研究化學方法論的重要意義
化學先生 / 2019-08-06
1.推動化學科學發(fā)展的工具或手段。
化學方法是化學家認識化學運動規(guī)律的工具或手段,它擔負著化學發(fā)現(xiàn)和建立、檢驗運用以及發(fā)展化學理論等重要職能。事實上,化學家只有解決好化學方法問題,才能深刻地理解化學運動的本質,發(fā)現(xiàn)化學運動的規(guī)律,有效地促進化學科學的發(fā)展。
(1)化學發(fā)現(xiàn)的手段。
實踐證明,任何一個化學發(fā)現(xiàn)都是依靠.定的化學方法實現(xiàn)的。普里斯特利(.Priestle, 1733~ 1804)發(fā)現(xiàn)氧氣是運用了實驗方法,普魯斯特建立定比定律是依靠了定量分析方法,阿伏加德羅(A. Avogadro, 1776~ 1856)提出分子學說是借助了假說方法,等等。顯然,化學方法是化學發(fā)現(xiàn)不可缺少的手段。而且,化學家只有掌握了正確的化學方法,才能更好地發(fā)揮其才智和天賦,取得成功。相反,如果依靠拙劣甚至錯誤的“方法”,就會阻滯人們固有才智的發(fā)揮,事倍而功半,或導致研究的失敗。19世紀中葉曾經(jīng)以精巧運用實驗方法著稱的貝采利鳥斯,在他取得了精確測定原子量③的杰出成就以后,由于以主觀主義唯理論的方法研究有機結構理論,企圖用“千軍萬馬的假想物體”去維護自已并不正確的“二元學說" ,攻擊比較正確的“一元學說”,結果導致了失敗。
化學方法具有化學發(fā)現(xiàn)手段的職能的原因,在于它本身體現(xiàn)了從簡單到復雜、從低級到高級的認識活動程序,或從問題出發(fā)、明確研究對象、進行實驗考察、提出化學假說和檢驗化學理論等一般性的化學 認識過程,從而可以指明研究的途徑和方向,以避免錯誤,少走彎路,順利達到目的。正如門捷列夫所說:“觀察和實驗是科學的軀體....概括.學說、假說和理論是科學的靈魂。”化學史實告訴人們:剛開始從事科學研究的障礙,主要在于缺乏研究方法。因此,為了探索自然奧秘,為了科學,我們頭等重要的任務乃是學習與掌握研究的科學方法。
(2)化學知識增長的杠桿。
化學家在化學研究中需要借助化學方法使主觀和客觀發(fā)生聯(lián)系并達到統(tǒng)-, 從而化未知為已知,揭示化學運動的本質,建立起化學理論。此后,化學家又可以把新建立的化學理論轉化為新的化學方法,以新的工具進行新的探索,進步積累化學知識。例如.19世紀中葉,主要依靠實驗分析、實驗合成和假說方法建立起來的經(jīng)典價健理論,到了20世紀初暴露出了局限性,然面,它所確立的“化學結構”概念和關于分于結構與物質性能之間存在相互依賴關系的基本理論,卻轉化成為研究分子結構的方法,對于現(xiàn)代化學鍵理論的發(fā)展和化學合成實踐的發(fā)展,都起到了方法論的作用?;瘜W方法在獲取化學知識的同時,還往往伴隨產(chǎn)生出新的方法,成為進一步獲取化學知識的新工具,例如19世紀初期化學家戴維利用移植方法從物理學領城把剛剛發(fā)明的原電池引進化學而發(fā)現(xiàn)了鉀元素。同時。他又把這種電化學知識轉化為種前所未 有的電解方法, 并以此為工具進行化學探索,又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了鈉、鈣、鍶、鋇和鎂等一系列新元素,使有關化學元素的知識迅速增長??梢姡瘜W理論與化學方法之間的轉化,可以不斷派生出新的化學方法,并以其作為手段獲取更多的化學知識。化學方法作為獲取知識的手段,甚至比獲取化學成果的目的本身更為重要。所以,黑格爾說:“手段是一個比有限目的更高的東西。"
(3)化學理論建立的工具。
化學理論形成的主要標志在于它能夠反映化學運動的客觀規(guī)律;其構成往往由前提、推論、證明和結論等組織成有嚴密邏輯性的知識體系;具有進行定量表達的精確性等。這些標志所反映的條件,實際上只有依靠化學方法作為研究工具才可能實現(xiàn)。即化學理論的真理性需要依靠化學實驗方法加以檢驗和證實。
化學理論的邏輯性則需要運用化學演繹等方法去建立,這樣可以把零星或散亂的知識依照本質聯(lián)系和因果關系納人一個嚴密的邏輯體系。例如,化學原子論建立以后,化學家就運用化學演繹等方法成功地解釋了質量守恒定律、當量定律和定比定律等一系列經(jīng)驗知識,并把它們有機地聯(lián)系起來,統(tǒng)一-成為 -個具有嚴密邏輯性的知識體系,從而推動了化學理論的發(fā)展。
化學的精確性更需要以精確的化學定量分析方法,需要數(shù)學化學方法,物理化學方法去實現(xiàn)。例如在18世紀中葉以后,化學家依靠定量分析等方法建立了氧化學說、原子分子論和門捷列夫周期律等基礎化學理論:19世紀運用數(shù)學化學方法和物理化學方法建立了化學熱力學.化學動力學和溶液理論:20世紀則產(chǎn)生了量子化學等日益定量化和精確化的現(xiàn)代化學理論.由此可見,化學方法是使化學理論精確化不可缺少的重要工具。
此外,由于不同學科發(fā)展的相互滲透和融合,化學方法已經(jīng)不僅是化學理論發(fā)展的工具,而且也是其他科學理論發(fā)展的一種手段, 物理學家依靠化學定性分析方法確認出原子裂變產(chǎn)物鋇元素,從而才發(fā)現(xiàn)了原子裂變,并發(fā)展了了原子物理學理論;在生物學領域,由于應用了化學方法,才使生物研究從細胞水平深人到分子水平,建立起分子生物學,推動了生物學自達爾文進化論和孟德爾遺傳學以來又-次深刻變革:在地球科學領域,由于運用了化學實驗方法地學工作者才得以認識地殼的組成、結構和元素的分布規(guī)律,并能測出巖石的年齡。總之,化學方法向其他學科的移植、滲透,對促進整個自然科學理論的發(fā)展.都有重要意義。
2.促進化學教育改革的重要途徑。
現(xiàn)代化學教育的任務已經(jīng)不是單純地傳授化學知識,而是更加注重發(fā)展學生的智力、培養(yǎng)學生的化學能力。即培養(yǎng)學生的觀察力、想象力、思維力和創(chuàng)造才能等。特別是在現(xiàn)代化學迅猛發(fā)展的形勢下企圖讓學生在有限時間內(nèi)完全掌握日新月異的化學知識和化學文獻已經(jīng)成為不可能了。在這種情況下,更需要把化學方法論作為化學教育的重要內(nèi)容,培養(yǎng)和提高學生認識、掌握和運用化學方法的水平,以便能夠獨立、主動、持續(xù)不斷地獲取化學知識,成長為一個具有創(chuàng)造才能的化學家。因此,化學教育不僅應當講清化學基本概念和基本理論,而且更應當揭示出化學基本概念和基本理論建立與發(fā)展的化學方法。
此外,在化學教育方法方面,現(xiàn)代教育也要求教師不應平鋪直敘地“講解"化學知識,而應引導學生自己去“研究”問題,“發(fā)現(xiàn)"規(guī)律,運用所謂“發(fā)現(xiàn)式”、“啟發(fā)式”的“探索性”教學法,喚起學生的主動求知精神,并讓他們始終保持一種對新奇事物的興奮感和對化學研究的親近感。教師要這樣做,僅僅依靠豐富的化學知識是不夠的,還必須掌握一套科學的化學方法,以便依照這些方法帶領學生能動而有效地去汲取化學知識,不斷地提高教學質量。當代化學教育家提出:化學教育學的理論基礎有兩個,一是化學教育論,二是化學方法論。
3.聯(lián)結哲學和化學科學的紐帶。
化學方法論從一個方而把哲學和自然科學相聯(lián)系,并把哲學對自然科學的啟迪具體化?;瘜W方法論是哲學在化學研究領域的具體運用或具體表現(xiàn)形式,從而為哲學應用于化學領城.促進化學研究提供了具體途徑。這就是說,哲學要通過化學方法的途徑才能有效地在化學領域發(fā)揮作用,并且自身也從中得到發(fā)展。例如,恩格斯早在一百多年以前就依照辯證唯物主義原理指出了“從無機物中制造出蛋白質"的必然性,從而為生命化學的研究提供了有力指導。然而,這個哲學預見,只能在-百多年以后依靠現(xiàn)代化學合成方法的途徑才可能實現(xiàn),并使哲學自身在這一過程中也得到了充實和發(fā)展。
化學方法是檢驗哲學原理、為哲學提供科學證明的一種手段。因為哲學是對包括化學在內(nèi)的自然科學的概括,是在化學等自然科學的基礎上發(fā)展起來的。因此,化學方法也就必然會成為提供這種科學基礎,進而檢驗哲學原理的工具。例如化學家由于運用了定量歸納法而發(fā)現(xiàn)了質量守恒定律,從而為辯證唯物主義物質不滅的原理提供了有力證明:由于運用了化學抽象等方法而建立了原子分子論,從而為辯證唯物主義自然觀提供了科學依據(jù):化學元素周期律是說明哲學量變到質變、否定之否定原理的最好例證,等等。
化學方法是豐富馬克思主義哲學內(nèi)容的條重要途徑。由于唯物辯證法和化學方法論兩者之間存在看普通與特殊的關系,因此對特殊的化學方法的概括和統(tǒng)合,就可以豐富具有普遍意義的辯正唯物主義方法,發(fā)展馬克思主義哲學。例如研究化學家如何具體運用化學方法獲得化學感性知識以及認識化學規(guī)律的過程,就能夠豐富馬克思主義認識論:研究化學的歸納與演繹分析與綜合、抽象與具體、歷史與邏輯等化學方法的關系,就有助于發(fā)展馬克思主義的辯證邏輯;研究化學發(fā)現(xiàn)中的靈感和機遇等非更輯思堆方法,就會豐富辯證唯物義哲學的必然性與偶然性的范疇,等等。事實證明,馬克思主義哲學需要從化學方法中不斷吸取新的養(yǎng)料和做出新的概括,才會持續(xù)地保持旺客的生命力,得到不斷發(fā)展。反過來,化學方法的研究,需要從辯證唯物主義哲學中獲取靈感和啟示。
綜上可知,化學方法對于化學以及整個自然科學乃至哲學和化學教育的發(fā)展都具有重要意義。從馬克思主義認識論來看,化學方法之所以能夠具有如此重要的職能,從根本上說是在于它具有化學實踐和化學理論的中間環(huán)節(jié)的作用,從而使馬克思主義認識論的反映論原則能夠在化學認識活動中得到貫徹,并能使化學感性認識上升為理性認識的過程得到實現(xiàn),成為化學認識過程兩個飛躍的橋梁。在化學領城中,如果沒有科學的化學方法,科學的認識論原則就不能轉化為實際的科學的化學認識活動。事實上,化學家對于化學運動規(guī)律的正確認識無一不是在聯(lián)系著正確的化學方法。因此,任何一個在化學研究中卓有成就的化學家都莫不深切地感到運用化學方法的重要性和迫切性,并對化學方法論予以極大的關注。
現(xiàn)代化學家在從事化學研究的過程中,不僅要善于繼承前人已取得的化學成果,還要善于挖掘和學習前人取得的化學成果中的化學方法,不僅要以極大的熱情、勤奮、毅力和膽識去從事自己追逐的科學目標,還要善于制定、掌握和運用一整套能夠有效實現(xiàn)這一科學目標的化學方法。工欲善其事,必先利其器?;瘜W家應當不斷學習和掌握化學方法.研究化學方法的歷史,剖析化學家的發(fā)現(xiàn)過程并鉆研科學方法論,從哲學的高度認識化學家成功的經(jīng)驗和失敗的教訓,揭示化學方法論的實質,不斷提高運用化學方法論的水平更有效地為化學研究發(fā)展服務。