高中化学课程中化学分类结构发展探究.doc

《高中化学课程中化学分类结构发展探究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、高中化学课程中化学分类结构发展探究摘要：化学分类结构是化学课程编制的重要线索。高中化学课程的发展反映了化学分类结构的发展成果，主要表现为体现基于尺度和功能的学科分类视角，设置统摄性主题等方面。从梳理分类结构的内部关系、取舍分类结构的内容、挖掘尺度和功能分类中的学科思想、借助统摄概念和基本观念促进分类的结构化、探索从分类结构到实践转化等5个方面指出高中化学课程分类结构发展的任务与方向。关键词：高中化学课程；化学分类结构；基本观念；统摄概念文章编号：1005-6629(2012)11-0003-04中图分类号:G633.8

2、文献标识码：B“分类”不仅作为科学发展的基础和科学发展的产物，也是学生学习科学、理解科学的重要方式。化学学科的分类结构是化学家对纷繁复杂的化学变化的逻辑化和结构化的总结，是化学课程内容组织的重要线索。化学分类结构的发展也在影响着化学课程的发展。1、化学学科的分类结构及发展特征科学是组织化的知识体系，分门别类地划分和组织材料是一切科学的一项必不可少的任务。一个学科的分类结构的微观层面是该学科按类别组织的知识体系，宏观层面是因研究内容差异而形成的分支学科体系。1.1经典化学分类的“树枝式”结构1.1.1化学研究对象的“树枝

3、式”结构物质与变化是化学学科的研究对象。目前通行的物质分类法即依据物质的组成和结构先把物质分为单质和化合物，然后再进一步地划分。例如，化合物进而划分为无机化合物和有机化合物，无机化合物又分为氧化物、酸、碱和盐，等等。这种分类方法称为“树枝式”分类法。依据不同分类角度，对化学反应进行划分和逐级细化，也可以形成“树枝式”的分类结构。例如，依据反应的形式把反应分为分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应等;依据反应物的性质分为无机反应、有机反应和生化反应等；依据反应中的电子得失分为氧化还原反应、非氧化还原反应；依据反应中的粒

4、子特征分为分子反应、离子反应和原子反应；依据热力学方法分为焙增减与爛增减相互组合的反应类型。1.1.2化学学科体系的“树枝式”结构上述化学研究对象的“树枝式”分类结构，决定了经典的化学分支学科体系也呈现出"树枝式”的特征。依据研究对象差别，可以划分为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、生物化学、放射化学、环境化学等不同的分支学科，每一个分支学科还可以再继续进行分类，得到犹如树枝般的庞大的化学学科体系。1.2现代化学分类结构的特征经典的化学学科分类主要是为了教学上的方便和学术组织的管理，学科分类之间的边界

5、既非本质的也非严格的，创造性和进步是经常、甚至说通常发生在这些学科边界上的。现代化学的发展展现出一幅以化学为轴心的跨学科的壮观图景，现代化学高度分化与高度综合交替发生并正在实现更大的汇流整合，必将造成传统化学的分类根基岌岌可危。科学家越来越倾向于抛开传统树枝式分类，探索新的分类方式。1.2.1基于尺度的分类视角化学是研究从原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态的合成和反应、分离和分析、结构和形态、物理性能和生物活性及其规律和应用的科学。化学的分支结构和分类线索也体现了研究对象尺

6、度不断丰富和多样化的特点，可根据研究对象的不同划分为八个层次：原子层次的化学、分子片层次的化学、分子层次的化学、超分子层次的化学、生物分子层次的化学、复杂分子体系的化学、介观聚集态的化学、宏观聚集态的化学。1.2.2基于功能的分类视角另外一个分类的视角是按照学科研究宗旨、研究内容和方法以及社会需求进行分类。例如合成化学、分离化学、鉴定化学、分析化学、结构号性能化学、仪器化学、液态固态与表面化学、理论化学、应用化学、核化学等化学研究领域的创立与发展，体现了化学学科基于功能分类的趋势。徐光宪院士把21世纪化学划分为合成化学

7、、分离化学、分析化学、物理化学与理论化学等研究领域，并预测了每一类化学研究领域的发展趋势。1.2.3分类间的统整与统一科学分类的过程在于发现事物之间的类似关系，并用统摄性的概念原理将看似不相关的事物联系起来，这些不相关的事物便被划分为一类。随着认识的发展，新的类别不断建立，类与类之间的联系被不断发掘，由此一个类被归入另一个类，或者几个不同的类抽象、合并为一个统摄性更强的新的类，逐渐形成事物之间联系更加密切、逻辑上更加条理、综合性和统一性更强的知识体系。例如，从阿累尼乌斯、布朗斯特一劳莱到路易斯对酸碱的定义，酸碱的范围依

8、次扩大，更加体现了化学反应的电本性，酸碱概念的统摄性不断增强。学科统整与学科理论的高度统一性是21世纪科学发展的一个趋势，今天的化学科学已经建立在一整套数学理论的基础之上。随着计算机硬件和软件的发展，这些数学理论在化学研究各个分支领域中的应用将越来越广泛。尽管我们还无法在基于数学理论的学科统整的水平上构建基础化学课程，但是化学学科