分类观是化学学科的基本观念吗

摘要：从理论和实际两方面看，分类观都不是化学学科的基本观念；不能说“分类观是化学学科（独有）的观念”，也不能说“分类观是科学（独有）的观念”。通常所说“分类”有多种含义，要注意甄别。从本体观、方法观、价值观和认识观4方面阐释了分类观，确定分类观应该归属于方法观。指出守恒观、平衡观等也有类似情况需要注意。举一反三，总结了需要注意的几点。

关键词：分类观；科学观念；化学观念；基本观念；观念泛化

文章编号：1005–6629（2015）4–0003–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

一段时间以来，有不少人问：分类观是化学学科的基本观念吗？稍稍留心了一下，发现持有或者沿用“分类观是化学学科基本观念（之一）”这个观点的作者不在少数。与此有关的一种现象是：“酸和碱的化学性质”的教学要建构分类观；“弱电解质的电离”教学要以分类观为指导；在“盐的水解”教学中要讲分类观，有机化合物的教学更是要突出分类观……分类观的教育似乎成了一种时尚。思考之后，觉得有必要就一些问题进行讨论。兹略述如下，以就教于读者诸君。

1 分类观是化学学科的基本观念吗

作为一门学科的基本观念，它应该是对该学科基本问题的抽象的、概括的和总结性的认识与见解[1]。弄清化学科学的基本问题是什么，对于确定分类观是不是化学学科的基本观念是很关键的。

化学的基本问题应该贯穿于化学的全部历史，对于化学具有基本的性质。从这个认识出发，张嘉同教授研究化学科学的发展历史，发现组成问题、结构问题和反应问题是影响近代化学和现代化学形成和发展的、带有根本性的重要问题，确定它们是化学科学的基本问题。唐有祺院士和王夔院士在他们主编的《化学与社会》一书中把化学组成、化学结构和化学反应分别作为“第11章 化学与哲学”全部3节的标题，表明他们持有相同或者相近的看法[2，3，4]。

有人认为，化学科学的基本问题是“物质及其转化”，这种说法不能说是错的，但似失于笼统，不能使人得到要领。实际上，不了解物质的组成和结构，就不能深入地认识物质的化学反应，也就不能解决“物质及其转化”问题了，把基本问题具体地说清楚实在是有必要的。

有人认为，学科观念是学生在深入理解学科本质特征的基础上所形成的对物质世界的基本看法和态度，常表现为学生能自觉地从学科视角看问题的思维习惯。在学科观念中，对学生发展和公民生活最基础、最基本的观念就是化学基本观念。把学科观念以及学科基本观念的认识主体限定于学生，把学科限定为跟物质有关的学科，把态度列入观念范畴，似都不太合理。

相形之下，分类对于化学科学形成和发展的重要性跟上述组成、结构和反应3个问题是不可比的。例如，分类在人们认识元素、单质和化合物（特别是有机化合物）以及化学键、化学反应等等的过程中都得到应用，受到重视。但是分类在这些研究中所起的作用主要是对跟研究对象有关的事实材料或信息等进行梳理以便于检索、记忆，并不能保证达到深入的认识。例如，1789年，拉瓦锡把“简单物质”分为“属于整个自然界的简单物质（包括光、热素、氧、氮、氢5种）”、“可氧化与可酸化的简单非金属物质”（共6种）、“可氧化与可酸化的金属物质”（共17种）以及“可酸化简单土质物质”（共5种）[5]4类。这种分类主要是以性质特点为依据的，从历史的角度看，对化学的发展没有起到多大的促进作用。到了19世纪，化学家们开始注意原子量对元素性质和分类的影响，提出了许多不同的分类方案，一步步地向真理逼近，终于在19世纪后半期由迈尔（J.L.Meyer，1830～1895，德）和门捷列夫（Д.И.Менделеев，1834～1907，俄）提出各自的周期表，直接导致了元素周期律的发现。进入20世纪后，人们了解了原子的内部结构，才真正理解了元素周期律。这段历史表明，元素周期律的发现不是纯粹的分类的产物，科学的元素概念和对原子结构的认识对发现元素周期律的关键作用是分类方法无法比拟的。再如，近代化学家早就把氧化物、酸、碱、盐等作为复合物（化合物）的主要类型[6]，他们对化合物如此分类是基本正确的，然而这也没有对化学科学发展起到很突出的推动作用。

总之，从理论和实际两方面看，分类观都不是化学学科的基本观念。

2 分类观是化学学科独有的观念吗

分类绝非化学学科特有，各门学科都有分类问题。就分类的重要性而言，在有些学科中还超过了化学。例如，在18世纪中期以前，人们发现了许许多多的植物和动物，但是往往难以区分它们，难以弄清它们之间的联系。博物学家经常任意地指定分类的标准，甚至有把全部家养动物或者全部水生动物武断地归并在一起的混乱现象，造成了近代首次生物信息危机。面对这种情况，林奈（Carolus Linnaeus，1707～1778，瑞典）一边蒐集生物材料，一边对材料进行仔细、认真的研究和比较。他注意从各种生物的形态和习性中找出其共同点，把它们归类区分，又注意找出各类生物之间的关系及其固有秩序。终于在1735年出版了《自然系统》一书，对动、植物进行了初步的系统分类。在随后的几年里，他继续发展他的分类系统，在历时6年后，于1753年又完成了《植物种志》一书，奠定了近代植物分类学的基础。《自然系统》在多次再版过程中不断地大量增补和修订，在1758年刊行的第10版由最初的14页扩展为1384页的巨著。书中鉴定并命名了数以万计的动、植物物种，结束了动、植物分类命名的混乱局面，大大促进了科学分类学的发展。林奈也因这一伟绩获得了“植物学之王”和“近代生物分类学之父”的美誉。

在林奈之前，生物学研究一直处于蒐集和累积材料的阶段。众多生物学家所作的工作只是将成千上万种动、植物一种种地搜集，而后杂乱无章地堆积。林奈以此为基础，开始了生物学的研究工作。可以说，没有林奈的分类工作，就没有近代生物学的发展。林奈为生物界确立秩序，使人们对生物的认识有了可依循的规律，所以有人夸张地把他与牛顿相提并论，说牛顿确立了天体的秩序而林奈则确立了生物的秩序。

由于受到宗教的影响，林奈原先是坚定的物种不变论者。晚年时，在大量事实面前，他不得不承认“物种是时间的产儿”，反映了人类认识由物种不变论到物种可变论再到进化论的发展趋势。林奈创造性地提出了应对由地理大发现所导致的近代首次生物信息危机的有效解决方案。他的分类法没有反映物种自然进化的亲缘关系，属于人为分类法，但在应用上非常方便，所以很快便被广为采用，一直延续到19世纪。其后终因不符合生物进化的实际情况，才被自然分类法所取代[7，8，9]。以达尔文生物进化论为基础建立的生物自然分类系统，曾经成功地预言了“始祖鸟”等许多应当存在而在当时尚未发现的各分类阶元之间缺失的中间类型，使得根据生物分类系统寻找某种生物成为直至当今的生物学家的一项重要工作，而达尔文的进化论在很大程度上是以分类工作为基础的。这些事实凸显了分类对于生物学的特别意义。

实际上，分类不仅存在于科学之中。在其他领域，甚至在日常生活中，人们都常常要进行分类，这表明分类已成为人类的一种基本的思维方式和研究方法。有关的例子俯拾皆是，完全不需笔者赘述。

由此看来，我们不但不能说“分类观是化学学科（独有）的观念”，就是说“分类观是科学（独有）的观念”也是大有问题的。

3 什么才是分类观

通常所说的“分类”有多种含义：可能是指分类方法或者分类操作、分类结果，也可能是指分类观念、分类思想、分类策略等。这意味着“分类”不仅仅就是分类观，要注意对其所指进行甄别，避免把“分类”都改称为“分类观”，造成观念泛化。

有人认为，对物质进行科学的分类，把握物质的本质属性和内在联系，分门别类地研究物质是科学研究的基本方法。这也是值得商榷的：分类只有在研究对象的种类较多时才有需要，大量的科学研究的对象种类不多，因而不需要分类。这样，怎么能认定分类是科学研究的基本方法呢？至于是不是要限定于“对物质进行分类”、限定于物质科学，就不需要说了。

对种类繁多的物质进行分类，然后逐一展开研究，特别是选择代表性物质，研究各类物质的通性以及重要物质的个性（特殊性质）相结合，这是化学研究的重要方法之一，是化学应对物质种类繁多的有效策略，也是化学研究的一个特点。在化学教学中有必要让学生重视和掌握化学研究中这种重要方法。但是，这里的“分类”属于方法、策略层次，毋需上升为分类观。此外，还应注意分类多用于对象数量较多、不能枚举的复杂情况；对只有少数几个或者可以枚举的对象只需进行一般的划分或区分，若作分类则有滥用之嫌。

什么才是分类观？按照观念的一般界定，可以把分类观界定为对以“分类是什么”为核心的有关问题的抽象的、概括的和总结性的认识与见解。所谓化学分类观则是对化学学科中分类问题的抽象的、概括的和总结性的认识与见解，其中包括对化学学科中分类的特点和适用范围等问题的抽象的、概括的和总结性的认识与见解。分类观主要由下列部分组成：

3.1 分类本体观

回答“分类是什么”问题。主要内容是：分类是根据事物的本质属性或显著特征进行的划分，是系统地总结和掌握已经识别的各种事物的思维方法。划分是分类的基础，是把事物（母项）分为若干个子项，从而揭示和分解母项概念外延的逻辑方法。分类跟划分的根本性差别在于：分类以事物的本质属性或显著特征作为划分标准，其余的一般划分则是以能起区分作用的表观属性作为划分标准。

科学分类跟日常分类有所不同。科学分类是按照一定方法、遵循一定规则进行的；日常分类多为一般划分，没有一定的方法和规则，还常常隐藏着逻辑错误。

3.2 分类方法观

回答“怎样进行分类”问题。具体地说，科学分类通常以事物的某种本质属性或关系作为标准，分类的标准是多种多样的，可以根据不同的需要采用不同的标准对事物作不同的分类。但是，在同一次分类中必须采用相同的标准。也就是说，科学分类必须有一定的标准。在进行科学分类时，需要掌握一定的专业知识，才能恰当地选择反映事物比较深刻本质的属性或特征作为分类标准。

事物之间的共同点和差异点只有经过比较才能发现，因此分类是以比较为前提的。根据共同点将事物归合为同类，根据差异点将事物划分为不同的类，这个过程就是分类。

为了做出恰当的分类，除了需要搜集和积累必要的信息或材料，选择恰当的分类标准之外，还需要遵守分类的规则：（1）各子项之和跟被划分的母项正好相等，不能发生分类过宽或过窄的逻辑错误；（2）每一次分类必须根据同一标准进行，不能发生子项重叠或缺漏的逻辑错误；（3）多级分类必须按照一定层次逐级进行，不能出现越级划分的逻辑错误。

实际分类时，需要对具体情况作具体分析，需要通过辩证思维区分事物的本质特征和非本质特征、主要特征和次要特征。

3.3 分类价值观

回答“为什么要进行分类，分类有何意义”问题。主要内容是：

分类涉及事物众多信息的存取，可以为有关的检索提供方便。

分类可以使大量、繁杂的事物信息条理化、系统化，为进一步的研究创造条件。涉及大量事物（或材料、信息）的研究和其他活动都离不开分类。

分类能够反映事物内部的联系和规律性，因而具有科学的预见性，能够成为寻找或认识某一具体事物的认知向导。

3.4 分类认识观

从认识论角度阐述分类知识的主干内容、特点、本质、类型、形成、发展等问题。例如：

分类也是对客观事物的一种反映方式。

从依据现象分类到依据本质分类，从不太深刻的本质分类到比较深刻的本质分类，是分类逐步深化、发展的过程。

根据事物的本质特征或内部联系所进行的分类属于本质分类，常称为自然分类。根据事物的外部特征或外在联系所进行的分类属于现象分类；现象分类常常会把本质不同的事物归属于同一类别，把本质相同的事物归属于不同类别，有很强的人为性质，所以也被称为人为分类。

科学中的分类应该是自然分类。现象分类有时也有一定的使用价值，等等。

由此看来，分类观应该归属于方法观。在“酸和碱的化学性质”、“弱电解质的电离”、“盐的水解”以及有机化合物等知识的教学中虽然涉及到分类问题，或可作一些分类观渗透，但不宜把分类观教育列为教学任务，不需要也不适宜明讲、大讲分类观。分类观教育比较适宜在具有绪言、综述、概论等性质的课上进行，特别是在具有总结性的单元小结、总结、回顾、复习一类的课上进行，要坚持初期以渗透、积累为主，而且要“润物细无声”，不要随便贴“分类观教育”的标签，不必大声嚷嚷“我在进行分类观教育了”，后期才适时、适当地总结、上升、升华。

4 总结：需要注意的几点

上面讨论了跟分类观有关的几个问题，实际上，守恒观、平衡观、模型观、仪器观等也有类似的情况，需要注意。

我们应该举一反三，注意下列几点[10]：

（1）正确地认识和理解什么是观念，防止把观念跟方法、策略、智力操作以及有关结果等混淆起来，稍稍沾一点边就上纲为观念，致使外延错乱；要力戒生造观念（例如定量观等），致使观念泛化。

（2）分清观念层次，避免归属不当，发生层次穿越（例如把科学本质观、守恒观、平衡观等归属于化学学科观念）。

（3）弄清学科基本问题，不随意扩编基本观念。

（4）重点抓好基本观念教育，有重有轻，不一味贪多。

（5）遵循观念养成规律，力求“功到自然成”，力戒违背规律急于求成。

参考文献：

[1]吴俊明，吴敏.为什么要关注科学观念[J].化学教学，2014，（4）：3～6，13.

[2]张嘉同.化学哲学[M].南昌：江西教育出版社，1994：103～106，35～42.

[3]唐有祺，王夔主编.化学与社会[M].北京：高等教育出版社，1997：227.

[4][10]吴俊明，吴敏.化学课程中的科学观念教育[J].化学教学，2014，（5）：3.

[5][6][法]安托万-洛朗拉瓦锡著.任定成译.化学基础论[M].武汉：武汉大学出版社，1993：104～105.

[7]林德宏著.科学思想史[M].南京：江苏科技出版社，2007：136～137.

[8][法]让泰奥多里德著.生物学史[M].北京：商务印书馆，2000：46～47.

[9]肖显静著.科学经验方法[M].北京：科学出版社，2005：121～129.