中学数学与化学的思维建构——评《数学走进现代化学与生物》

书名：数学走进现代化学与生物

作者：姜伯驹，钱敏平，龚光鲁著

出版社：科学出版社

出版时间：2007-03-01

页数：110

开本：32开

装帧：平装胶订

ISBN：9787030178930

定价：28元

化学思维和数学思维皆独属于一种较为复杂的思维性活动，其更被归属于心理学的范畴中。简单而言，化学思维主要是指人类对化学事物所发生的任何反映进行简单概括，其将形象思维和直观思维结合为一体。而数学思维则是基于数学问题，以不断发现问题和解决问题的方式实现对现实世界中所存有的不同空间形式和数量关系的思维认知过程。在此过程中，主要应用抽象思维和逻辑思维，应用到的方法也更加广泛，例如，逻辑推理、证明、公理化、数学归纳法等等。值得一提的是，在进行化学事物认知过程中，不仅要使用到化学思维，更需要应用数学思维，因此，将二者进行建构，对于培育学生而言，有着极为重要的价值意义。《数学走进现代化学与生物》(姜伯驹主编，科学出版社出版)一书采用比较通俗的语言，将书籍的内容划分为两个部分，分别是拓扑学中的手性和数学走进生物大分子序列。第一部分主要是指不对称性在自然界及化学中的重要性，以料化学家1982年的实验和问题、拓扑学家1986年的回答为基点，提出了新的概念以及最新发现的问题，深层次阐述了所涉及到的数学理念以及平面性的定理，但为了让读者更加通俗易懂，省去了逻辑严密的数学证明。第二部分则是指一些分子生物学的问题。书籍的内容通俗易懂，适合各个阶段的学生以及阅读爱好者。

化学作为一门研究物质组成、结构、性质等的自然性学科类别，在了解微观物质结构的抽象性以及宏观物质的多变性等层面不可避免要应用到数学思维方法，单纯的化学知识、化学思维的运用存在着较大的局限性，必须要求学生对化学事物的认识、理解从定量的角度去分析，甚至运用一些数学方法、数学知识、数学思维。在学生掌握人类化学经验以及累积化学知识的前提下，可选择获取形象思维的方式判断化学事物的表面意象，同时对内涵的实质内容进行概括、判断、推理，以便能够认识千差万别的世界以及社会本质。大部分的学生往往是初三才会接触到化学知识，所学习的时间在整个大学前的时间最短，致使部分学生对此类学科的结构特点认知不足，尤其是在面临毕业、升学考试等快节奏的教学中，过于满足形式上的理解和认知，对一些实用性的化学组成成分以及结构依赖于死记硬背，且大部分不知道如何比对和归纳总结，知识点比较分散、无序。《数学走进现代化学与生物》一书中则以案例为引子，将所蕴含的化学知识简单化，让更多的人对相关的知识理解的更加透彻以及通俗易懂，不至于只背诵了相关知识，但是不知道知识具体所讲的内容是什么。

思维活动在学生学习活动中具有重要的价值效益，其既可以帮助学生理解知识所蕴含的核心要素，更能够帮助学生巩固知识内容。就以数学学习为案例，在人们认识数学知识时，大多数只是对数学对象的一种简单认识，即为利用符号、语言等抽象的理解数学概念，并基于概念实现对数学知识的判断和李姐，揭示了对象的整体结构以及数学对象之间的认知过程，实现对数学对象的本质理解。值得一提的是，学习数学和化学知识本质是都是要透过现象理解内涵和规律，做好逻辑思维判断，实现对原子结构的重新组合和自主分解，通过形象思维、直观思维等概括、判断、推理逻辑思维，结合新时期的社会需求，明确学生在学习中会接触到的内容。《数学走进现代化学与生物》一书中介绍了作者和王诗歲教授合作的一个科研课题的来龙去脉。值得注意的看点，一是当代数学与自然科学的呼应和互动。二是作者们提出问题、寻找答案的思路，问题的化学背景和几何形象所提供的线索。逻辑并不是故事的主角。但却包含着较多的逻辑的相关思考问题，可让所有人能够将复杂的知识抽象化，让人们能够理解到知识内容。

学生时期的孩子是思维发展的关键期或是成熟期，此阶段孩子的思维比较成熟，个体差异的显著性大，学生思维的定型或者可塑性强，通过科学且健康的训练，可帮助学生将思维转向高级思维阶段。此时做好化学思维以及数学思维的构建，可帮助学生在日常学生化学知识和数学知识时形成一种联想，在学生不同知识中渗透新的数学思维方法以及化学思维方法，明确理解和解决化学定量问题中数学知识的应用，实现二者的有机结合，准确发挥不同思维工作的效用，提高解决知识问题的能力。例如，在实际学习问题中，可以将概括、归纳、演绎、分析、综合等方法类比和渗透，发挥学生的主观能动性，增强学生对概念理论等相关知识的理解以及应用，致使学生的思维更具有多向性、灵活性、适应性、独特性和广阔性，进而培养学生的创造性思维。