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作者：陆军

出版社：东南大学出版社

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“让教学成为研究”的历程试读：

引言

我是“文革”以后的第三届大学生，1979年进入扬州师范学院（现扬州大学）化学系读书，1983年分配到江苏省南通师范学校（现南通师范高等专科学校）工作，2001年调入江苏省南通中学任教至今。回顾自己工作34年来的教学实践和成长历程，可以感受到“让教学成为研究”主张在我的实践和认识中产生与完善的轨迹，大致包括

走教学与研究相结合的实践之路

建构“教学即研究”的理论体系

廓清“让教学成为研究”的基本问题

20世纪80年代初期，我国的高等教育处于复苏阶段，那时没有现在这样完善的教师教育课程体系，与教师教育直接相关的只有心理学、教育学和教材教法三门课程。《中学化学教材教法》也主要结合高中化学教学大纲和教材，介绍化学基本概念与基础理论、元素化合物、化学用语、化学计算等知识和化学习题的教学方法，以及高中化学教材中主要演示实验的操作方法和改进措施。后来的《化学教学论》才增加了有关“化学教学研究”的内容，并且在教师教育课程体系中增设了《教育研究方法》等课程。所以，当时的课程体系和教学内容决定了我们这些师范生的认知结构对教学研究等基本素养的先天性缺失。

1982年年底，学校决定从我们这届学生开始进行撰写毕业论文的试验。在丁子庆等老师的指导下，我围绕无机含氧酸强度的主题查阅资料，对相关无机含氧酸强度的影响因素进行分类讨论，建立了无机含氧酸强度与有关结构因素的线性关系，并用相似的方法对氢酸强度变化规律进行了定量考查，最终完成的毕业论文《关于无机含氧酸和氢酸强度变化规律的探讨》发表在了母校《扬州师院自然科学学报》1983年第2期（当时是半年刊）上。在完成毕业论文的过程中，我不自觉地补修了有关“研究”课程，特别是查阅文献资料的追溯法（现在有中国期刊全文数据库，期刊文献的检索已经基本不需要手工方法）、处理复杂对象的分类法以及增强说服力时的定量法，由于有亲历性的体验，给我留下了深刻的印象，也为我走上“教学与研究相结合”的道路打下了“研究”的基础。二、在教学与研究相结合的道路上做研究型教师

在我历年的总结以及职称的申报等材料中，几乎都有“坚持教学与研究相结合”的描述。《化学教学》2013年第11期发表了《我的教科研之路》（投稿时题目为《我的幸福历程》）一文，当时用“质疑起步、合理迁移、自我补白、走向无意”概括了我30年的研究“履痕”。其中的“质疑起步”既因为大学毕业论文是在质疑前人所提出的无机含氧酸强度经验公式“形式简单的误差大，误差小的参数多”的基础上确定课题的，也因为走上工作岗位后的很长一段时间质疑是我寻找课题的主要方法。中等师范学校（包括初中起点的五年制师范）的化学课程是两年一个循环，我工作之处的头两年主要是熟悉师范学校化学课程的全部内容及其教学方法，从第二轮教学开始，便用“质疑”的目光从教学中寻找课题。最初的几篇真正意义上与基础化23学教学有关的文章，如《一道值得商榷的化学习题》《CO还原FeO的产物是什么》分别质疑了教材中的有关习题、实验等内容。第一次被中国人民大学复印报刊资料《中学化学教学》（1989年第5期，后来更名为《中学化学教与学》）全文收录的《检验硝酸盐晶体时硫酸的适宜浓度》，也是“质疑”的成果。直到20世纪90年代中期，才开始进行“合理迁移”的尝试，逐步学会了运用相关教育理论解决教学中遇到的问题，或从他人他学科的论文中获得思考自己学科问题的方法。最早的成功案例，莫过于发表在《课程·教材·教法》1994年第5期上的《中师生化学实验能力及其培养》一文，这是我在研读并领悟上海师范大学吴俊明教授的《全面认识并贯串于全部教学过程——关于化学实验能力及其培养》一文精髓的基础上，构建了具有师范特色的中师生实验能力结构和相应培养策略。起初我所撰写的许多文章篇幅不是很长，有的甚至很短，但“研究”的“成功”使我坚定地走在了教学与研究相结合的道路上。

虽然一直号称自己“坚持教学与研究相结合”，但对中学化学教学内容的全面认识，还是在我调入中学工作之后。由于广义的知识不涉及能力，因为“广义的知识观已将知识、技能与策略融为一体”，于是我在广义知识观下将化学知识划分为物质知识、方法知识和观念知识三大类，并对高中化学中的各类知识及其教学策略进行了探索，之后又进行上位统整，并将中学化学教学目标描述为“以获取化学事实为基础，掌握科学方法为重点，形成学科观念为核心，提升学科素养为宗旨”（见《教学月刊（中学版）》2011年第12期《提升学生化学素养的维度与策略》），而后又探索形成了高考复习“物质知识基于转化、观念知识基于事实、方法知识基于问题”等教学策略（见《中学化学教学参考》2013年第4期《实施化学高考有效复习的思考与实践》）。这一过程后来被我视为研究“履痕”中“自我补白”的典型案例。

另外，在教学与研究相结合的同时，我也注意反思研究型教师的行为特点以及教学研究的一般方法。在21世纪初，随着“教师成为研究者”或“教师即研究者”的口号从欧美流传到国内，做研究型教师便成了社会各界对教师的期望，也成了我和其他广大教师的教育理想。与此同时，我根据自己的理解和实践，为研究型化学教师从化学概念和原理以及元素化合物等知识的教学、实验手段的运用、教材没有说明而在某些习题中出现的“规律”的处理、期中期末和寒暑假等相对闲暇时间的利用等几个方面的行为特点进行“画像”（见《化学教学》2003年第11期《研究型化学教师教学行为的几个特点》）。2004年7月，南通大学承办全省化学骨干教师培训班，邀请我到培训班做化学教学研究方法的讲座，这是我第一次公开与他人交流论文的写作体会，也是一次全面反思自己教学研究经历的机会。我结合自己的实践提出了要“从‘小文章’做起，并以此为起点，努力提高自身的教育理论水平和研究能力”的观点，同时还总结了“怀疑、变换角度、类比与移植、探究与体察等”发现论文选题的具体策略（见《化学教育》2005年第6期《撰写化学教研论文的几点体会》），这也为自身后续研究能力的提升，以及走出“质疑起步、合理迁移、自我补白、走向无意”的研究步履奠定了认识基础。三、通过研究性学习促进学生学科素养的全面提升

一切社会活动都是以人为中心的，教育活动的出发点和归宿都是学生，没有学生便没有教师，更没有教育。基础教育化学课程的最大功能是提高学生的学科素养。所以，无论是在师范学校还是在普通中学，我都努力根据教学对象的具体情况，从“科学知识、科学方法和科学思想”（见《师范教育》1995年第5期《中师理科教学中的科技素质教育》）或“物质知识、观念知识和方法知识”（见《教学月刊》2011年第12期《提升学生化学素养的维度与策略》）等方面提升学生的学科素养，最大限度地发挥化学课程的教育价值。

由于中等师范学校培养的是小学或幼儿园师资，没有普通中学那样的高考压力，为此我在优化课堂教学的同时，开展丰富多彩的课外（化学兴趣小组）活动，全面提高学生的学科素养。其中，除了注意活动内容的趣味性，巩固和提高学生学习化学的兴趣以外，还围绕学生实践能力的提升和创新精神的培育组织课外活动的内容。一是注意增强活动内容的思考性，促进学生心智技能的形成和提高。例如，定量实验是“从实验中有关数据的定量变化得出结论”，相对于定性实验具有更强的思考性，“通过定量实验能使学生在实验操作、数据处理、形成结论等方面得到训练”，便将定量化学实验引入到课外活动中，并根据学生认知结构的具体情况进行系统编排（见《化学教学》1988年第6期《适合化学课外活动的一组定量实验》）。二是指导学生在解决学习和生活中遇到的化学问题的同时撰写小论文，促使他们了解科学研究的一般程序并形成初步的研究能力。为了鼓励学生的积极参与，还编印《细流集》收录学生的优秀作品，其中有《硝酸盐受热分解产生氧气的检验》《铜丝在酒精灯焰中》等20多篇小论文发表在《中学生数理化》《中学科技》等杂志上或在省市青少年科学论文比赛中获奖（在这些小论文的作者中，有的已经成长为小学科学或数学特级教师，有的已经是小学正高级教师，也有的成为大学教授）。在此基础上，形成的包括“生活实践中挖掘论题、科学实验中发现论题、联想中产生论题”等化学小论文选题与写作策略（见上海科学普及出版社1993版的《化学课外活动集锦》），对通过化学课外活动促进学生学科素养的提升具有一定的推动作用。

21世纪初，教育部在普通高中增设包括研究性学习在内的综合实践活动的时候，我恰好从师范学校调入普通中学工作，由于有师范学校工作期间指导学生课外活动的经历，很快就投入到了研究性学习活动的组织之中，并有《关于氯酸钾分解反应催化剂研究的报告》等小论文在有关比赛中获奖或发表。随着研究性学习的深入实施，我逐渐认识到“研究性学习不仅是一种课程形式，而且还是一种教学理念和学习方法，同样适用于所有学科的教学活动。将研究性学习的理念引入学科教学，让学生在学科教学中体验研究性学习的具体步骤和方法，能更广泛地促进学生提高研究性学习的能力，并逐渐将研究性学习固定为自己学习的主要方式”。同时还结合自己的教学实践，将化学教学中研究性学习的课题分为“用研究性学习理念设置的教学性问题和用研究性学习方式解决的拓展性问题两大类”，并提出了“教学性问题的情境可以通过利用化学现象、精心设置疑问和运用已有知识等途径进行创设；拓展性问题一般需要通过学生学习过程中的演绎性思考、推广性思考或检讨性思考等方式来形成”的课题生成策略（见《教学仪器与实验》2006年第5期《化学教学中研究性学习课题的类型和生成策略》），这对在化学教学中开展研究性学习活动促进学生学科素养的提升也具有积极的促进作用。四、在行动中形成并固化“任务即课题，工作即研究”的习惯

习惯是由于重复或多次练习而巩固下来并形成需要的行为方式。虽然许多省市中小学教师职称评定都对论文有一定的要求，但教师在相应学科教学杂志上发表论文的数量还是很有限的。有统计表明，全国普通中学教师在“2003至2012十年间共发表论文181 719篇，平均每人发表0.035 76篇”。所以，要把中小学教师引导到“从事一些研究的这条幸福的道路上来”，一定需要教师自身作意志上的努力，只有在不断的重复并获得经常性的成功体验之后，才可能成为生命所需要的重要组成部分。30多年来教学与研究相结合的经历，使我形成并固化了“任务即课题，工作即研究”的行为习惯，同时使我的研究进入了“无意”境界。早在有人质疑“人民教育家是选出来的吗”的时候，我就发表过“培养工程主要是要创造教育家成长的外部条件和良好氛围，教育家的成长真正依靠的是内驱力”的观点（见《中小学管理》2011年第2期《江苏人民教育家培养工程之规划、实践与反思》）。其实“无意”境界就是“内驱力”作用的结果。

近一段时间，特别是2011年底入选“江苏人民教育家培养工程”以来，无论是导师布置的针对某些问题的研讨发言，或是参与省教研室“教学新时空·名师课堂”的有关点评，还是培训自己或其他学校教师的专题讲稿，几乎都能被全国中文核心期刊录用，有的还被中国人民大学复印报刊资料全文收录。虽然“在学术共同体中，判断一个人是否成功，就是看有没有研究成果，多数时候这就意味着学术论文被同行专家审核通过且在学术期刊上发表”。但对于我来说，在学术期刊上发表论文不仅是为了享受成功，更是因为生命和幸福的需要，是长期以来形成的行为方式。建构“教学即研究”的理论体系

2013年下半年，江苏省化学特级教师培训班在扬州大学举行。首席导师吴星教授在《学科能力与教学思想》的讲座中，根据我长期以来的工作和研究习惯，建议用“教学即研究”概括自己的教学思想。随后的考证中发现，“教学即研究（Teaching as Research）”最初是美国哈佛大学教授达克沃斯专著《“The Having of Wonderful Ideas”and other Essays on Teaching and Learning》（张华教授将其译做《精彩观念的诞生——达克沃斯教学论文集》）最后一章的标题。这样，我便结合自己的实践对“教学即研究”进行了个性化的理解和表达，2014年申报的“‘教学即研究’的理论建构与实践探索”成功立项为全国教育科学规划教育部重点课题。关于“教学即研究”理论体系的构建大致进行了四个方面的工作。

首先是理解达克沃斯的“教学即研究”思想。关于达克沃斯的“教学即研究”思想，国内先后有张华和迟艳杰两位教授进行过引介。迟艳杰认为，达克沃斯的“教学即研究”是“教师设计环境，引导学生去探究；伴随着学生的探究过程，教师犹如心理咨询师，要研究学生，理解学生所创造出的意义。同时，教师不断地对教学进行整体思考，研究自己的教学”。为此，我结合自己的实践，将“教学即研究”思想的核心定位于“引导学生的探究”和“研究自己的教学”的同时，提炼形成了“运用研究方式组织教学内容”和“通过研究途径优化教学设计”等操作要义，并且认为“课例研究”是“教学即研究”思想的一种重要表现形式（见《化学教学》2014年第5期《“教学即研究”思想及其实践路径》及《化学教学》2014年9期《“课例研究”及其成果表达》）。

其次是明确“教学即研究”行为的功能。表面上看，“教学即研究”和“教师即研究者”两个命题的涵义相近。其实，两者的主语不同，前者是“教学”，后者是“教师”；而且隐在“教学”之前的定语不仅是教师，也包括学生，因为教学包含着“教”与“学”的两个方面，它们有着相互依存、相互制约、相互作用和相互转化的关系。从教和学的两个视角考查“教学即研究”，对应的教师行为是通过研究自己的教学和组织学生的研究，使研究成为教学的外在形式和内部状态，以实现教学活动的最优化，同时获得自身专业发展层次的不断提升；学生行为是根据教师的引导用研究性学习等方式进行学习，在获取知识的同时全面提高自身的学科核心素养。总括起来，“教学即研究”的实践价值主要表现为融合教研关系、改善教学生活、提高教学质量和实现教学相长（见《教育理论与实践》2014年第26期《论“教学即研究”》及《教学与管理（中学版）》2015年第7期《“教学即研究”的缘起、涵义与价值》）。

第三是建构“教学即研究”的专业发展意义。笼统地说，“教学即研究”具有“实现教学相长”的实践价值，但是对于教师而言还具有发展性特征。在分析李吉林等一线教师专业发展历程时可以发现，“教学即研究”的发展性特征，具体表现为成果形式从实践性到文本性、研究内容从发散性到收敛性、研究目标从解决问题到揭示规律等几个方面；同时发现“教学即研究”对教师专业发展具有动力和标志作用，教师的“教学即研究”能力状况直接反映其专业发展的层级。教师只有不断学习、反思和创新，才能获得“教学即研究”能力与专业发展层级的同步提升（见《中小学教师培训》2015年第12期《再论李吉林对教师专业发展的启示——基于“教学即研究”的视角》）。

第四是剖析“教学即研究”的现实困境。有一项调查，本意是“通过调查教师对教学与教学研究之间关系的回答考查其对教学研究的认识”，但结果却出现了“教学与教学研究相冲突”的实践悖论。分析中发现，由于认识和实践等方面的原因，一线教师的“教学即研究”还存在着不知道什么是研究、不知道什么需要研究以及直接“借用”他人的研究等现实困境。对此，除了需要教师深入理解“研究”涵义，提高“研究”意识和“研究”能力，按照“教学即研究”的实践路径，努力把教学和研究紧密结合在一起以外，更需要各级教育行政部门和学校领导从激发教师专业热情、消解教师研究疑虑、阳光教师评价机制等方面采取相应的改进对策，从而促进教师将“教学即研究”内化为日常的自觉行为（见《化学教学》2015年第8期《“教学即研究”的现实困境与改进对策》）。

无论是理论建构的某一个阶段，还是相伴而生的实践探索，“‘教学即研究’的理论建构与实践探索”产生了一系列研究成果，这些成果基本都发表在全国中文核心期刊上，有多篇被中国人民大学复印报刊资料全文收录。另外，《江苏教育（中学教学）》2016年第6期以“‘教学即研究’思想的学科实践”为专题，发表了语文、数学、英语和化学4个学科的教学论文。江苏师范大学魏本亚教授认为，这组实践探索的文章与课题组已有的理论建构成果“构成了互补关系”，有助于广大教师更深入地理解“教学即研究”的涵义，消除对“教学即研究”的畏惧，并自觉形成“教学即研究”的教育理念和实践能力。廓清“让教学成为研究”的基本问题

张华教授在主编“研究性教学译丛”时，为了阐释达克沃斯“教学即研究”思想的内涵，曾在文章中记述了他与达克沃斯的一段对话。那是达克沃斯在哈佛大学朗费罗大楼（Longfellow Hall）的办公室里接待张华夫妇，当时张华看到办公室内略显零乱的样子，便感慨地问：“你把大多数时间都用在教学上了，哪里有时间做研究呀？”达克沃斯立即回应道：“我的教学就是在做研究啊！”张华便“恍然大悟”, “她不仅倡导‘教学即研究’，她也践履‘教学即研究’”。同时，张华在文章中还指出，“教学即研究”包括两个方面。“第一，让学生直接接触所学习的领域中的现象，即真实的事物，而不是关于这些现象的书本或讲座，帮助学生注意那些饶有趣味的现象，使他们参入其中、持续思考并为之惊奇；第二，让学生努力解释他们所产生的意义，并努力倾听、理解他们的意义，而不是把事物解释给学生听”。其实，达克沃斯在专著的“教学即研究”一章，开始的两个标题就是“投入现象：教的第一个方面”和“学生的解释：教的第二个方面”。所以，达克沃斯的“教学即研究”，更多的是引导学生通过研究进行学习，这与她回应张华时的“我的教学就是在做研究”的意思是不完全一致的。

张华是国内最早引介达克沃斯“教学即研究”思想的学者，他也是受达克沃斯“教学即研究”思想影响最深的学者。张华曾认为，我国教学创新的基本目标就是要“让教学变成研究”，而且“在每一所学校、每一门课程，教师需要把教学变成：创设问题情境让学生投入进去；倾听、理解、研究学生的思想并在对话、讨论中把学生的思想引向深入；与学生共同探究学科与生活；在自我反思及同伴研讨中不断提升自己的思想。”只有这样，教学才能变成一项实实在在的研究，“研究学生的思想；与学生共同做研究”。他甚至还直接呼吁“让教学变成学生研究”，并且认为“学生研究是教学的出发点与归宿”。显然，张华“让教学变成研究”或“让教学变成学生研究”的内涵与达克沃斯“教学即研究”的思想如出一辙，都是要引导学生通过研究进行学习。

早在1952年，教育部颁布的《中学暂行规程（草案）》和《小学暂行规程（草案）》就明确规定，中小学要设立教学研究组和教学研究会议制度，“研究改进教学内容和教学方法”。我在思考“学科基本问题”的时候曾经发现，课程实施或学科教学层面的基本问题包括“为什么教”“教什么”和“怎样教”，或者是学科的教学价值、教学内容和教学策略。所以，教学研究仅“研究改进教学内容和教学方法”是不够的，至少还需要研究教学价值。按照思考“学科基本问题”中“基本问题”的思路，把研究融入教学形成“教学即研究”的思想，对应的基本问题应该包括“教学为什么要研究”“教学应该研究什么”和“教学怎样进行研究”。其中，“教学应该研究什么”又包括“为什么教”（教学价值）、“教什么”（教学内容）和“怎样教”（教学策略）等基本问题。而达克沃斯和张华强调的“引导学生通过研究进行学习”只属于其中“怎么教”的范畴，这样看来，达克沃斯“教学即研究”的思想内涵就稍显偏窄。为了凸显长期以来自己的实践体验以及对“教学即研究”思想的广义构建与达克沃斯“教学即研究”思想的不同，于是便用“让教学成为研究”命名自己的主张。“让教学成为研究”其实质也就是“教学即研究”，但是其思想内涵比达克沃斯的“教学即研究”更宽泛，倡导教学要研究包括“学生怎么学”在内的全部教学要素，具体包括“让教成为研究”和“让学成为研究”的两个方面，以及“教学为什么要研究”“教学应该研究什么”和“教学怎样进行研究”等基本问题，并且期望在整个教学活动中，不仅每一名教师都成为研究员，而且每一名学生也都成为研究员，从而全面获取“让教学成为研究”或广义的“教学即研究”的实践价值。

本书是“江苏人民教育家培养工程系列丛书”《让教学成为研究》的姊妹篇，《让教学成为研究》主要阐释了“让教学成为研究”的基本问题，本书则结集了我2009年由江苏教育出版社出版的《新课程化学教学的思考与实践》之后，特别是进入“江苏人民教育家培养工程”的2011年以来部分公开发表过的论文，以走教学与研究相结合的实践之路、建构“教学即研究”的理论体系和廓清“让教学成为研究”的基本问题为单元，记录了自己提出“让教学成为研究”的思维过程和主要观点，同时呈现一个“凝练教学主张，促进专业发展”的真实案例，欢迎广大一线教师、师范院校师生、教育科研人员给予评鉴并提出宝贵意见。第一单元走教学与研究相结合的实践之路走教学与研究相结合的实践之路，就是要将教学与研究融合在一起，或者是要在学科教学过程中研究教学的全部要素。对于这条路，不同的人，各自的走法不同；同一个人，在不同时期的走法也不尽相同。虽然“让教学成为研究”的主张认为，教学研究的基本问题包括“教学为什么要研究”“教学应该研究什么”和“教学怎样进行研究”，但在我“质疑起步、合理迁移、自我补白、走向无意”以后，特别是新世纪以来，思考的问题有认识课程价值、理解教材设计、探索教学策略、评价实施现状等几个方面，主要属于“教学应该研究什么”范畴的“为什么教”“教什么”和“怎么教”的问题。第1章认识课程价值

课程价值属于“为什么教”的范畴，学校课程中的每个科目都有各自的教学价值，而且同一科目的不同知识，教学价值也不完全相同，正确认识课程价值是为了更好地发挥学科教学的育人功能。化学课程的价值主要表现在让受教育者获得学科知识的同时，形成学科观念，培养学科能力，提升学科素养等多个方面。化学学科观念

近年来，关于中学化学基本观念的教学及其研究受到了广泛关注和普遍重视。2012年和2014年的江苏省高中化学优秀课评比暨观摩活动，连续以“基于学科观念的高中化学课堂教学”为主题；2014年，《中学化学教学参考》和《化学教学》两本杂志先后发表了有关国内化学观念教学研究的综述文章，分别综述了2003—2013和1999—2013年间的有关文献。但是，人们对中学化学基本观念体系的构成没有形成统一的认识，而且有关中学化学基本观念体系还没有涵盖“结构观”这一要素。下面拟在梳理关于中学化学基本观念体系现有观点的基础上，从中学化学的定义出发重构中学化学基本观念体系，并着重论述“结构观”在中学化学基本观念体系中的应有地位及其培养策略。一、中学化学基本观念体系的现有观点

化学是科学的一个分支，化学观念隶属于科学观念。从“中国知网”收录的信息来看，国内最早关于科学观念教学研究的文献，是郭思乐发表在1995年《教育研究》上的《论科学观念教育在学科教育中的地位》，该文在论述科学观念对于学科教育意义的同时，强调“对于教师来说，更重要的是发现教材中的科学观念体系”。之后，武永兴翻译了曾对价层电子对互斥理论做出重要贡献的加拿大著名化学家吉利斯皮（R.J.Gillespie）关于化学中主要观念的论述。吉利斯皮的论述是针对大一普通化学教学的，他认为应该让大一学生明确“原子，分子，离子”; “化学键：是什么使原子在分子和晶体中结合在一起”; “分子的几何形状：三维化学”以及“动力学理论”“化学反应”“能和熵”；并且认为“应将大一化学建立在主要观念的基础之上”。宋心琦和胡美玲在思考“化学的任务是什么”“什么是一般人所应具有的最基本的化学观点或观念”等问题时，对分类法、元素论、物质的静态和动态、化学计量关系和浓度等在中学化学教学和教材中的地位与作用进行了论述。可见，他们都只从各自的角度提出了一些化学基本观念的要素，而没有形成相应的体系。

新世纪之初，何彩霞在编写小学《科学》教材的过程中认识到，“科学主题”和“科学观念”是选取和组织科学课程内容的两个制约要素，其中，“科学主题”是科学课程内容的“脉络”, “科学观念”是科学课程内容的“浓缩和提炼”。“科学主题所揭示的内容是通过一系列科学观念来体现的，科学观念比科学主题较具体地反映科学领域中一些观念性的原理，是对科学本质的概括与提炼”。受到“科学观念”与“科学主题”存在一定对应关系的启发，笔者围绕“能量”“演化”“变化的形式”“尺度与结构”“稳定性”“系统与相互作用”等科学主题，分析了现行高中化学课程中的学科观念体系，其对应关系如表1-1所示。其间，王磊引介了美国课程专家艾里克森（H.Lynn Erickson）所提出的“观念为本的课程与教学”（也称“超越事实的课程与教学”），相应的文献虽然提到了山东科技版高中化学必修教材在渗透“观念为本”方面的特点，具体是将物质、结构、反应三大核心概念作为教材的主体内容，将元素观、分类观、转化观三大核心观念作为理论基础，但阐述的重点是化学课程如何进行基于核心观念建构的教学设计，对化学基本观念的内容体系没有具体论述。表1-1 与“科学主题”对应的化学基本观念体系

2012年江苏省高中化学优秀课评比暨观摩活动所选定的课题是单一的元素化合物知识，包括“碳酸钠的性质与应用”“镁的提取及应用”“铝的氧化物和氢氧化物”“铁、铜及其化合物的应用”，笔者在点评这些课例时，由于感觉“与‘科学主题’对应的化学基本观念体系”的有关表述与中学化学教学实践之间存在较大的距离，难以被广大中学教师所接受，便选择了毕华林和卢巍于2011年建立的化学基本观念体系作为理论依据。毕华林和卢巍认为，在学校教学中“化学基本观念主要来自于三个方面：一方面来自于学生对化学学科知识的反思概括，主要形成化学知识类的基本观念，如元素观、微粒观、变化观；另一方面来自于学生对化学探究过程、学习方法的反思，主要形成化学方法类的基本观念，如实验观、分类观；再一方面来自于学生对化学科学在社会生活中价值的认识和反思，主要形成化学情意类的基本观念，如化学价值观”。这样就把化学基本观念分成了三个维度六个具体方面（如图1-1），这个“三维度的中学化学基本观念体系”较为简明，容易被广大中学教师所理解。图1-1 三维度的中学化学基本观念体系二、重构中学化学基本观念体系的思考

2014年江苏省高中化学优秀课评比暨观摩活动所选定的课题分别是“溶液的配制与分析”“氮肥的生产和使用”“微粒之间的相互作用”，这与2012年相比，课题的内容变得丰富起来，除了保留元素化合物知识以外，分别增加了以实验和结构为主题的内容，如果再以“三维度的中学化学基本观念体系”作为理论依据点评全部课例，感觉少了某些支撑。特别是对于结构主题的教学内容，因为“三维度的中学化学基本观念体系”中没有“结构观”。这时笔者注意到了新近几篇关于化学基本观念的文献。其中，毕华林和万延岚通过对国内外有关学科观念研究的梳理，对学科思想与学科观念、学科基本观念与大概念等术语进行辨析的基础上，论述了化学基本观念的含义和内容体系，并进一步阐释了化学基本观念是否可教以及实施“观念建构”的化学教学的意义。该文献所论述的化学基本观念的内容体系与之前毕华林和卢巍的观点完全相同，都是三个维度六个具体方面的结构体系。吴俊明和吴敏在关于科学观念教育的论述中，从关于化学具体问题的观念，关于化学理论问题的观念，关于化学科学的观念，关于科学、技术以及“科学技术与社会”的观念，更高更广层次的观念等角度，给出了化学科学中蕴含的科学观念的主要类型。这一从不同角度对化学科学观念进行分类的思想，为在中学化学教学范畴构建化学基本观念体系提供了“应该选准自己角度”的启示。

众所周知，观念是客观事物在人脑里留下的概括性认识，所以化学基本观念就是化学在人脑里留下的基本的概括性认识。要构建化学基本观念体系，首先要回答的问题就是“什么是化学”，只有弄清楚了化学的定义，才能确定它在人脑里该留下怎样的概括性认识。关于化学的定义，在不同时期或对于不同的认识主体而言可以有不同的表述。世纪之交，中国科学院院士徐光宪教授给现代化学下了一个定义。他认为“化学是主要研究原子，分子片，分子，原子分子团簇，原子分子的激发态、过渡态、吸附态，超分子，生物大分子，分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料，分子器件和分子机器的合成和反应，分离和分析，结构和形态，物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学”。这个定义应该是当今关于化学的最准确的表述，但是鉴于中学生的认知结构，在构建中学化学基本观念体系的时候，应该从中学化学教学的实际出发。像笔者在思考中学生化学学科能力的构成要素时，就选择了中学化学教学的层面，将中学生的化学学科能力视作化学学习能力，也就是与化学知识性质相对应的获取与运用化学知识的能力，并“将化学学科能力的核心要素归结为观察能力、实验能力、问题解决能力和思维能力四个方面”。

现行中学化学课程标准对化学有一个统一的定义，那就是“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学”。从这个定义出发，化学的研究对象包括物质的组成、结构、性质和应用四个方面，中学生在这个层面学习化学之后就会留下与之相对应的概括性认识。换言之，中学化学基本观念体系应该与中学化学的定义相对应。按照这个思路，可以构建如表1-2所示的“中学化学定义”视角的中学化学基本观念体系。

由表1-2可知，“‘中学化学定义’视角的中学化学基本观念体系”包括元素观、微粒观、结构观、变化观、化学价值观以及分类观和实验观七个具体方面，其中，元素观和微粒观、结构观、变化观、化学价值观与化学研究对象中的物质组成、结构、性质、应用相对应，而分类观和实验观则覆盖全部的研究对象。比较表1-2中“‘中学化学定义’视角的中学化学基本观念体系”和图1-1所示“三维度的中学化学基本观念体系”可以发现，虽然两者构建时的出发点不完全相同，但由于都切合中学化学教学实践的实际情况，所以具体内容非常一致，而且都简洁明了，便于在中学化学教学实践中的推广。朱玉军曾构建了一个包括“元素观、微粒观、化学变化观、能量观、实验观、分类观、科学本质观、化学价值观”的中学化学基本观念体系，由于是“基于化学学科的特征、科学教育的发展、化学与其他学科的联系、化学与哲学的关系、我国化学教学实践”，所以，其出发点有超越中学教育的化学学科而趋于科学领域的化学学科的倾向。由于学科有科学领域层面、课程专家层面、课程实施层面等三个层面，如果从科学领域层面观察课程实施层面的问题，就可能让中学教师有高深莫测的感觉。表1-2 “中学化学定义”视角的中学化学基本观念体系

对比表1-2和图1-1还可以发现，由于两者的出发点存有差异，所以各自的中学化学基本观念体系中相同要素的排序也不完全相同，同时“‘中学化学定义’视角的中学化学基本观念体系”比“三维度的中学化学基本观念体系”还多了一个“结构观”的要素。广义的结构是指各个组成部分的搭配和排列，化学基本观念中的“结构观”，其涵义是不同物质中的组成微粒之间有不同的组合方式或不同的作用力，这也决定了不同的物质具有不同的性质。前文所提及的江苏省优秀课评比暨观摩活动的课题“微粒之间的相互作用”，其侧重点不是“微粒”，而是“相互作用”，其中的离子键、共价键以及分子间作用力、氢键是形成“结构观”的基础，所以，只有从“结构观”的角度评判这一课例才是最合适的。另外，中学化学中的同素异形体、同分异构体等化学知识，更是建立“结构观”的最好素材。所有这些都表明，“结构观”是中学化学基本观念体系中不可或缺的重要组成部分。而吉利斯皮要让学生明确“化学键：是什么使原子在分子和晶体中结合在一起”, “分子的几何形状：三维化学”，以及“与‘科学主题’对应的化学基本观念体系”中包括“化学中的相互作用”等观点，都是对“结构观”属于中学化学基本观念体系中重要组成部分这一结论的有力证明。三、中学化学基本观念体系中“结构观”的培养策略

在关于中学化学基本观念的教学及其研究的探索历程中，毕华林的“三维度的中学化学基本观念体系”受到了广大中学化学教师的普遍认同，所以关于元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观的培养策略已经积累了许多成功的案例，这里不再赘述。下面就中学化学基本观念体系中“结构观”的培养策略做一些探讨。

就现行高中化学课程的八个模块而言，《物质结构与性质》中的化学键与物质的性质、分子间作用力与物质的性质等主题，能够让学生认识到物质中微粒之间组合方式或作用力的多样性，体会到这些组合方式或作用力对物质性质的决定作用，因此这个模块是帮助学生建构“结构观”的主阵地。除此之外，《有机化学基础》是物质结构与性质结合得相对比较密切的模块，这也是由有机化合物本身的特点决定的。因为虽然有机化合物种类繁多，但每类有机物都有其特定的官能团，官能团所具有的性质，决定了各类有机物的特征反应。所以，在有机化合物的教学中，要重视各类代表物的教学，让学生清楚地认识到相关官能团的结构和性质。对那些与必修模块有衔接关系的内容，在必修模块的教学中就应该做好铺垫。如“乙酸”是《化学2》中介绍的一种有机物，同时又是《有机化学基础》中“羧酸”的学习基础。对于“乙酸”的教学可以按照表1-3中的设计，实现相应化学基本观念的学习目标，其中，“结构观”范畴的学习目标，对于在后续《有机化学基础》模块学习中“结构观”的进一步建构，具有重要的奠基作用。表1-3 “乙酸”的教学活动及化学基本观念的学习目标

受有关知识之间的逻辑关系或课程标准安排的限制，现行高中化学课程体系必须按《化学1》到《化学2》的顺序完成必修模块的教学任务，然后才能进入选修模块的教学环节。而对于《化学1》中元素化合物的新授课教学，由于没有物质结构等知识基础，只能通过在社会生活情境中、以核心概念为指导、在已有知识基础上、按研究的一般思路等途径认识物质的性质，到复习阶段才可以综合运用物质结构的知识解释物质的性质，让学生深化理解《化学1》中的元素化合物知识，同时巩固在《物质结构与性质》中形成的“结构观”。如对于“氨”的新授课和复习课就可以有不同的教学设计（如表1-4），其中，新授课在学习《化学1》的阶段完成，复习课则在完成《物质结构与性质》模块的学习后进行，所以在复习教学时就应该用结构的观念，从原子的核外电子排布、分子的空间构型、分子中的孤对电子等角度帮助学生理解和巩固氨的性质，同时强化相应的“结构观”。所以，中学化学教学要培养学生的“结构观”，就应该用好《物质结构与性质》模块这一主阵地，同时充分利用教学过程中能够实现物质结构与性质相结合的可能机会。表1-4 “氨”的新授课与复习课教学设计比较①况艺娜．“氨的化学性质”教学设计[J]．化学教学，2000（11）:28-30.②唐敏．从“氨的分子结构与性质”谈元素化合物的复习策略[J]．化学教学，2011（10）:59-60.化学学科能力一、关于化学学科能力的认识现状

能力是直接影响人的活动效率，使活动任务顺利完成的个性心理特征。一个人的能力越强，完成相关活动的效率越高。所以，培养学生的能力是包括高考制度改革在内的教育改革的根本目标。早在1999年2月，教育部在《关于进一步深化普通高等学校招生考试制度改革的意见》中明确指出，高考“命题要把以知识立意转变为以能力立意”, “引导中学生全面学习、掌握中学阶段相应的基础知识、基本技能，并形成较强的能力”。同年7月，中共中央、国务院颁发的《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》强调“要转变教育观念”, “让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯，重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力”；同时要求“积极推进高考制度改革”, “高考科目设置和内容的改革应进一步突出对能力和综合素质的考查”。时隔10年，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》提出了“德育为先、能力为重、全面发展”的教育改革发展战略主题，明确要求“优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养”,“着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”；同时要“深化考试内容和形式改革，着重考查综合素质和能力”。

长期以来，关于化学学科应该培养学生怎样的能力，也就是化学学科能力究竟包括哪些核心要素，在课程标准、高考说明等政策依据中还没有形成统一的说法。《普通高中化学课程标准（实验）》在“课程目标”部分，有“能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决一些化学问题”; “经历对化学物质及其变化进行探究的过程……提高科学探究能力”; “敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力”; “学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工”; “能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力”等相关描述。化学科高考说明在“命题指导思想”部分将化学科学素养和学科能力表述为“基本思想、基本方法、基本知识和基本技能”，以及“信息获取与加工、化学实验探究、从化学视角分析解决问题和化学思维等能力”；在“素养和能力要求”部分又表述为“理解化学科学、形成信息素养、学会实验探究、解决化学问题”。这种不一致的现象在其他学科也同样存在。由于广义的知识不涉及能力，因为“广义的知识观已将知识、技能与策略融为一体”，所以，曾几次在讨论“提升学生化学素养的维度”和“化学高考复习的核心任务”等问题时，笔者总是用“广义的知识观”而回避“能力”一说。如将传统的化学知识分类方法和知识分类理论相结合，“把化学知识划分为物质知识、观念知识和方法知识三大类”，认为“物质知识是整个学科知识的基础，也是观念知识和方法知识的载体，观念知识和方法知识既要依靠物质知识的支撑，又能促进物质知识的获取”，化学学科要实现促进学生学科素养提升的终极目标，“应该从获取化学事实、形成学科观念和掌握科学方法三个维度进行教学策略的设计”；或认为“高考复习的核心任务主要包括激活知识、深化知识、综合知识和运用知识等几个方面”。二、关于化学学科能力的要素建构

面对“德育为先、能力为重、全面发展”的教育改革发展战略主题，广大教师应该对各自的学科能力有一个正确的认识。近年来，许多学者对化学学科的能力要素进行了相关研究。在邢红军等人结合物理学科的具体情况建立“智力+技能+认知结构（知识+科学方法）”的能力理论之后，司马兰等人借鉴并移植了这一观点，认为化学学科能力包括“观察与实验能力、化学学习能力、化学思维能力、科学探究能力、实践与创新能力”等核心要素。杨玉琴基于化学学科本质及其特殊要求的分析，又把化学学科能力的核心要素确定为“符号表征能力、实验能力、模型思维能力和定量化能力”。其实，“学科”有着分别与科学领域、课程设计和课程实施相对应的不同涵义，不同层面的“学科”有着各不相同的“基本问题”。比较司马兰和杨玉琴的化学学科能力要素可以发现，他们对“学科”的理解有所不同，前者侧重“课程实施”的学科，后者侧重“科学领域”的学科。而学校教育范畴“课程实施”层面的学科教育是“学校设置学科的教育，其内容并不完全随科学的分比而分化，而受教育目标和学生身心的发展水平的制约”。所以，学科能力的核心要素应该直接指向学科知识的获取与运用等学习活动。韩明友等人早就通过数理证明形成了“知识是形成能力的必要条件，方法是形成能力的充分条件”；能力包括“以知识与知识输入方法构成的接受能力”和“以知识与知识输出方法构成的应用能力”两种类型等结论。由于“学习能力是在学习活动中形成和发展起来的，是学生运用科学的学习策略去独立地获取信息，加工和利用信息，分析和解决实际问题的一种个性特征”。所以，学校教育范畴的学科能力，应该与学科知识的学习能力相对应。换言之，学校教育范畴的化学学科能力，就是与化学知识性质相对应的获取与运用化学知识的能力。

在基础教育阶段，“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学”。由于“科学探究是一种重要而有效的学习方式”，所以，新课程倡导“帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，发展科学探究能力，获得进一步学习和发展所需要的化学知识和技能”，而且在现行课程标准中，“探究能力”的词频居所有能力之首。其中，《义务教育化学课程标准（2011版）》中“能力”的词频为65次，与探究有关的（包括“探究能力”“科学探究能力”或“科学探究的能力”）13次，占20.0%; 《普通高中化学课程标准（实验）》中“能力”的词频为38次，与探究有关的16次，占42.1%。另外，在《义务教育化学课程标准（2011版）》中还单独设立了“科学探究”的一级主题，并将其分解为“提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素”。关于“科学探究”我们应该认识到以下几点：（1）在化学学习过程中，“科学探究”既可以是获取知识的方式，也可以是运用知识解决问题的方式；（2）获取或运用知识的“科学探究”，不一定都需要完整地包含所有的过程要素；（3）课程标准对“科学探究”要素的划分主要是为了增进九年级学生对科学探究的理解，而且不同学科课程标准中的“科学探究”要素不完全相同。也就是说，学校教育范畴内的“科学探究”是化学学习的主要方式，探究能力与学习能力在一定时候具有等同关系，我们在思考化学学习能力或化学学科能力的要素构成时，可以不将探究能力视作其中的独立要素，同时也不需要囿于课程标准中已有的“科学探究”的相关要素，而要结合化学学习的具体情况进行科学合理的筛选与建构。

依据化学学科的特点、学习过程的主要活动以及化学知识与有关方法的关系，并吸收已有化学学科能力的合理描述和研究成果，可以将化学学科能力的核心要素归结为观察能力、实验能力、问题解决能力和思维能力四个方面。（1）观察能力。化学是“研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学”，物质的组成和结构通常需要通过性质来表征，物质的应用又取决于相应的性质，而物质的性质又是通过一定的实验现象来呈现的。所以，观察能力是化学学习所必须的能力要素。另外，化学学习还需要结合有关模型、图表所提供的信息。因此，化学学习中的观察能力除了观察化学实验现象提取相应感性材料以外，还包括对有关文字、图表、模型等信息的观察和加工。（2）实验能力。“化学是一门以实验为基础的学科”，实验是学习化学的重要中介。要形成物质的概念，必须从揭示物质的性质入手，而物质的性质特别是化学性质，许多都需要借助于人为控制条件下的化学实验才能显露出来；内隐在物质变化中的化学基本概念和基本理论需要化学实验的揭示；解决化学问题的思路或方案也需要化学实验来验证。所以，实验能力也是学习化学所必须的能力要素。从实验的过程来看，实验能力应该包括设计实验方案的能力、识别和绘制装置图的能力、完成实验操作的能力、处理实验安全问题的能力和正确得出实验结论的能力等。（3）问题解决能力。化学学习不仅是获取知识的过程，也是运用已有知识解决问题的过程，其中的问题可以来源于教师以科学探究的方式组织教学时呈现的问题，也可以是学生自己在学习和生活中遇到或提出的问题。所以，问题解决能力也是学习化学所必须的能力要素。依据解决问题的一般过程，问题解决能力应该包括制定方案或计划的能力、整理和加工数据的能力、推理或论证结论的能力、反思和评价的能力等。（4）思维能力。思维能力是在“基本思想、基本方法、基本知识和基本技能”的基础上形成的，是化学学习能力或化学学科能力的核心，包括分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎、类比、推断等思维方式，依托元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观等学科观念，对其他能力具有统摄作用。因为只有思维活动的有效参与，观察才能全面、有序并突出重点，实验才能规范、安全并揭示本质，问题解决才能严谨、精确并富有创意。根据化学学科的特点，思维能力可以分解为理解化学基本概念、原理和规律的能力，对化学观察、实验和问题解决的监控和协调能力。可见，将化学学科能力的核心要素归结于以上几个方面，既包括学科能力的共性，也有化学学科的个性，符合“学科能力是学生的智力、能力与特定学科的有机结合”的相关要求。三、关于化学学科能力的培养策略

提升学生的化学学科能力是一项长期而又艰巨的任务，需要广大教师充分利用化学教学提供的机会，并将其渗透在化学教学的全过程。对于以获取知识为主体的教学，其中无论是物质知识、方法知识还是观念知识，都应该尽可能地通过以实验为主体的探究活动，全面调动学生的感觉器官，让学生通过完成有关实验操作，收集其中所呈现的感性材料，再通过思维的理性加工形成相关结论，实现相应问题的解决，从而感受并理解知识的产生和发展过程，全面提升学生的观察、实验、问题解决和思维等能力。对于以运用知识为主体的教学，则要结合具体的教学内容确定能力目标的重点并采取相应的教学策略。如化学图像题是通过数学图像呈现有关已知条件的化学问题，其中的数学图像与化学变化中有关量的关系相对应。对于化学图像题的分析，要有相关的化学知识和数学知识作基础，以便理解数学图像中曲线变化趋势及其拐点的化学意义；还要有一定的问题解决能力和思维能力作基础，以便通过对图像的分析和与化学的联系形成正确的结论并掌握解题的一般规律。所以，关于“化学图像题分析策略”的教学，其能力目标主要是提升观察能力、问题解决能力和思维能力。具体是通过识别和提取图像中有效信息的过程提升观察能力，通过整理和加工信息并形成正确结论的过程提升问题解决能力，通过对解决化学图像题的具体过程的体验和反思提升思维能力。教学过程中，可以借助可能的有关实验帮助学生理解图像中的相关变化，建立起图像与化学反应的对应关系，提高学生识别和提取图像中有效信息的能力；按照单一纵坐标一条曲线、单一纵坐标多条曲线、两个纵坐标多条曲线的顺序列举相关例题，促进学生理解分析这类问题的一般步骤和方法，提高学生解决化学图像问题的能力；同时注意帮助学生结合“实践、反思、再实践、再反思”的教学程序，感悟解题的规律和技巧，促进思维能力的相应提升。

总之，要培养学生的化学学科能力，应该正确认识化学学科能力与学习能力、探究能力之间的关系，围绕化学知识的性质和学习活动的特点确定学科能力的核心要素，并在化学教学过程中采取相应的教学策略，只有这样，才能促使学生在获取知识和运用知识的过程中，实现化学学科能力的全面提升。化学学科素养一、提升学生化学素养的维度

教学与知识之间有着内在的、天然的、不可分割的联系。教学离不开知识，知识类型及其特点制约着教学策略的选择与实施。所以，教学策略的设计必须针对知识类型的实际。

我国20世纪的化学教学大纲或课程标准都是从知识属性的角度对化学知识进行分类的。从1923年分科设置课程纲要开始，先是从元素和物质组成的角度分类，具体到有关元素及其化合物；“文化大革命”之后到1988年，逐渐演变并基本固定为化学基本概念和原理、元素化合物知识、化学基本计算、化学实验以及化学用语等五个方面。刘知新教授主编的《化学教学论》，曾把化学知识分为化学用语、化学基本概念、化学基础理论、元素化合物知识、有机化合物知识、化学计算和化学实验等几个方面。恢复高考制度以来的考试大纲一直将化学知识分为“化学基本概念和基本理论、常见元素的单质及其重要化合物、有机化学基础、化学实验和化学计算”等五大类。而新课程高考化学考试大纲，虽然在考试内容部分将化学知识分为“化学科学特征和基本研究方法、化学基本概念和基本理论、无机化合物及其应用、有机化合物及其应用和化学实验基础”等五个方面，但在内容比例部分还基本保留了传统的分类方法。

分类是指以事物的本质属性为根据，把一个属概念划分为若干个种概念的过程。知识分类就是根据特定的需要和标准，通过比较，把人类的全部知识按照相同、相异、相关等属性划分成为不同类别的知识体系，以此显示在知识整体中应有位置和相互关系。在知识分类的历史上，不同的知识观有不同的知识分类理论与标准，因而产生了形形色色的知识分类方式。为了更好地实现教育目标，人们把知识分为事实性的、概念性的、程序性的和元认知性的四大类。其中，事实性知识指独立的、特定的知识内容，如关于专有名词等；概念性知识相对于事实性知识要复杂、更有组织性，如关于理论、模型、结构的知识等；事实性知识和概念性知识都是指有关什么的知识，也就是陈述性知识，而程序性知识是指如何去做的知识，如关于技能、方法的知识等；元认知知识是指个体认知方面的知识，如关于策略的、任务情景和自我认知的知识等。所以，基础化学界曾有研究者将化学知识划分为陈述性知识和程序性知识，并提出过相应的教学策略。

纵观传统的化学知识分类方法和知识分类理论的实际，可以将两者结合起来，并把化学知识划分为物质知识、观念知识和方法知识三大类。其中，物质知识主要属于事实性知识，包括无机化合物及其应用和有机化合物及其应用；观念知识主要属于概念性知识，包括化学科学的特征以及化学基本概念和基本理论；方法知识主要属于程序性知识，包括化学科学的基本研究方法，如化学实验基础和化学计算等。

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