生物化学研究方法范文篇1

进入考古学的转变期(20世纪40—60年代，属于考古学分类与巩固期的后一阶段)，从以层位学和类型学为研究手段的文化历史研究转变为以人类生态学思想指导的、大量结合自然科学方法和技术进行的古代社会重构的研究。西亚新石器时代农业起源研究就充分利用了动物考古的研究成果。［5］这一阶段在美洲出现了人类行为的文化功能解释的趋势，以环境为背景来复原考古学文化的多学科研究，就充分体现了动物考古学的作用。［12］步入考古学发展新时期的新考古学出现阶段(20世纪60—80年代)，在传统考古学重建文化史(主要是考古学文化时空框架的重建)的基础上，美洲考古学家以复原或重建文化形态(生产力、社会组织和意识形态为主)、解释文化过程(主要是文化发展的动因，属于过程考古学范畴)这两个更高层次的研究为目标，以进化论、系统论和生态学理论为思想指导，通过物质遗存所反映的考古学文化的各个方面及其与环境之间关系的研究，来更全面、系统地解释文化发展的过程。作为文化生态系统中生物环境系统的重要组成部分，动物资源利用方式和聚落形态研究中有关适应环境的生存战略(包括食物、供给、聚落和维持战略)研究，使动物考古研究的重要性进一步突出。［13］西亚的农业起源有关狩猎到饲养经济发展过程的动态研究也得益于动物考古的微观研究。［14］在考古学发展新时期的当展新阶段(20世纪80年代至今)，动物考古对于新学派中社会考古学各种社会形态经济基础的研究具有很强的说服力。［15］在探究古代人类精神世界的认知考古学有关肖像象征意义的研究中，动物考古知识的应用也获得了令人信服的成果。［16］马克思主义考古学流派将研究重点放在人类的适应性与系统平衡上，提倡生态学、进化论和辩证法相结合，这一过程中美国学者威廉•马夸特对肯塔基西部贝丘遗址采食者的研究就体现出动物遗存研究所起的重要作用。［17］在社会学中程理论被引入到考古学后，在将其作为连接经验性考古学材料与高层次文化理论解释的桥梁的过程中，刘易斯•宾福德(LewisBinford)最有代表性的工作之一就是记录了许多影响动物组合特征和条件的自然过程，并将这些过程应用到考古记录的解释中。在这个成功的中程理论应用研究范例中，动物考古的作用功不可没①。［18］综上所述，考古学产生和发展的历程中，动物考古都不同程度地做出了贡献，在提高人类对古代人地关系的认识水平上起到了积极作用。

以北美为代表的国际动物考古学发展历程在梳理了动物考古与考古学渊源关系的前提下，根据理论与实践的特征将动物考古学发展的阶段性特征重新审视一下，有利于正确评价亚洲动物考古在整个世界动物考古领域所处的地位和所起的作用。与考古学发展息息相关，国际上动物考古研究也是以欧美发达国家起步最早，以北美的阶段性研究最具有代表性。以北美为代表的国际动物考古发展经历了三个阶段，即形成阶段、系统化阶段、综合化阶段。第一阶段或开始形成时期(19世纪60年代—20世纪初)，动物考古工作的贡献主要在第四纪地质及旧石器时代考古的年代学和地层变化研究方面［19］，如揭示人类的古老性，确定早期人类如何生存以及如何获得食物并重建古环境。这些贡献主要建立在应用地质学的地层学和古生物学方法的进化论理论基础之上。这一时期环境决定论、环境可能论以及历史学方法处于全盛期，而动物材料并未被纳入考古学文化范畴当中。第二阶段或系统化发展时期(20世纪40—50年代)，动物考古工作者致力于两个相关的目标，即了解动物的生物学及生态学特征以及认识人类行为的时空变化。这就要将理论及方法植根于如物理及生物等大量学科的系统性引入。大量分析性和人类学研究伴随着如下两个概念的出现而产生:中程理论和用来检验生存对策的经济和生态学模式。这一时期的一大特点是强调方法的重要性。第三阶段或综合化成熟时期(20世纪60年代以来)，随着文化资源管理的快速发展，在很多方面开展的历史时期动物考古研究以及大量开发出来的模型和预设对考古学做出了巨大的贡献。文化生态学和人类学理论特别注重生态学和环境学议题，在动物考古实践中起到了重要的作用，其目的在于研究适应、生存对策以及人与环境之间的功能性关系。可以这样说，这一时期动物考古充满了所谓新考古学的思考。［20］这一时期的一大特点是逻辑推理方法由归纳转变为演绎。

动物考古的理论与方法及其回答考古学问题的研究层次基于达格拉斯•J．布尔(DouglasJBrewer)在《考古学方法与理论》所做的关于动物考古学的理论、方法与目标的论述，我们可以将各种论题按着研究层次划归到不同的组分中(见表1)。［21］从表1中可以看到，在生物学、社会学和人类学理论范畴内的各种理论框架下，动物考古学研究所涉及的考古学问题大多处于中等研究层次，只是生物地层学及古生物学探讨的问题处于基础性研究层次;哲学范畴内，除了方法论里数据搜集处于基础性研究层次之外，绝大多数理论框架下动物考古研究所涉及的考古学问题处于高等或者极高等研究层次;文化遗产管理范畴的均变论涉及较高等层次的研究;系统论范畴的社会经济生态理论框架下探讨的考古学问题处于极高等研究层次。

亚洲动物考古的研究进展

(一)西亚的领先地位与亚洲其他地区相比，西亚的动物考古已经达到了相当高的水准。无论是来自发达国家还是本土的专家，都非常重视现代动物考古学理论的应用，这一地区的动物考古研究不但在数量上而且在质量上都在某种程度上赶上了国际同行的步伐。从表2的统计不难看出，大多数动物考古学文章致力于方法和理论的探讨(82%)。其中生存对策研究文章占较大比重(33．7%)，其他方面比重较低，如驯化(14．5%)、宗教(12．2%)，埋藏学(9．6%)。有少量古DNA的文章发表(6．0%)。高等层次的研究成果占18．2%，较高等层次的研究成果占3．6%，中等层次的成果占60．2%，基础性成果占18%，而且研究主题具有多样性特点。因此，与国际同行相比，西亚动物考古研究的主体处于中高等层次。

(二)南亚及东南亚的积极努力从对南亚和东南亚与动物考古相关文章的一般统计来看，高层次研究成果占20%，较高层次的成果占2．9%，中等层次的成果占50%，基础性成果占27．1%。中等层次研究中生存对策相关研究占较大比例，达到34．3%，研究主题涉及面较广，表现出较强的学术进步势头。总体上看，本区高等及较高层次研究略逊于西亚，研究水平要高于东北亚和北亚，处于中等略偏高的研究层次。

(三)北亚的保守性基础工作基于表2的综合数据可见，北亚动物考古工作的主体多涉及方法论和理论领域，调查与报告约占文章总数的1/3。在北亚所有的研究领域中将近35%的文章属于生存对策主题，其中近1/4与驯化有关。也就是说，将近72．6%的工作已经达到中等水准，但是基础研究所占比重较高(达27．4%)，而且缺少高层次研究。北亚动物考古研究成果涉及的主题与其所覆盖的空间地域和所经历的考古学文化变迁并不相符，涉及的主题比较有限，表现出明显的保守性，总体上处于中等研究层次。

(四)东北亚的提升空间从表2中的数据不难看出，东北亚动物考古工作有一半以上处于基础性研究水准，其中绝大多数属于基本生物学信息(33．6%)以及基本鉴定过程(11．2%)的积累。在东北亚所有的研究领域中，1/3略强的工作与中等层次的研究密切相关。包括宗教宴飨、社会复杂化和国家形成在内的高层次研究成果仅占6．1%，较高层次的综述性研究占7．8%，而包括埋藏学、动物驯化、生存对策、环境学和适应行为时空分布在内的中等层次研究成果却占33．5%，特别值得注意的是基础性研究成果足足占有52．6%。综上所述，以中国为代表的东北亚动物考古研究层次还很低，但是研究主题体现出一定程度的多样性，却是本区动物考古活力和未来快速发展的预兆。总体上看，东北亚动物考古研究水平要低于除北亚外的亚洲其他地区，更不必说与西方发达国家相比了，因此还有很大的提升空间。

(五)亚洲动物考古的整体观察基于数百篇国内外动物考古文献资料进行的有关亚洲动物考古工作成果的简单统计分析似乎毫无意义，但事实上通过这种量化分析会使我们易于清楚地看到我们已经做了什么，处于何等研究层次，进而意识到为了与国际动物考古学发展步伐保持一致，如何尽可能地做好自己的工作。囿于篇幅的限制，笔者无法将所有成果一一列出，只能抽选极少数较有代表性的文章列入参考文献名录，在此深表歉意。上述统计表中所列数据，是建立在权威性杂志上发表文章的大样本量统计和分析基础上得到的，具有统计学意义。亚洲动物考古工作主要开始于20世纪晚期，但是大多数高水平的研究结果出自21世纪头十年。一般来讲，目前西亚动物考古已经进入全球动物考古发展的第三个阶段;南亚和东南亚主体动物考古研究成果已经处于第二阶段，也有部分成果属于第三阶段的较高层次;北亚及以中国为代表的东北亚动物考古整体上却还停留在第二阶段，其动物考古理论与实践水平都有待大幅度提高(参见表1、表2的数据)。学者们对于西亚、南亚、东南亚和北亚有关生存对策的动物考古学研究做出了巨大的努力，但是在东北亚就这一主题的研究应当得到更多的关注，因为这是达到更高研究层次的坚实基础。另外，东北亚在生物学和古代环境信息方面已经有了相当丰富的积累，这为深入的动物考古研究搭建了很好的基础性平台。与亚洲以外的其他国家，尤其是欧洲和北美发达国家已经开展的工作相比，亚洲(特别是东北亚)就诸如社会复杂化和国家形成等高层次的研究还很不够。但是在亚洲(尤其是西亚、南亚、东南亚和东北亚)利用现代分子生物技术开展的古DNA考古，在来自发达国家的专家(如来自加拿大的杨冬亚等)和亚洲本土学者(如日本的奥村、石黑等)的共同努力下，已经取得了骄人的进展，为深入开展更高层次的研究奠定了较好的自然科学基础。

亚洲动物考古的未来之路

根据2010年8月23日至28日在巴黎召开的第11届国际动物考古会议的议题，结合上述有关动物考古研究层次的分析，可以将目前的主要研究议题归纳为下述几个不同层次的问题，这也是今后亚洲动物考古努力的重要参考。

(一)较高层次研究所涉及的问题与宗教活动相关的葬礼用牲动物研究，国家形成过程中动物资源的强化利用状况研究，就动物考古对人类社会探究所做贡献的综述性研究，鹿科动物、猪、马、牛、羊(绵羊和山羊)等对经济形态转型(如跨时代畜牧业转型)以及社会复杂化进程的影响和作用研究，动物考古的专业性研究，动物遗存所反映的人类社会地位研究等，是今后亚洲动物考古所涉及的较高层次问题，值得我们继续投入更多精力加以深入研究。

(二)中等层次研究所涉及的问题外来贸易与生物入侵研究，副产品开发研究(如副产品革命新标志、乳制品制法的发展等)，方法论研究(如形态测量与相似属种比较相关的动物资源管理水平研究、利用同位素和痕量元素生物地球化学的动物迁徙性研究、与现代人类起源研究相关的各个氧同位素阶段的人类狩猎行为多样性探究等)，古代人地关系研究(通过动物遗存开展的人类对气候变化的响应度研究等)，与遗址形成过程密切相关的埋藏学新探索，与人类迁徙问题相关的岛屿动物地理考古研究，更新世至早期全新世旧大陆古人类的生存对策研究，动物和人类食性与人类行为和食物加工技术相关性的综合分析，动物资源获取方式研究，地貌景观、环境及其变化研究，生存对策研究等等。这些是今后应当加强研究的中等层次动物考古学问题。

(三)基础性研究所涉及的问题按地域开展的动物考古研究(如全新世非洲动物考古，环极地动物考古，新热带区动物考古新进展，旧大陆各时段动物群时空分布总结与研究，中东欧动物考古研究)，按动物类别进行的专题研究(如旧大陆的骆驼、古寄生虫、软体动物考古，猛犸绝灭的环境与人为因素研究，鹿科动物与社会)，数字化动物考古，实验动物考古等成为未来应进一步加强的基础性研究。其他常规的基础性研究包括畜牧业基础信息、信仰系统食物加工以及食谱和营养性疾病状况、文化交流等。上述相关的基础性研究的加强，将有利于亚洲动物考古水平的稳步提高。四、结语总体上看，亚洲动物考古的发展在时空两个方面都还表现出相当的不平衡;来自不同国家的同行之间通过共享数据库进行的交流还远落后于快速发展的动物考古的需要;动物遗存基本鉴定的训练以及国际通用语言的运用也显得很薄弱。目前高校中动物考古知识的教育与技能的训练还无法满足该领域未来发展对高素质人才培养的需求。这些不利因素都制约着亚洲动物考古的健康发展。鉴于拥有农业起源和动物驯化发祥地的重要地位，亚洲就经济形态转型为主题的动物考古研究应当以综合研究范式的方式得到进一步加强。为了进一步提高研究层次，我们应当结合对来自考古背景的文化遗存的分析，充分利用生物学和古环境重建信息的积累(其中富有遗址形成过程的大量信息)。在埋藏学研究方面，文化层和自然地层应当同时加以考察，并尽量配合成系列的测年数据，以便于在考古学文化的时空框架下，更好地了解从生存组合到发掘所获材料经历的变化过程。中亚和北亚是需要我们投入更多努力的区域。在这样广大的地区，亟待就更广泛的议题开展国际合作性动物考古研究。尤其是从晚更新世到早全新世人类生存对策转型以及马的驯化这些重大考古学问题的探究，就更仰仗于结合与周边地区的大量比较所开展的多学科、多遗址、跨区域、系统性和综合性的动物考古研究。鹿科动物遗存广泛出现于包括中国在内的广大地区，在人类社会演进过程中的很长时间里都起到了不可忽视的作用。因此无论是古生态环境重建，还是狩猎经济的主要狩猎对象，都离不开对这类动物的深入研究。中国的鹿科动物遗存的深入研究，必将有力地促进经济形态转型以及社会复杂化进程等高层次考古学问题的研究。

生物化学研究方法范文

关键词：中药；药代动力学；中医药现代化

1中药药代动力学研究意义

中药及其复方的药物动力学研究，是近十多年兴起的中药药理学分支，主要是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄，用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。它对中药药理学及中医临床医学的发展有着重要的意义。中药药动力学研究是阐明中药作用机理必不可少的环节。药代动力学参数可以为毒性试验设计和毒理效应分析提供依据。受多种因素的影响，毒性试验观察到的毒性反映往往不与剂量相关而与血药浓度相关，如果高浓度的药物剂型不利于药物吸收，进入体内的药量与剂量不成正比，就有可能造成毒性剂量评估上的偏差。众所周知，进行中药及其复方制剂的药代动力学研究会有不小的困难，因此，更需要广大的医药学工作者集中力量，找出中药作用中有代表性，有规律性的机理或具有可行性、可操作性的系统研究方法学，使中药药代动力学的研究更科学、更系统，更能满足现代临床治疗的要求。

2中药复方的自身特点及中医对药代动力学的认识

中药复方是中医防治疾病的主要手段。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观，发挥药物的整体调节作用，并用辩证施治的思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的相减，而是方中药物之间所发生的协同、制药或改性等作用，使复方达到预期的治疗目的。目前，国内对复方的研究中，有相当一部分在药理效应及临床疗效的观察阶段，虽然也引用了一些西药药理学手段，但仅表现在对几个特异性指标的观测上，且重复研究居多，所研究的中药复方组成不稳定，药效重现性差，难以全面而准确地反映出复方药物的作用机制，这使得国内复方制剂稳定性差，质量标准不高，较难与国际医药市场接轨。中药成分十分复杂，即使是单味药物，其所含的有效成分也达数种之多；而且在多数情况下又是以复方制剂给药。许多中药到目前为止其有效成分和作用机制还不是很清楚，加之中药中的一些有效成分含量很少，并且还有不少结构相似的类似物。来源产地不同，不同季节采收，不同方式加工等特点，使得常规的化学分析以及数据的解析产生困难，实验结果不易重复，给药代动力学的研究带来了许多困难。

3中药药代动力学研究的现状

中药的药物代谢动力学的研究与西药相比有很多不同的地方，因此决定了其研究方法也存在一定的差异。一般按有效成分明确的中药及其制剂的药物代谢动力学研究和有效成分不明的中药及其制剂的药物代谢动力学研究两种情况来进行评述。

3.1有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学现状

有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学研究方法与西药类似。随着对中药中有效成分的研究方法和检测技术的改进和完善，目前许多中药特别是单味中草药的有效成分已相当明确，据统计在九十年代前就已对120多种中药的有效成分进行过研究[1]。并已对相当一部分进行了体内外代谢的研究，且得出了明确的代谢产物，并对其体外药代动力学参数进行了研究。如毕惠嫦[2]研究了丹参酮Ⅱ_A在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学，指出了参与丹参酮Ⅱ_A体内代谢的肝微粒体酶。艾路等[3]对复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物进行了研究，采用液相色谱-电喷雾离子阱多级质谱(LC-ESI-MSn)法检测出5种乌头生物碱代谢产物。陈勇[4]等对葫芦巴碱在大鼠体内的代谢产物进行了推测，从大鼠尿中检测出原药及其三种代谢产物。3.2中药复方及其制剂的药代动力学研究现状

到目前为止还有许多中药及其复方制剂或因化学结构不明，或由于是混合物而非单体，无法用化学分析方法测定有效成分含量，因而给其药物代谢动力学的研究带来困难。大部分人用复方或其制剂中的某一单体来代替整方的药物代谢过程。如李再新[5]等将补阳还五汤水提醇沉液给予家兔静脉注射后，以川芎嗪为指标来测定其在体内的代谢过程；但此法只能说明此单体在体内的过程而不能说明全部成分的代谢过程。中药制剂化学成分往往十分复杂，相当于一个天然的化学成分组合库，用其中的一具或数个化学成分作为检测指标，得出的药动参数与药的实际药动学相比可能有一定的偏差。也有人采用生物效应法进行药物代谢动力学的研究，但此法不够精确，只能粗略看出体内药物浓度变化的过程。生物效应法认为，在一定条件下，体内药量与药物的效应有一定对应关系，从药效的变化可以推知不同时间内体内药量变化。常用的生物效应法有以下几类：

(1)Smolen。此法是目前我国医药研究者最为广泛采用的一种进行中药单味药及复方药药动学研究的方法。其要义是将量效关系曲线作为用药后各时间作用强度与药物浓度的换算曲线，从而推算出药动学参数。卢贺起[6]等以血小板聚集抑制率为药理效应指标，对家兔进行了四物汤的药动学研究，结果表明四物汤属静脉外给药一级动力学消除，开放的一室模型，并计算出药动学参数。

生物化学研究方法范文

关键词：化学教育；学科教育；研究；定位；转型

20世纪80年代以来，我国化学教育及化学教育研究有了巨大的发展，成绩喜人。但是，跟一些发达国家比，跟相近学科比，在一些方面的差距很明显。我国的化学教育研究亟需克服浮躁，认真地、踏踏实实地总结，思考，探索，改进和突破。

1化学教育研究需要恰当地定位

要弄清化学教育的恰当定位，就要排除盲目自大和学科情结的影响。为此，首先需要弄清化学是不是一门中心学科。

1.1要弄清化学是不是一门中心学科

常常听到有人说“化学是一门中心学科”。姑且不说事实如何，让我们先看看是谁说的。

1985年皮门特尔（pimentel）首次提出化学是一门中心学科，化学处于自然科学的中心位置[1]。同年，美国国家研究理事会在其一份报告中正式地把化学称为“中心科学”（centralscience）[2]。此后，不少人引用或者提出了类似的看法，例如，日本化学家福井谦一说：“在古老的物理学-化学-生物学的排序中，化学注定是中心位置的占有者[3]。”原美国化学会主席布里斯罗（r.breslow）在其1997年编著的《化学的今天和明天》中提出：“化学是一门中心的、实用的、创造性的学科”，他还用“一门中心的、实用的、创造性的学科”作为该书的副标题[4]。不过，引用或者提出类似看法的几乎都是从事化学研究或教学的人士，几乎没有其他学科有影响的人士这么说（作者只看到一位医学界人士这么说的报道）。

为什么说“化学是一门中心学科”？归纳主要有下面几方面的理由：

化学与社会多方面的需求有关，能满足人们衣、食、住、行和增进健康、战胜疾病的需要，是现代社会中国民经济的重要支柱[5]。

化学是一门承上启下的科学，能在相关学科的发展中起基础、牵头、带动和推动的作用[6]。徐光宪院士曾指出：“科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可收事半功倍之效。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地”；“化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科”[7]，以至化学成了有关学科群的中心。

化学“埋没在自己的成功之下”，面临着自己的学科声望问题：化学失去自己的光辉形象，在社会经济资源和人才的优化配置方面得不到应有的支持，存在着被遗忘和被忽视的危险”[5]，有必要引起学生、媒体和公众的重视。

可见，化学是一门中心学科，其本意是指其他门类的自然科学之间，或者自然科学与工程技术之间的联系都需要以化学为中间媒介。例如，现代的生命科学和材料科学，如果缺少化学的介入，就不能达到高的水平；数学和物理科学，也需要通过化学的中介，才能在生物和材料科学中发挥较好的作用[8]。

说“化学是一门中心学科”，并不是说化学在所有学科中最重要，只不过是说明它在社会和科学系统中的多边关系和地位而已。我们不要只说“化学是一门中心学科”而不做解释，务必不要断章取义，错误理解，盲目自大。

唐有祺院士在评论“化学是一门中心学科”时就曾经提出，“更全面的提法是化学和物理一起是当代自然科学的轴心”[9]。这是值得思考和采纳的。

1.2要抛弃“小学科情结”

盲目自大是表，学科情结是实。所谓，就是囿于本学科，忽视其他学科，包括上位学科，就是满足于、陶醉于已经取得的成绩，或者不顾全局地争课时、争地位。小学科情结危害很大，因为它会导致视野窄小、短浅，导致小打小闹；导致把化学教育跟科学教育对立，导致化学教育“自边缘化”而孤立于科学教育之外，不能及时吸收科学教育和其他相关学科研究和发展的成果。

化学教育是科学教育的重要组成部分，化学教育工作者首先是科学教育工作者，明确了这个归属，才可能抛弃小学科情结，真正把提高学生乃至公民的科学素养作为自己的首要责任。

1.3要弄清化学学科的本质特点

所有的理科教育都有实施科学素养教育的义务和责任，这就有了发挥各自优势，相互配合的问题。为此，需要弄清各学科的本质特点。有比较才能有鉴别，才能弄清化学的特点。跟化学最为接近的是物理学和生物学，它们同是“基础的自然学科”，对他们进行比较、区分，可以使我们迅速地接近化学的本质特点。

通常认为，物理学是研究宇宙中物质的基本存在形式、基本结构、相互作用和最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及其相互转化规律的科学；生物学是研究生物各层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学；化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。看起来，化学和物理学同属于物质科学，它们的研究对象差不多，其实两者是有差别的。它们的差别主要在于：

化学研究的物质运动不同于物理学研究的物质运动。

物质的化学运动主要表现为物质转变成其他物质，即产生新物质的运动形式，其实质乃是由于化学键合状况改变，引起宏观物质分解、化合或重组，导致物质分子组成和结构变化而产生新物质的特殊的物质运动形式。物理学研究的物理现象一般不包括物质的化学运动。

化学研究物质的广度不同于物理学。

化学研究的是实物（substance）。实物是狭义的物质，是具有静止质量、占有空间的物质。化学实物是具有特定物理性质和化学性质的单质、化合物或者混合物。而物理学研究的是实物和场（field），物理实物通常是指由物质形成的，以一定的形状、体积、大小、质量等为特征的物体。物理学不以研究实物具体的组成、结构和相互转化为任务。

化学所研究的物质也不同于哲学中的物质。哲学中的物质（matter）泛指具有客观实在性，能作用于人的感官而引起感觉的东西，是人感觉到的客观实在，其外延十分宽泛。

化学研究物质的深度（层次）也不同于物理学。

在对物质的存在方式、结构、相互作用、运动形式及其相互转化的研究上，物理学只是针对基本的、普遍的特点来开展研究。而化学对物质的研究比物理学具体，但概括性不及物理学。这个特点造成化学的内容十分丰富，以至于它成为一个庞大的学科，不能被其他学科兼并。

在解释宇宙物质进化的不同阶段时，化学、物理学和生物学具有不同的功能。

在解释宇宙演化史中物质进化的不同阶段时，化学、物理学和生物学鲜明地表现了不同的功能。在宇宙的创生期、极早期、早期和近期，先后形成“实时空”、各种基本粒子和原子，解释、说明这些过程是物理学的任务。然后，相继发生元素进化、星际小分子合成、生物小分子合成、生物大分子合成，宇宙物质由简单分子逐步进化为生物小分子，再逐步进化形成生命基础物质。解释、说明这些过程只能靠化学。随后，生命物质由简单到复杂、由低级到高级，逐步形成具有生命的生物的过程，这些过程的解释、说明则非生物学不可。

总之，化学的研究对象既不同于物理的研究对象也不同于生物学的研究对象，化学科学既不同于物理科学也不同于生物科学，然而又不可能在它们之间划出一条绝对严格分明的界限。

概括地说，化学学科有下列特点：

化学研究物质的性质、组成、结构、变化和应用，其基本问题是组成、结构和反应以及它们跟物质性质的关系。

化学研究的对象是泛分子[10]层次，构成泛分子的较低层次的微粒之间的相互作用十分复杂，使其整体的性质各不相同，很难用演绎的方式简洁地描述，这就决定了化学研究的个别化特点。

在研究方法方面，物理学方法注重分析，在本质上是机械论（或称还原论）的；生物学方法注重整体，在本质上是目的论（或有机体论、自主论）的；化学方法一方面把研究对象分解为若干组成成分，另一方面又把研究对象作为由某些微粒（或部分）组成的、复杂性不同于生物体的系统来研究其结构，研究实物的相互关系，既有跟物理学相似之处，又有跟生物学相似之处。但是，化学又具有跟物理学和生物学不同之处，表现出自己的特殊性。

化学的这些特征，应该在科学素养教育的实施中较好地得到反映。

2未来的化学教育研究需要把握好方向

为了把握好方向，化学教育要自觉地服从科学教育的目的、任务、规律等整体规定。

20世纪以来，科学教育的指导思想的变化有下列特征：由关注科学知识、技能，关注个体的认知发展，演变到关注人格或个性，关注个体的全面发展；再演变到突出重点，关注个体的科学素养；然后演变到关注更多人的发展，提出科学为所有人，关注公民的科学素养；再演变到关注人的和谐发展，关注人在科学技术领域发展的背景环境，注重环境教育、sts教育。

化学教育应该顺应科学教育的整体趋势，并为科学教育的进步作出自己的贡献。要真正着眼于促进学生更好地发展，重视科学文化建设，促进全社会爱科学、讲科学、学科学、用科学良好风气的形成。

当今世界，能源、资源、粮食、健康、环境等有关人类生存的重大问题的解决都离不开化学，需要更多、更优秀的化学人才。同时，向全体社会公民普及一些化学知识的必要性也日益增加，需要更多、更优秀的化学科学普及人才。对应于这种情况，未来的化学教育需求会出现“高端更高”“低端更低”的现象。未来的化学教育要努力满足“高端”“低端”两方面的需要。为避免和解决两难问题，未来的化学教育应该包括这相互协调的两翼。

3未来的化学教育研究需要采用适宜方法

化学教育系统涉及到人，是开放的复杂的巨系统。钱学森院士一再指出，研究开放的复杂的巨系统不能采用简单方法，综合集成法是研究复杂系统的有效方法。

综合集成方法的特点是：（1）以实践经验，特别是（实践）专家的经验为基础，把局部性的经验知识跟现代科学提供的系统的理论结合起来。（2）系统研究（整体研究）与分析还原相结合，获得关于系统整体的状态、特性、行为的描述。（3）历史研究与现实研究相结合，发现、揭示、检验对象的内在逻辑。（4）以经验为基础建立模型进行计算，把定性知识跟各种观测数据、统计资料结合起来，从局部的定性知识发展到整体的定量的认识。（5）充分利用现代信息技术的优势，实行人-机结合，内省思辨与观察实验结合，宏观研究与微观研究结合。（6）多种学科不同角度的研究相结合，最终产生新知识、新思想、新方法；等等。

化学教育是一种复杂性系统，研究复杂的化学教育系统，要运用综合集成法。在综合集成法的诸要素中，需要注意的是利用计算机进行建模。利用计算机来模仿系统的运行和演化，可以观察系统整体的涌现，预测系统的走向......因此，基于计算机建模成为许多领域发展很快的重要研究方法。在这方面，目前的化学教育研究还处于空白状态，亟需开展和加强。

模型是解决问题的一种十分重要的科学方法。人类对世界的探索过程，实际上就是建立各种模型表示的过程。模型是以文字、符号、图表、实物、数学式等形式对一个系统某一方面本质属性的描述、模仿或抽象。一个恰当的模型能够提供组织观察数据、资料和其他信息的框架，对原型系统的行为特征和演化规律作出解释，揭示其运行机制，预测原型系统未来的行为特性，提示按照一定目的影响和改变原型系统行为特性和进行控制的思路与方式，启示新事物、新技术的创造。通过模型的建立和研究，不但可以更好地认识、改进原型，而且可以进一步形成有关理论和实践模式。

建模的努力可以从确定系统的状态参数开始。

4未来的化学教育研究需要形成学科特色

未来的化学教育研究应该注意化学教育跟一般教育的区别，形成鲜明的学科特色，不能用一般的教育学研究、心理学研究来代替化学教育自身的研究。要形成鲜明的学科特色，就必须注意结合具体问题深入地、精细地搞好“个别化”研究。

未来的化学教育研究除了需要恰当地定位，把握好方向，采用适宜方法，形成学科特色之外，还应该关注化学教师教育的革新。未来的化学教师教育要减少空洞的、实效很差的理论内容，多结合具体内容进行实践训练。

更为重要的是，要重视改变现有的粗放的、不合理的教师教育体制。一些国家对化学教师培养采用两段制，即：取得理学士学位的大学化学系毕业生须在专门的教师教育学院接受培训，通过国家教师聘用考试后，再接受一年的教师职业培训,取得教育硕士学位后才能被任用为教师。在教师职业培训中，除了教育理论学习和研讨外，要用相当多的时间结合中学教材具体内容的教学进行“精耕细作”式的培训。这样做有其必要性和合理性，能有效地保证化学教师的专业化，保证新教师能较快地适应实际教学、满足实际教学需要。我们应该立足于本国国情，善于取人之长，在总结以往经验教训的基础上，尽快建立有效和规范的化学教师教育体系。

参考文献:

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