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学科教育论文-元素周期律中的美学问题初探.doc

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学科教育论文-元素周期律中的美学问题初探.doc

学科教育论文-元素周期律中的美学问题初探元素周期律的科学价值,没有一位化学家会产生怀疑;然而,它的美学价值却没有引起人们的足够重视。但最重要的,元素周期律是美的。在化学科学的发展中,从十八世纪中叶至十九世纪中叶的一百年间,一系列新的元素随着生产和科学实验的大发展接连不断地被发现,到了十九世纪六十年代,通过各种方法发现的化学元素已达六十三种,而且关于各种元素的物理和化学性质的研究资料也积累得相当丰富了。但是,这些材料是很繁杂而纷乱的,缺乏系统。面对这些大量而无头绪的材料,人们不禁提出:地球上究竟有多少元素?怎样去寻找新元素?各种元素之间是否存在着一定的内在联系?对这一连串的问题,人们在思索着、探求着新的答案。基于这种情况,许多科学家企图在这纷繁复杂的混乱中建立简单、和谐与统一。其实,这一过程的本身不仅是一种科学的探索,而且是一种美的追求。正如创立控制论的N.维纳所说,科学家的目标“是在为寻找一幅图示,以使它能用一个规律的模型去描述一个混沌的宇宙。”从拉瓦锡的最初尝试、德国化学家德贝莱纳(J.W.Dobereiner,1780—1849)提出“三素组”,一直到英国化学家纽兰兹(J.A.R.Newlands,1837—1898)提出“八音律”,第一次从元素的总体上去考察元素性质周期性变化的规律,经历了一个漫长的时期。当然,对发现元素周期律作出决定性贡献的是俄国化学家门捷列夫。面对一片混乱的元素世界,他确信,在现实事物的复杂多变之中,一定有严格的秩序。因此,他经过了深入研究和艰苦探索之后,终于在1869年2月排出了第一张包括63种元素在内的“元素周期表”。第一次揭示了:“元素的性质与元素的原子量呈现明显的周期性”的规律。把几百年来关于各种元素的大量知识综合起来,形成有内在联系的统一的体系,是展现在人们面前的元素世界无比生动活泼的辩证图景。它实现了化学认识由经验到理论的飞跃,是化学史上的伟大转折。对此,恩格斯给予极高的评价:“门捷列夫不自觉地应用黑格尔量转变为质的规律,完成了科学上的一个勋业。”[1]纵观化学史,我们不难看出,在元素周期律的发现过程中,不论是拉瓦锡的最初尝试,还是德贝莱纳、纽兰兹和门捷列夫等人的具体探索,无不浸透着统一与和谐、简单与深远、守恒与对称和新奇与雅致等这样的美学思想。这些美学思想不仅表现于元素周期律的外部形式之上,而且深入到了它的内部联系之中。很显然

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