分類觀是化學(xué)學(xué)科的基本觀念嗎

2015-06-18 00:24:59吳俊明

化學(xué)教學(xué) 2015年4期

摘要：從理論和實際兩方面看，分類觀都不是化學(xué)學(xué)科的基本觀念；不能說“分類觀是化學(xué)學(xué)科（獨(dú)有）的觀念”，也不能說“分類觀是科學(xué)（獨(dú)有）的觀念”。通常所說“分類”有多種含義，要注意甄別。從本體觀、方法觀、價值觀和認(rèn)識觀4方面闡釋了分類觀，確定分類觀應(yīng)該歸屬于方法觀。指出守恒觀、平衡觀等也有類似情況需要注意。舉一反三，總結(jié)了需要注意的幾點。

關(guān)鍵詞：分類觀；科學(xué)觀念；化學(xué)觀念；基本觀念；觀念泛化

文章編號：1005–6629（2015）4–0003–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一段時間以來，有不少人問：分類觀是化學(xué)學(xué)科的基本觀念嗎？稍稍留心了一下，發(fā)現(xiàn)持有或者沿用“分類觀是化學(xué)學(xué)科基本觀念（之一）”這個觀點的作者不在少數(shù)。與此有關(guān)的一種現(xiàn)象是：“酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)要建構(gòu)分類觀；“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)要以分類觀為指導(dǎo)；在“鹽的水解”教學(xué)中要講分類觀，有機(jī)化合物的教學(xué)更是要突出分類觀……分類觀的教育似乎成了一種時尚。思考之后，覺得有必要就一些問題進(jìn)行討論。茲略述如下，以就教于讀者諸君。

1 分類觀是化學(xué)學(xué)科的基本觀念嗎

作為一門學(xué)科的基本觀念，它應(yīng)該是對該學(xué)科基本問題的抽象的、概括的和總結(jié)性的認(rèn)識與見解[1]。弄清化學(xué)科學(xué)的基本問題是什么，對于確定分類觀是不是化學(xué)學(xué)科的基本觀念是很關(guān)鍵的。

化學(xué)的基本問題應(yīng)該貫穿于化學(xué)的全部歷史，對于化學(xué)具有基本的性質(zhì)。從這個認(rèn)識出發(fā)，張嘉同教授研究化學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史，發(fā)現(xiàn)組成問題、結(jié)構(gòu)問題和反應(yīng)問題是影響近代化學(xué)和現(xiàn)代化學(xué)形成和發(fā)展的、帶有根本性的重要問題，確定它們是化學(xué)科學(xué)的基本問題。唐有祺院士和王夔院士在他們主編的《化學(xué)與社會》一書中把化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)分別作為“第11章化學(xué)與哲學(xué)”全部3節(jié)的標(biāo)題，表明他們持有相同或者相近的看法[2，3，4]。

有人認(rèn)為，化學(xué)科學(xué)的基本問題是“物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化”，這種說法不能說是錯的，但似失于籠統(tǒng)，不能使人得到要領(lǐng)。實際上，不了解物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，就不能深入地認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，也就不能解決“物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化”問題了，把基本問題具體地說清楚實在是有必要的。

有人認(rèn)為，學(xué)科觀念是學(xué)生在深入理解學(xué)科本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上所形成的對物質(zhì)世界的基本看法和態(tài)度，常表現(xiàn)為學(xué)生能自覺地從學(xué)科視角看問題的思維習(xí)慣。在學(xué)科觀念中，對學(xué)生發(fā)展和公民生活最基礎(chǔ)、最基本的觀念就是化學(xué)基本觀念。把學(xué)科觀念以及學(xué)科基本觀念的認(rèn)識主體限定于學(xué)生，把學(xué)科限定為跟物質(zhì)有關(guān)的學(xué)科，把態(tài)度列入觀念范疇，似都不太合理。

相形之下，分類對于化學(xué)科學(xué)形成和發(fā)展的重要性跟上述組成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)3個問題是不可比的。例如，分類在人們認(rèn)識元素、單質(zhì)和化合物（特別是有機(jī)化合物）以及化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)等等的過程中都得到應(yīng)用，受到重視。但是分類在這些研究中所起的作用主要是對跟研究對象有關(guān)的事實材料或信息等進(jìn)行梳理以便于檢索、記憶，并不能保證達(dá)到深入的認(rèn)識。例如，1789年，拉瓦錫把“簡單物質(zhì)”分為“屬于整個自然界的簡單物質(zhì)（包括光、熱素、氧、氮、氫5種）”、“可氧化與可酸化的簡單非金屬物質(zhì)”（共6種）、“可氧化與可酸化的金屬物質(zhì)”（共17種）以及“可酸化簡單土質(zhì)物質(zhì)”（共5種）[5]4類。這種分類主要是以性質(zhì)特點為依據(jù)的，從歷史的角度看，對化學(xué)的發(fā)展沒有起到多大的促進(jìn)作用。到了19世紀(jì)，化學(xué)家們開始注意原子量對元素性質(zhì)和分類的影響，提出了許多不同的分類方案，一步步地向真理逼近，終于在19世紀(jì)后半期由邁爾（J.L.Meyer，1830～1895，德）和門捷列夫（Д.И.Менделеев，1834～1907，俄）提出各自的周期表，直接導(dǎo)致了元素周期律的發(fā)現(xiàn)。進(jìn)入20世紀(jì)后，人們了解了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，才真正理解了元素周期律。這段歷史表明，元素周期律的發(fā)現(xiàn)不是純粹的分類的產(chǎn)物，科學(xué)的元素概念和對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識對發(fā)現(xiàn)元素周期律的關(guān)鍵作用是分類方法無法比擬的。再如，近代化學(xué)家早就把氧化物、酸、堿、鹽等作為復(fù)合物（化合物）的主要類型[6]，他們對化合物如此分類是基本正確的，然而這也沒有對化學(xué)科學(xué)發(fā)展起到很突出的推動作用。

總之，從理論和實際兩方面看，分類觀都不是化學(xué)學(xué)科的基本觀念。

2 分類觀是化學(xué)學(xué)科獨(dú)有的觀念嗎

分類絕非化學(xué)學(xué)科特有，各門學(xué)科都有分類問題。就分類的重要性而言，在有些學(xué)科中還超過了化學(xué)。例如，在18世紀(jì)中期以前，人們發(fā)現(xiàn)了許許多多的植物和動物，但是往往難以區(qū)分它們，難以弄清它們之間的聯(lián)系。博物學(xué)家經(jīng)常任意地指定分類的標(biāo)準(zhǔn)，甚至有把全部家養(yǎng)動物或者全部水生動物武斷地歸并在一起的混亂現(xiàn)象，造成了近代首次生物信息危機(jī)。面對這種情況，林奈（Carolus Linnaeus，1707～1778，瑞典）一邊蒐集生物材料，一邊對材料進(jìn)行仔細(xì)、認(rèn)真的研究和比較。他注意從各種生物的形態(tài)和習(xí)性中找出其共同點，把它們歸類區(qū)分，又注意找出各類生物之間的關(guān)系及其固有秩序。終于在1735年出版了《自然系統(tǒng)》一書，對動、植物進(jìn)行了初步的系統(tǒng)分類。在隨后的幾年里，他繼續(xù)發(fā)展他的分類系統(tǒng)，在歷時6年后，于1753年又完成了《植物種志》一書，奠定了近代植物分類學(xué)的基礎(chǔ)。《自然系統(tǒng)》在多次再版過程中不斷地大量增補(bǔ)和修訂，在1758年刊行的第10版由最初的14頁擴(kuò)展為1384頁的巨著。書中鑒定并命名了數(shù)以萬計的動、植物物種，結(jié)束了動、植物分類命名的混亂局面，大大促進(jìn)了科學(xué)分類學(xué)的發(fā)展。林奈也因這一偉績獲得了“植物學(xué)之王”和“近代生物分類學(xué)之父”的美譽(yù)。

在林奈之前，生物學(xué)研究一直處于蒐集和累積材料的階段。眾多生物學(xué)家所作的工作只是將成千上萬種動、植物一種種地搜集，而后雜亂無章地堆積。林奈以此為基礎(chǔ)，開始了生物學(xué)的研究工作。可以說，沒有林奈的分類工作，就沒有近代生物學(xué)的發(fā)展。林奈為生物界確立秩序，使人們對生物的認(rèn)識有了可依循的規(guī)律，所以有人夸張地把他與牛頓相提并論，說牛頓確立了天體的秩序而林奈則確立了生物的秩序。

由于受到宗教的影響，林奈原先是堅定的物種不變論者。晚年時，在大量事實面前，他不得不承認(rèn)“物種是時間的產(chǎn)兒”，反映了人類認(rèn)識由物種不變論到物種可變論再到進(jìn)化論的發(fā)展趨勢。林奈創(chuàng)造性地提出了應(yīng)對由地理大發(fā)現(xiàn)所導(dǎo)致的近代首次生物信息危機(jī)的有效解決方案。他的分類法沒有反映物種自然進(jìn)化的親緣關(guān)系，屬于人為分類法，但在應(yīng)用上非常方便，所以很快便被廣為采用，一直延續(xù)到19世紀(jì)。其后終因不符合生物進(jìn)化的實際情況，才被自然分類法所取代[7，8，9]。以達(dá)爾文生物進(jìn)化論為基礎(chǔ)建立的生物自然分類系統(tǒng)，曾經(jīng)成功地預(yù)言了“始祖鳥”等許多應(yīng)當(dāng)存在而在當(dāng)時尚未發(fā)現(xiàn)的各分類階元之間缺失的中間類型，使得根據(jù)生物分類系統(tǒng)尋找某種生物成為直至當(dāng)今的生物學(xué)家的一項重要工作，而達(dá)爾文的進(jìn)化論在很大程度上是以分類工作為基礎(chǔ)的。這些事實凸顯了分類對于生物學(xué)的特別意義。

實際上，分類不僅存在于科學(xué)之中。在其他領(lǐng)域，甚至在日常生活中，人們都常常要進(jìn)行分類，這表明分類已成為人類的一種基本的思維方式和研究方法。有關(guān)的例子俯拾皆是，完全不需筆者贅述。

由此看來，我們不但不能說“分類觀是化學(xué)學(xué)科（獨(dú)有）的觀念”，就是說“分類觀是科學(xué)（獨(dú)有）的觀念”也是大有問題的。

3 什么才是分類觀

通常所說的“分類”有多種含義：可能是指分類方法或者分類操作、分類結(jié)果，也可能是指分類觀念、分類思想、分類策略等。這意味著“分類”不僅僅就是分類觀，要注意對其所指進(jìn)行甄別，避免把“分類”都改稱為“分類觀”，造成觀念泛化。

有人認(rèn)為，對物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的分類，把握物質(zhì)的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系，分門別類地研究物質(zhì)是科學(xué)研究的基本方法。這也是值得商榷的：分類只有在研究對象的種類較多時才有需要，大量的科學(xué)研究的對象種類不多，因而不需要分類。這樣，怎么能認(rèn)定分類是科學(xué)研究的基本方法呢？至于是不是要限定于“對物質(zhì)進(jìn)行分類”、限定于物質(zhì)科學(xué)，就不需要說了。

對種類繁多的物質(zhì)進(jìn)行分類，然后逐一展開研究，特別是選擇代表性物質(zhì)，研究各類物質(zhì)的通性以及重要物質(zhì)的個性（特殊性質(zhì)）相結(jié)合，這是化學(xué)研究的重要方法之一，是化學(xué)應(yīng)對物質(zhì)種類繁多的有效策略，也是化學(xué)研究的一個特點。在化學(xué)教學(xué)中有必要讓學(xué)生重視和掌握化學(xué)研究中這種重要方法。但是，這里的“分類”屬于方法、策略層次，毋需上升為分類觀。此外，還應(yīng)注意分類多用于對象數(shù)量較多、不能枚舉的復(fù)雜情況；對只有少數(shù)幾個或者可以枚舉的對象只需進(jìn)行一般的劃分或區(qū)分，若作分類則有濫用之嫌。

什么才是分類觀？按照觀念的一般界定，可以把分類觀界定為對以“分類是什么”為核心的有關(guān)問題的抽象的、概括的和總結(jié)性的認(rèn)識與見解。所謂化學(xué)分類觀則是對化學(xué)學(xué)科中分類問題的抽象的、概括的和總結(jié)性的認(rèn)識與見解，其中包括對化學(xué)學(xué)科中分類的特點和適用范圍等問題的抽象的、概括的和總結(jié)性的認(rèn)識與見解。分類觀主要由下列部分組成：

3.1 分類本體觀

回答“分類是什么”問題。主要內(nèi)容是：分類是根據(jù)事物的本質(zhì)屬性或顯著特征進(jìn)行的劃分，是系統(tǒng)地總結(jié)和掌握已經(jīng)識別的各種事物的思維方法。劃分是分類的基礎(chǔ)，是把事物（母項）分為若干個子項，從而揭示和分解母項概念外延的邏輯方法。分類跟劃分的根本性差別在于：分類以事物的本質(zhì)屬性或顯著特征作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，其余的一般劃分則是以能起區(qū)分作用的表觀屬性作為劃分標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)分類跟日常分類有所不同。科學(xué)分類是按照一定方法、遵循一定規(guī)則進(jìn)行的；日常分類多為一般劃分，沒有一定的方法和規(guī)則，還常常隱藏著邏輯錯誤。

3.2 分類方法觀

回答“怎樣進(jìn)行分類”問題。具體地說，科學(xué)分類通常以事物的某種本質(zhì)屬性或關(guān)系作為標(biāo)準(zhǔn)，分類的標(biāo)準(zhǔn)是多種多樣的，可以根據(jù)不同的需要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)對事物作不同的分類。但是，在同一次分類中必須采用相同的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，科學(xué)分類必須有一定的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行科學(xué)分類時，需要掌握一定的專業(yè)知識，才能恰當(dāng)?shù)剡x擇反映事物比較深刻本質(zhì)的屬性或特征作為分類標(biāo)準(zhǔn)。

事物之間的共同點和差異點只有經(jīng)過比較才能發(fā)現(xiàn)，因此分類是以比較為前提的。根據(jù)共同點將事物歸合為同類，根據(jù)差異點將事物劃分為不同的類，這個過程就是分類。

為了做出恰當(dāng)?shù)姆诸悾诵枰鸭头e累必要的信息或材料，選擇恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn)之外，還需要遵守分類的規(guī)則：（1）各子項之和跟被劃分的母項正好相等，不能發(fā)生分類過寬或過窄的邏輯錯誤；（2）每一次分類必須根據(jù)同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不能發(fā)生子項重疊或缺漏的邏輯錯誤；（3）多級分類必須按照一定層次逐級進(jìn)行，不能出現(xiàn)越級劃分的邏輯錯誤。

實際分類時，需要對具體情況作具體分析，需要通過辯證思維區(qū)分事物的本質(zhì)特征和非本質(zhì)特征、主要特征和次要特征。

3.3 分類價值觀

回答“為什么要進(jìn)行分類，分類有何意義”問題。主要內(nèi)容是：

分類涉及事物眾多信息的存取，可以為有關(guān)的檢索提供方便。

分類可以使大量、繁雜的事物信息條理化、系統(tǒng)化，為進(jìn)一步的研究創(chuàng)造條件。涉及大量事物（或材料、信息）的研究和其他活動都離不開分類。

分類能夠反映事物內(nèi)部的聯(lián)系和規(guī)律性，因而具有科學(xué)的預(yù)見性，能夠成為尋找或認(rèn)識某一具體事物的認(rèn)知向?qū)А?/p>

3.4 分類認(rèn)識觀

從認(rèn)識論角度闡述分類知識的主干內(nèi)容、特點、本質(zhì)、類型、形成、發(fā)展等問題。例如：

分類也是對客觀事物的一種反映方式。

從依據(jù)現(xiàn)象分類到依據(jù)本質(zhì)分類，從不太深刻的本質(zhì)分類到比較深刻的本質(zhì)分類，是分類逐步深化、發(fā)展的過程。

根據(jù)事物的本質(zhì)特征或內(nèi)部聯(lián)系所進(jìn)行的分類屬于本質(zhì)分類，常稱為自然分類。根據(jù)事物的外部特征或外在聯(lián)系所進(jìn)行的分類屬于現(xiàn)象分類；現(xiàn)象分類常常會把本質(zhì)不同的事物歸屬于同一類別，把本質(zhì)相同的事物歸屬于不同類別，有很強(qiáng)的人為性質(zhì)，所以也被稱為人為分類。

科學(xué)中的分類應(yīng)該是自然分類。現(xiàn)象分類有時也有一定的使用價值，等等。

由此看來，分類觀應(yīng)該歸屬于方法觀。在“酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”、“弱電解質(zhì)的電離”、“鹽的水解”以及有機(jī)化合物等知識的教學(xué)中雖然涉及到分類問題，或可作一些分類觀滲透，但不宜把分類觀教育列為教學(xué)任務(wù)，不需要也不適宜明講、大講分類觀。分類觀教育比較適宜在具有緒言、綜述、概論等性質(zhì)的課上進(jìn)行，特別是在具有總結(jié)性的單元小結(jié)、總結(jié)、回顧、復(fù)習(xí)一類的課上進(jìn)行，要堅持初期以滲透、積累為主，而且要“潤物細(xì)無聲”，不要隨便貼“分類觀教育”的標(biāo)簽，不必大聲嚷嚷“我在進(jìn)行分類觀教育了”，后期才適時、適當(dāng)?shù)乜偨Y(jié)、上升、升華。

4 總結(jié)：需要注意的幾點

上面討論了跟分類觀有關(guān)的幾個問題，實際上，守恒觀、平衡觀、模型觀、儀器觀等也有類似的情況，需要注意。

我們應(yīng)該舉一反三，注意下列幾點[10]：

（1）正確地認(rèn)識和理解什么是觀念，防止把觀念跟方法、策略、智力操作以及有關(guān)結(jié)果等混淆起來，稍稍沾一點邊就上綱為觀念，致使外延錯亂；要力戒生造觀念（例如定量觀等），致使觀念泛化。

（2）分清觀念層次，避免歸屬不當(dāng)，發(fā)生層次穿越（例如把科學(xué)本質(zhì)觀、守恒觀、平衡觀等歸屬于化學(xué)學(xué)科觀念）。

（3）弄清學(xué)科基本問題，不隨意擴(kuò)編基本觀念。

（4）重點抓好基本觀念教育，有重有輕，不一味貪多。

（5）遵循觀念養(yǎng)成規(guī)律，力求“功到自然成”，力戒違背規(guī)律急于求成。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳俊明，吳敏.為什么要關(guān)注科學(xué)觀念[J].化學(xué)教學(xué)，2014，（4）：3～6，13.

[2]張嘉同.化學(xué)哲學(xué)[M].南昌：江西教育出版社，1994：103～106，35～42.

[3]唐有祺，王夔主編.化學(xué)與社會[M].北京：高等教育出版社，1997：227.