一 化学实验问题及其认识论功能

1. 化学实验问题的含义

所谓化学实验问题，就是化学实验主体在某个给定的化学实验中的当前状态与所要达到的目标状态之间存在的差距。

“当前状态”是指实验主体目前已知的知识或理论；“目标状态”是指实验主体目前未知但准备去探索的新知识或新理论。因此，化学实验问题是已知与未知之间的桥梁和纽带。例如，1896 年贝克勒发现了铀天然放射性这一现象(已知的实验事实)，对此人们提出了新问题：既然铀具有放射性，那么还有没有其他元素也具有放射性呢？这一问题激起了居里夫人的研究热情，经过数年的艰苦努力，终于发现了钋、镭等元素也具有放射性(未知的实验事实)。

化学实验问题是就某个给定的化学实验而言的，也就是说，它具有现实性。并不是所有的化学实验问题在当前都能被解决，只有那些具有向已知转化的可能性，并且成为人们当前迫切需要探索的未知问题，才能成为现实意义上的化学实验问题。例如，如何把廉价金属转变为黄金？在古代，这只能是一种梦想。但在已经发现元素相互转化规律的今天，就是一个可以被解决的现实化学实验问题。再如，在初中化学教学中就不能提出“在试验溶液是否导电时，为什么连接氯化钠水溶液的灯泡比连接氨水的灯泡明亮”这样的问题。因为从学生的知识基础和能力发展水平，以及中学化学教材的编排结构来看，这样的问题初中学生是难以解决的。

1. 化学实验问题的认识论功能

从科学认识论的角度来看，化学实验问题具有下面一些功能。(1)动机功能。

化学实验问题是实验主体的未知领域，是已知与未知之间存在的差距。正是这种差距，吸引实验主体的注意力，激起他们进行实验探索的强烈欲望， 产生寻找问题的答案、解决实验问题的冲动。著名化学家拉瓦锡就是出于对“燃素究竟是什么东西？”的疑虑，进行了大量的观察和定量实验，最终推翻了燃素说，建立了氧化学说。

1. 启动功能。

化学实验探索作为一种活动，它的起点就是化学实验问题的提出。提不出化学实验问题，就没有实验探索的目标和方向。因此，化学实验问题的发现和提出，是进行实验探索的首要步骤，正是它启动着实验探索机制的运行。

① 爱因斯坦、英费尔德著：物理学的进化，上海科学技术出版社 1962 年版，第 66 页。

1. 定向功能。

化学实验问题，实际上就是化学实验探索的目标，它规定了探索的方向和内容。例如，“其他元素是否也具有放射性”这一问题，规定了研究的对象和内容是放射性而不是元素的其他性质，同时还指明了问题的答案应该在化学元素当中去寻找。