第二节 化学实验的要素

化学实验既是获得化学科学事实的基本科学方法,又是形成和检验化学科学假说与理论的实践基础。为了有效地发挥化学实验方法在化学科学探索中和化学教学中的作用,有必要了解化学实验的一系列方法论问题。

现代系统论观点认为,自然界的一切事物,它们无不都是系统,即自然界中,物质系统是普遍存在着的。那么,什么是系统呢?人们把由各种不同要素组成的、具有一定结构和功能的有机整体就叫做系统。化学实验也是一个系统,尽管在化学科学研究和化学教学中,可以把化学实验分为各种不同的类型,但是从认识论的角度看,它们都是由相同的要素,按照一定的相互联系方式而构成的有机整体。如果从横的方面、从相对静止的角度,对每一项具体实验做微观结构剖析,其构成的基本要素有三个:化学实验者、化学实验手段(包括仪器、装置以及科学方法)和化学实验对象。如果从纵的方面, 从动态角度来看,每项具体化学实验又都是由紧密相联的化学实验的准备、化学实验的实施展开和化学实验的结束这样三个阶段所组成。化学实验过程的这种阶段性和各阶段连续性的统一,就构成了化学实验的动态结构(将在第五章系统讨论)。化学实验的各要素,在化学实验过程的各个不同阶段中,以不同的方式相互联系着,并通过各要素间的相互作用,推动化学实验作为过程从一个阶段向另一个阶段运动发展。可见,化学实验的静态结构和动态结构是不可分割地联系在一起的,它们是同一化学实验的两个不同方面。因此, 对化学实验构成的要素和各要素之间的相互联系(即结构)进行探讨具有重要的实践和理论意义。