教学就没有发挥其应有的育人育才意义，或多或少地失去它的社会价值。“反映化学真谛、展现化学趣味”实在是化学教育教学的重要任务和研究课题，中学化学课程、 教材的建设以及化学教学的改革都必须充分重视“反映化学真谛、展现化学趣味”。本文基于现时国内的主流共识对化学的真谛和趣味，以及它们跟中学化学课程、教材及教学改革的关联做一些初步的讨论。

1 化学的真谛

目的与追求、基本的逻辑与观念、思维与行为方式是化学真谛的三个重要方面。

1.1 化学的目的与追求

人是高等生物，有能够思维的大脑和能够劳动的双手，这是人体构造的两个特别之处。这两个“特别之处”不但使人能够在一定的环境中生存、生活，而且使人有了思想和主观能动性，有了目的与追求，有了社会性和发展性，也使人跟动物在进化之路上“分道扬镳”，在多方面形成了重要区别。

说到“化学的目的与追求”，有人把它跟“人类的最终目的是什么”联系在一起。笔者认为，“人类的最终目的是什么”是一个跟人类学、人类发展学和人生观有密切联系的、深奥的哲学问题。尽快地弄清当下“化学的目的与追求”更为必要，而且毋需兜大圈子从“人类最终目的”说起。要弄清“化学的目的与追求”，首先要明确“化学的目的与追求”是指“化学活动的目的与追求”，是“人类进行化学活动的目的与追求”，不是脱离实际的空谈;其次应重视在史实考察的基础上进行分析、归纳、推论，确定在可预见的、不很遥远的将来人类化学活动可能的目的与追求。这样的思考路径可以化解我们解决“化学的目的与追求是什么”问题的难度，最终形成有可信依据的答案。

人类的化学（活动）目的与追求主要在于：

（1） 从衣、食、住、行、用，以及健康、安全等方面，全面地满足现实中人类生存、生活对实物材料及其有效使用、高效使用的需要。

（2） 不断创造人类生存、生活需要的新型实物材料，改善、优化人类生存、生活的物质环境，不断提高人类的生活质量。

（3） 满足人类在实物材料设计、生产、应用等方面的创新要求，促进人类及其社会更好地发展，为社会做贡献，为国家富强和民族兴旺发达做贡献，以及顺应自然、与大自然和谐相处，实现和提升自己的价值。

（4） 满足人类了解实物材料，深入、精细地认识物质，对物质世界进行高层次、深层次认知的需要，等等。

应该明确： 人类化学活动的目的与追求实际上一直存在正确与错误的斗争、适当与不适当的考较;人类化学活动的正确目的与追求的实现是离不开适宜的社会条件的。在古代，为了解释跟实物材料有关的一些物质现象、满足人类生产生活对实物材料的认知需求，中国、印度和希腊古代的一些思想家分别形成了各自的原始物质观。在自然科学形成和发展的早期，博物学知识的丰富，促进一些学者对实物材料比较深入和系统地关注、思考，最终导致了化学元素概念的形成、科学燃烧理论的提出、近代原子论和分子理论的建立……对实物材料认识的深化，使化学科学走上了形成和逐步发展的道路，其目的与追求逐步深入和提高形成了化学科学探知实物材料的“真”、追求实物材料的“善”和“美”（包括规避“假”“恶”“丑”）的基本特点。实际上，在追求实物材料“真”“善”“美”的过程中，化学（活动）还兼有陶冶、净化和发展、提升主体的人性的意义。

1.2 化学的基本逻辑

化学的基本逻辑对于正确、有效地开展化学认知、化学思维和其他化学活动具有战略性和决定性的意义。它主要包括[1]：

（1） 化学以人为本，其目的与任务是满足人类对物质（实物材料）的需要，同时也为满足精神需要提供物质（实物材料）支持。

（2） 物质（实物材料）的组成、结构、性质、相互联系、存在、制取等都是有规律的，可以认知的;化学是研究实物材料的组成、结构、性质、存在、制取、相互联系和相应规律、行为规则以及应用等等的科学。

（3） 物质的微观结构和微粒聚集方式决定其宏观性质;物质的宏观性质反映其微观结构和微粒聚集方式的特点，决定物质的存在形式和用途等。

（4） 化学的逻辑正在由没有必然性的归纳逻辑为主，逐步转向追求具有必然性的演绎逻辑为主，等等。

化学的目的与追求是以这些基本逻辑为基础和出发点，并且围绕这些基本逻辑展开的。化学的基本逻辑跟化学的基本观念有内在联系。观念是人对事物的总体的综合的认识，化学基本逻辑是化学观念的内核、主干和基础，不应该把化学基本逻辑跟化学基本观念混为一谈，也不应该无视它们之间的联系。

1.3 化学的基本观念

化学科学中的基本观念主要是： 化学物质观（包含着化学物质本体观、化学物质组成观、化学物质结构观、化学物质变化观等）、化学元素观、物质微粒观、化学反应观（包括化学反应本体观、化学反应本质观、化学反应状态与过程观等）、化学能量观等等。

关于化学科学的观念也属于化学的基本观念。主要是： 化学本体观、化学认识观、化学方法观、化学科学价值观等等。20世纪下半叶以来，绿色化学观逐渐成为现代化学的基本观念之一，成为现代化学基本观念的重要组成部分[2]。

从根本上说来，世界是物质的，实物材料（化学物质）是物质的一种存在形式，因此， 化学的基本逻辑和观念都遵循、服从物质的基本规律——辩证唯物主义规律。

化学是人类社会发展到一定阶段的产物，它的形成、发展，以及它跟人类社会的关联，服从历史唯物主义规律： 关于科学、技术以及“科学、技术与社会（STS）”的观念渗透于化学科学之中。例如科学（或技术）本体观;科学或技术的本质;科学、技术的组成结构;科学认识论;科学（或技术）方法观;科学自然观;科学（或技术）价值观;可持续发展观;人与自然和谐发展观;以及科学真理观、科学发展观、科学世界观（世界是物质的，物质是多样的，任何物质都有两面性;事物之间存在着相互联系，既对立又统一等）和科学人生观（应该努力掌握科学技术来为人类和社会的进步服务）等等层次更高领域更广的科学观念。

化学是科学的重要分支之一，化学跟技术和社会有密切的联系，在化学科学中蕴含着关于科学、技术以及“科学、技术与社会”的观念是完全正常的事。

1.4 化学的思维方式

思维是人脑借助于某些中介单元对事物进行概括和间接反映的过程，有着多种类型。若中介单元为事物的形象或其表象，对应的思维是形象思维（具象思维）;若中介单元排除了事物的形象，对应的思维多是抽象思维;若抽象思维的中介单元是事物的概念等描述，并且反映着有关事物的逻辑联系，对应的思维是逻辑思维;若中介单元是动作或者基元活动，对应的思维分别是动作思维、活动思维……思维关联着人们看待事物的角度、方式和方法，能对人们的言行起决定性作用。中介单元往往决定思维的方式和结果。化学活动要取得良好的效果，必须讲究思维方式。

思维方式是用来解决问题的。问题的内容类型不同、解决要求不同，解决问题的适用思维方式就会有所不同。

从化学发展的全部历史来看，化学的基本问题是组成、结构和化学反应[3]。人们研究物质的组成、结构和反应问题一般总是从物质的性质入手。这些问题贯穿于化学的全部历史。除了上述基本问题外，还有物质的存在、制取、检验、鉴别等非基本问题，以及由各基本问题和非基本问题相互联系而衍生的问题， 例如物质组成与性质关系问题，物质结构与化学反应关系问题等等，它们形成化学问题网络的基本架构， 如图1所示[4]。

从物质的性质入手，探索物质的组成、结构和反应三个基本问题，以及由它们衍生的物质的存在、制取、检验、鉴别等非基本问题，这是化学思维总体的结构特点。解析是确定组成的基本思维方式，合成则是验证组成的基本思维方式。要解决物质组成问题，需要解析思维与合成思维相互验证、相互补充、相互配合。在此基础上，再综合元素的思维、定组成（或定比）的思维、化合价的思维和式量的思维等，形成并运用化学的组成思维方式。从系统的观点看，物质是由其构成微粒相互作用形成的多层次系统。要确定物质的结构，需要逐层次进行解构;需要综合结构微粒的思维、价键的思维、空间的思维乃至能量的思维等等，形成并运用化学的结构思维方式。化学反应过程实际上是物质微粒系统之间相互作用的过程，是解构旧微粒系统、建构新微粒系统的过程。要解决化学反应问题，除了要考虑微粒结构的变化、微粒之间的相互作用方式，还需要综合反应条件思维、反应类型思维、质能变化思维等等，形成并运用化学的反应思维方式。

化学基本问题是在发展变化的，例如物质的结构问题历经了由分子结构向原子结构、晶体结构、表面结构等问题的深入、拓展;化学反应问题向化学过程问题拓展，进一步形成变化过程问题、平衡过程问题、循环过程问题和演化过程问题等等。即使组成问题，也由简单的元素组成拓展到基团组成、（蛋白质的）氨基酸组成、（核酸的）核苷酸组成……因此，化学的思维方式及其主干方式也是在发展变化的。化学组成思维方式、化学结构思维方式和化学反应思维方式，是化学的传统的主干思维方式。随着人们对开放的复杂巨系统的认识逐步深入，化学思维中系统思维的分量和深度将会逐渐增长。

1.5 化学的行为方式

1661年，波义耳在其名著《怀疑派化学家》中给化学元素下了一个朴实和科学的定义，被恩格斯誉为“把化学确立为科学”。此后，化学逐步形成了具有一定规范的行为方式，即所谓“化学行为方式”。化学行为方式是为了实现物质的制取、分离、提纯、加工、检验，特别是实现和控制跟目标物质有关的化学变化，进行化学现象观察、物质化学性质应用等等活动的操作行为方式。化学行为方式从它形成开始，就跟化学思维方式密切地相互配合、相互促进。

化学行为方式常常要运用化学特有的仪器、设备，有能保证实现特定目的的行为规范（例如化学实验规范），具有主体自觉性。为了适应越来越广泛的需要，化学行为的规模逐步扩大、发展，形成了不同规模的层级，主要是：

（1） 实验室层级的化学行为方式，通常由若干基本操作按照特定目的顺序组合而成，其规模最小、层级最低，但比较精细;