中學數學與化學的思維建構
——評《數學走進現代化學與生物》

書名：數學走進現代化學與生物

作者：姜伯駒，錢敏平，龔光魯著

出版社：科學出版社

出版時間：2007-03-01

頁數：110

開本：32開

裝幀：平裝膠訂

ISBN：9787030178930

定價：28元

化學思維和數學思維皆獨屬于一種較為復雜的思維性活動，其更被歸屬于心理學的范疇中。簡單而言，化學思維主要是指人類對化學事物所發生的任何反映進行簡單概括，其將形象思維和直觀思維結合為一體。而數學思維則是基于數學問題，以不斷發現問題和解決問題的方式實現對現實世界中所存有的不同空間形式和數量關系的思維認知過程。在此過程中，主要應用抽象思維和邏輯思維，應用到的方法也更加廣泛，例如，邏輯推理、證明、公理化、數學歸納法等等。值得一提的是，在進行化學事物認知過程中，不僅要使用到化學思維，更需要應用數學思維，因此，將二者進行建構，對于培育學生而言，有著極為重要的價值意義。《數學走進現代化學與生物》(姜伯駒主編，科學出版社出版)一書采用比較通俗的語言，將書籍的內容劃分為兩個部分，分別是拓撲學中的手性和數學走進生物大分子序列。第一部分主要是指不對稱性在自然界及化學中的重要性，以料化學家1982年的實驗和問題、拓撲學家1986年的回答為基點，提出了新的概念以及最新發現的問題，深層次闡述了所涉及到的數學理念以及平面性的定理，但為了讓讀者更加通俗易懂，省去了邏輯嚴密的數學證明。第二部分則是指一些分子生物學的問題。書籍的內容通俗易懂，適合各個階段的學生以及閱讀愛好者。

化學作為一門研究物質組成、結構、性質等的自然性學科類別，在了解微觀物質結構的抽象性以及宏觀物質的多變性等層面不可避免要應用到數學思維方法，單純的化學知識、化學思維的運用存在著較大的局限性，必須要求學生對化學事物的認識、理解從定量的角度去分析，甚至運用一些數學方法、數學知識、數學思維。在學生掌握人類化學經驗以及累積化學知識的前提下，可選擇獲取形象思維的方式判斷化學事物的表面意象，同時對內涵的實質內容進行概括、判斷、推理，以便能夠認識千差萬別的世界以及社會本質。大部分的學生往往是初三才會接觸到化學知識，所學習的時間在整個大學前的時間最短，致使部分學生對此類學科的結構特點認知不足，尤其是在面臨畢業、升學考試等快節奏的教學中，過于滿足形式上的理解和認知，對一些實用性的化學組成成分以及結構依賴于死記硬背，且大部分不知道如何比對和歸納總結，知識點比較分散、無序。《數學走進現代化學與生物》一書中則以案例為引子，將所蘊含的化學知識簡單化，讓更多的人對相關的知識理解的更加透徹以及通俗易懂，不至于只背誦了相關知識，但是不知道知識具體所講的內容是什么。

思維活動在學生學習活動中具有重要的價值效益，其既可以幫助學生理解知識所蘊含的核心要素，更能夠幫助學生鞏固知識內容。就以數學學習為案例，在人們認識數學知識時，大多數只是對數學對象的一種簡單認識，即為利用符號、語言等抽象的理解數學概念，并基于概念實現對數學知識的判斷和李姐，揭示了對象的整體結構以及數學對象之間的認知過程，實現對數學對象的本質理解。值得一提的是，學習數學和化學知識本質是都是要透過現象理解內涵和規律，做好邏輯思維判斷，實現對原子結構的重新組合和自主分解，通過形象思維、直觀思維等概括、判斷、推理邏輯思維，結合新時期的社會需求，明確學生在學習中會接觸到的內容。《數學走進現代化學與生物》一書中介紹了作者和王詩歲教授合作的一個科研課題的來龍去脈。值得注意的看點，一是當代數學與自然科學的呼應和互動。二是作者們提出問題、尋找答案的思路，問題的化學背景和幾何形象所提供的線索。邏輯并不是故事的主角。但卻包含著較多的邏輯的相關思考問題，可讓所有人能夠將復雜的知識抽象化，讓人們能夠理解到知識內容。

學生時期的孩子是思維發展的關鍵期或是成熟期，此階段孩子的思維比較成熟，個體差異的顯著性大，學生思維的定型或者可塑性強，通過科學且健康的訓練，可幫助學生將思維轉向高級思維階段。此時做好化學思維以及數學思維的構建，可幫助學生在日常學生化學知識和數學知識時形成一種聯想，在學生不同知識中滲透新的數學思維方法以及化學思維方法，明確理解和解決化學定量問題中數學知識的應用，實現二者的有機結合，準確發揮不同思維工作的效用，提高解決知識問題的能力。例如，在實際學習問題中，可以將概括、歸納、演繹、分析、綜合等方法類比和滲透，發揮學生的主觀能動性，增強學生對概念理論等相關知識的理解以及應用，致使學生的思維更具有多向性、靈活性、適應性、獨特性和廣闊性，進而培養學生的創造性思維。