刍议化学科学及化学教学的“宏微结合”

张慧琴 吴俊明

摘要： “宏微结合”是普遍适用的世界观和方法论，不只是化学才具有的化学学科特点。阐述了化学科学中“宏微结合”的几个主要方面，以及对“宏微结合”的深入思考，探讨了“宏微结合”能力的培养。指出化学教学也应该“宏微结合”，为此要做好3方面工作。

关键词： 宏微结合; 化学学科特点; 化学科学; 化学教学

文章编号： 10056629（2022）06000803

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

化学是在分子、原子微观水平上研究物质的组成、结构、性质和变化规律的。由于物质性质和变化规律大多在宏观上表现出来，这就决定了必须把宏观的现象和微观的解释结合起来[1]。宏观看现象，微观作解释，意即由宏观现象着手，探求微观本质，才能真正认识化学现象，达到更好地认识和利用宏观化学现象的目的，这是研究和学习化学的一条必由之路[2]。化学科学的上述特点规定了化学学科也具有同样的特点①化学科学和化学学科是两个不同的概念，要注意区分： 化学科学是关于物质组成、结构、性质、变化等规律的知识体系;化学学科是教育内容中关于化学科学的知识体系。化学科学的知识体系需要经过教育教学的选择、加工、改造、组织，才能成为化学学科体系。。现在，化学科学和化学学科的上述特点通常被概括地称为“宏微结合”。同时，“宏微结合”也被作为化学的学科特点。本文拟对化学科学和化学学科中的“宏微结合”做一些深入的讨论。

1 “宏微结合”是普遍适用的世界观和方法论

“宏微结合”只是化学才具有的特点吗？冷静地想一想，事实并不是这样的： 在物理学范畴中是不乏宏观现象跟微观现象的关联的，其“宏”可达天体、宇宙，其“微”可入质子、中子和夸克等强子以及电子、中微子、μ子、τ粒子等轻子……在生物学研究中已经发现生物群体的结构、特性等跟个体习性以及躯体组织和细胞的结构特点等不无关联;在经济学领域，有宏观经济跟微观经济（例如村级经济、家庭经济）的关联;在社会学领域，有社会、民族等宏观形态跟其“细胞”——家庭和个体的关联……这样看来，能说“宏微结合”只是化学才具有的特点吗？

从系统论的观点看，系统可以具有多个层次，可能有不同层级的宏观系统，也可能有不同层级的微观系统。同时，宏观系统跟微观系统是相互联系着的，不能把它们割裂开来。“宏微结合”是普遍适用的世界观，也是普遍适用的方法论，不是化学独有的“学科特点”。

然而，世界是多样的。尽管“宏微结合”普遍适用，在不同的领域，“宏微结合”的具体内容和方法过程会有不同的特点。作为化学教育工作者，我们应当关注、研究并了解化学科学和化学教学中的“宏微结合”。

2 化学科学中的“宏微结合”

化学科学中的“宏微结合”主要表现在下列几方面。

2.1 物质组成的“宏微结合”

从宏观角度看，物质（实物材料）是由若干基本成分（指元素，元素的字面意思就是“基本成分”）组成的，这是化学元素论的基本观点。从微观角度看，物质（实物材料）是由原子直接或间接构成的（原子先构成分子，后者再构成物质），这是化学原子论的基本观点。化学元素论和化学原子论的结合即形成了化学中物质组成认知的“宏微结合”。

2.2 物质构造的“宏微结合”

物质（实物材料）的宏观状态通常主要是固态、液态和气态，这些状态都是由微观的原子、分子等粒子通过特定的相互作用方式结合而成的。由此形成物质构造描述的“宏微结合”形态。

2.3 物质性质的“宏微结合”

物质的宏观集合体的性质通常称为物质的宏观性质。物质的微观粒子的性质（例如波长、动量、偶极矩、对称性乃至电离能、键能等）则属于物质的微观性质。对物质的宏观性质和物质的微观性质同时进行考察，揭示它们之间的关联，即形成物质性质表征的“宏微结合”。

2.4 物质制取的“宏微结合”

由物质的实验室制取方法“放大”成物质的大批量制取方法（工业制取方法），以及这两种方法在进行比较的基础上相互借鉴改进，即形成物质制取实施的“宏微结合”。

3 对“宏微结合”的深入思考

“宏微结合”最初只是对“宏观看现象，微观作解释”的简单概括。时至今日，“宏微结合”有了“宏观考察与微观考察相互结合”“宏观认识与微观认识相互联系”“宏观印象与微观印象相互补充”“宏观方法与微观方法相互配合”等意蕴，内涵大为丰富。

现今“宏微结合”中的“宏”已经不仅是宏大、宏观的意思，还可能有集合、整体的意思。换一个说法： 现今“宏微结合”中的“宏”不仅有一点类似立体几何的含义，也有了一点类似高等代数（集合论）的含义。所谓“宏观”不仅是具象的自然结合，也可能是若干抽象的人为集合（例如“氧化剂”“碱金属”等概念）。

與此相应，现今“宏微结合”中的“微”则兼有微小、微观或者个别、一小部分、代表等含义，所谓“微观”可能只是个别的抽象。

“宏”与“微”的关系可能是整体与部分的关系、集合与元素的关系、结论与证据的关系、假设与证明的关系、表象与实质的关系，也有着相互印证、配合的关系。“宏”与“微”是辩证统一的。

4 “宏微结合”能力的培养

“宏微结合”能力的基础在于“宏微结合”思维活动，“宏微结合”能力的实质是“宏微结合”思维能力。

就字面而言，“宏”是指“宏观”，“微”是指“微观”，“观”的结果是对形象的认知。由此看来，“宏微结合”依赖于形象思维。然而，由上面对“宏”“微”涵义变化、发展的讨论可知，“宏”“微”已经有了抽象的涵义。“宏”不一定是具象的“宏”，也可能是抽象的“宏”;“微”也不一定是具象的“微”也可能是抽象的“微”。要实现“宏微结合”，只进行形象思维是不够的，“宏微结合”离不开抽象思维的支撑。“宏微结合”思维是形象思维跟抽象思维相结合的综合思维。F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964

能力是在活动中形成和发展的。要培养学生的“宏微结合”思维能力，除了需要向他们提出通过“宏微结合”才能解决的问题或者活动任务，以此激发他们的“宏微结合”思维活动之外，平时教学还应该注意培养他们的化学逻辑思维能力、化学形象思维能力和化学创新能力，注意培养他们应用“宏微结合”思维解决问题的能力[3～6]。

5 化学教学也应该“宏微结合”

让学生逐步了解和掌握物质（实物材料）组成、结构、性质、制取等方面的“宏微结合”，属于认知内容的“宏微结合”，这是化学教学理应承担的重要任务。除此之外，化学教学本身也应该实行“宏微结合”，才能搞好化学教学、把化学教学提升到更高、更好的水平。为此，化学教学应该努力做到下列几点：

5.1 重视“宏微结合”对学生化学认知活动的指导作用

在化学教学中实行“宏微结合”，有利于学生全面、完整地认识物质（实物材料），有利于学生体验和掌握学好化学的规律，增强他们学习化学的自觉性、主动性和积极性，有利于他们形成和巩固辩证唯物主义世界观，有利于发挥辩证唯物主义世界观对他们的化学认知活动的指导作用，也有利于学生学会和掌握合理、有效的认知方法。

5.2 注意抓好化学课的“宏”“微”环节

这里所说的“化学课的宏环节”主要是指课的序言、导言以及概括、总结等教学环节，其主要任务是概述学习的意义、内容、任务、要求、学习路径、学习方法、发展

与提高的方向、需要特别注意之处，以及背景知识介绍等等;“化学课的微环节”主要是指教学内容和教学活动的各个具体展开过程。抓好化学教学的“宏”“微”环节能够使化学教学做到大处着眼，布局合理;小处到位，落实要求。

5.3 “宏微结合”引导和推动学生更好地成长

把视野扩大一点，唯物辩证的世界观、积极的人生观、价值观与人生态度、情操、行为等等的关系，也可以视为“宏”与“微”的关系。化学教学中，在这些方面也实行“宏微结合”，渗透正确的世界观、人生观、价值观和理想教育，引导、推动学生顺应国家和社会发展需要，做好未来职业定向和人生设计，引导学生踏踏实实地做出努力，在前进的道路上走稳走好每一步，推动学生更好、更顺利地成长[7]。

参考文献：

[1]贺湘善， 吴俊明等著. 化学学科教育学[M]. 北京： 首都师范大学出版社， 2001： 103.

[2]吴俊明， 陈举等编著. 中学化学、生物学习法[M]. 南京： 南京出版社， 1991： 7.

[3]陈屹， 吴俊明. 化学的形象思维： 概念、过程和结构[J]. 化学教学， 2021， （1）： 10.

[4]陳屹， 吴俊明. 化学的形象思维： 训练及能力培养[J]. 化学教学， 2021， （3）： 8.

[5]赵宗芳， 吴俊明. 化学的逻辑思维： 基本逻辑、基本形式与基本操作[J]. 化学教学， 2021， （4）： 8.

[6]赵宗芳， 吴俊明. 化学的逻辑思维： 过程机制、外部联系与教学训练[J]. 化学教学， 2021， （5）： 13.

[7]吴俊明. 背景知识与学科教学立德树人[J]. 化学教学. 2019， （2）： 8.F1FE5913-3AD1-4A50-9F86-65BD14EBA964