浅论自然辩证法在化学学习、研究中的应用
【摘要】： 本文先对化学给出了它的哲学定义，再从化学与自然辩证法的联结处入手定义了化学自然辩证法，结合实例，全面分析了化学与自然辩证法的关系，指出了辩证法原理在化学中的应用，使化学的学习、研究和教育教学工作进一步走向理性化，从而使人能动地认识自然、改造自然、利用自然，不断地促进化学科学的进一步发展。
【关键词】： 化学哲学、化学自然辩证法、学习应用
一、引言
当代科技发展的一个显著特点就是科学的整体化发展趋势。科 学的整体化发展既表现在各个学科领域内部各分支之间的相互作用相互综合及相互影响,同时也表现在不同门类的学科领域之间的相 互作用, 合及影响。这种整体性更深层次的发展体现为不同学科领 域的彼此静透和相互融合,要求我们从整体把握科学的内在统一性．正确认识不同学科体系之间的相互作用。人类对物质世界认识水平的不断提高导致了现代科学技术范围的不断扩大。其基础部门扩展为八个，同时，着力加强对辩证法和方法论的研究，借以不断提高科研效率。化学从属于自然科学，而自然科学作为八大基础部门之一，和辩证唯物主义紧密联系的桥梁是自然辩证法。自然辩证法是人类化学史上的最高理论概括，对化学科学的不断发展起着巨大的指导和推动作用。因此，在化学课程中必须加强对自然辩证法的学习和应用。
化学是研究物质组成结构性质以及变化规律的基础自然科学，自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的普遍规律，是马克思主义的自然观和科学观，又是认识自然和改造自然的方法论。哲学物质范畴和自然科学的物质形态、结构、属性、变化的关系是一般和特殊、共性和个性、抽象和具体、绝对和相对、指导和被指导的关系。因此，研究物质的化学科学和哲学物质范畴之间存在必然内在的联系，将自然辩证法运用于化学学习研究教学之中不仅起着重要作用，而且有深远意义。从这点来说，学习自然辩证法不仅是全面提高学生化学素质的需要，而且是每一位化学教育者乃至化学工作者必不可少的职责。
二、自然辩证法与化学
1自然辩证法
（1）研究对象。自然辩证法是马克思主义的重要组成部分，其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律，人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。自然辩证法是以马克思主义的观点理论与方法为指导，根据社会历史条件，结合时代的任务，对科学技术的发展及其与社会发展的相互关系进行考察的研究领域。
（2）研究内容。自然辩证法研究的内容大致可以分为三个部分:自然界的辩证法，即自然观；自然科学认识的辩证法，即认识论；自然科学发展的辩证法，即科学观。其中，自然观部分集中论述了人类认识自然界的基本范畴、基本规律和自然界辩证发展的总图景。认识论部分则主要探讨了自然科学认识的来源、发展过程和检验标准，并论述了观察、实验，抽象，思维、假说、演绎、归纳等方面的问题。在科学观部分主要论述了自然科学的性质和作用以及它的体系结构和发展的规律性问题。这三个部分既各有侧重，又相互联系，共同构成一个有机统一的整体，从而确立了自然辩证法的理论框架。
2化学哲学
（1）研究对象。化学哲学是以化学学科为研究对象，以化学基本运动和化学发展的基本规律为基本研究内容的一门学科。具体地说，化学哲学研究和探讨的四个基本问题是：本体论、认识论、方法论以及化学与技术革命和社会进化的关系。化学哲学既然是以化学运动和化学发展基本规律为研究内容，那么，它必须以化学研究的实践为基础，而且又反过来对后的化学实践活动起指导或启示作用。也就是说，化学哲学是一种有用的工具，这个工具作用的发挥还要靠强大的化学理论基础和经验实践作后盾。
（2）化学与自然辩证法的关系。化学是研究世界的某一个方面，显然所揭示的化学规律只用于一定特殊的学科范围，但在自然辩证法研究上也有重大意义；而自然辩证法则是在概括包含化学在内的具体科学的成果、特殊规律的基础上所揭示的关于自然界发展和科学技术发展的一般规律，对化学的学习、研究、教育教学具有重要的指导作用。
（3）任务。化学哲学的任务就是在于运用架在化学和哲学之间的一座桥梁。化学哲学是化学哲学真理对化学的成果作出哲学的概括，使化学概念上升为哲学范畴，使化学原则上升为哲学原则，使化学真理转化学哲学真理，化学真理的扬弃，就是哲学的显现。反过来，由化学及其它学科所得来的哲学把一切事物的普遍规律和普遍性质揭示出来，它运用的最一般的概念和范畴则通过化学哲学为中介对于化学具有一般方法论的意义。化学哲学在实现由化学真理上升为哲学真理的过程中，发挥其自身固有的中介和桥梁作用。总之，通过化学哲学这一桥梁，化学作为自然科学的基础学科之一，曾经促进了自然辩证法的产生和发展，而今也在为自然辩证法的新发展作出自己的积极贡献。
3化学中的自然辩证法
3.1 自然辩证法准确揭示化学反应的本质特征
对立统一规律是唯物辩证法的实质和核心。它揭示了事物运动、变化、发展的根本原因在于事物的矛盾性。科学地解释了事物发展的道路、方向、形式等问题；对立统一是唯物辩证法全部规律和范畴的实质，它提供了理解唯物辩证法其它规律和范畴的钥匙。同时唯物辩证法是世界观又是方法论，而对立统锟律提供了这一科学方法论最根本的内容，即矛盾分析的方法。在化学史的诸多事例中充分验证了这一规律。矛盾的普遍性和特殊性是相互区别、相互联系的。矛盾的普遍性和特殊性的区别是相对的，在一定条件下可以相互转化。例如有机化学史中的马尔科夫尼可夫规则，它是一个普遍适用的规律，不对称烯烃与卤化氢发生加成时，氢将加在含氢较多的碳原子上。但当分子中存在较强的吸电子基团时，则情况恰恰相反，这是马尔科夫尼可夫规则的一个特例。内因是事物发展变化的根据，外因是事物存在和发展的必要条件。外因通过内因而起作用。烯烃、炔烃、芳烃和醛酮等有机化合物都含有不饱和键，但它们发生的加成反应的性质却不尽相同。烯烃、芳烃只能发生亲电加成，而醛酮等却能发生亲核加成，这是由其内因分子结构不问而决定的。炔烃的内因决定了其既可发生亲电加成，也可发生亲核加成，至于到底发生何种反应，则尚需考虑其外部条件，因为外因要通过内因才能起作用。丙烯与溴化氢所进行加成反应的产物则因是否有过氧化物存在而完全不同，也是外因通过内因起作用而致。
3.2自然辩证法深刻揭示事物发展变化的内涵
唯物辩证法认为，事物的发展总是由量变到质变，质变又引起新的量变，量变是质变的必要准备，质变是量变的必然结果。所以，恩格斯认为，化学史可以称为研究物体量的构成的变化而发生的质变的科学。在化学运动中．这种量变到质变的规律表现得特别明显，最典型的莫过于元素周期律了。元素周期律的形成发展经历了三个阶段：到1869年人们通过不同的方法共发现了63种化学元素，但是对这些元素的分类及它们的相互联系尚缺乏研究。这一阶段是元素的发现和积累过程。进入19世纪以后，许多化学家都陆续研究过化学元素的分类问题。首先对化学元素进行分类研究的是拉瓦锡。他在1 789年出版的Ⅸ化学大纲》中，对33种化学元素进行了分类。从1829年德国化学家德贝莱纳“三元素组”到1869年2月17日晚门捷列夫的第一张化学元素周期表的诞生，中间经历了尚古多的元素《螺旋图》、欧德林的《原子量和元素符号表》、迈尔的“六元素表”和纽兰兹的“八音律”’等艰苦的规律寻找过程。1 871年门捷列夫第二张化学元
素周期表公布以后，化学元素周期律的发现工作就完成了。公正的说，化学元素周期律应当是迈尔和门捷列夫两人分别发现的。[21周期律表明，各种元素随着原子量(后来证明是核电荷)的增加，而引起化学元素性质周期性的变化。量的增加引起质的飞跃，这一点在自然界中具有普遍的意义。这就用科学的事实证明了辩证唯物主义中的质量互变的规律。恩格斯充分肯定了化学元素周期律的科学意义和哲学意义。
三、自然辩证法在化学中的应用
以物质为研究对象的化学领域，可以说无时无处不与自然辩证法有关，反之，自然辩证法也渗透于化学领域的方方面面，这样便形成了既具有普遍性又具有特殊性的化学哲学。如果我们能用哲学的世界观和方法论来解决化学中的问题必将对化学的学习研究教学产生深远的影响。
（1）化学本体论--物质--世界是物质的。①物质的组成。化学是一门自然科学，也是一门实验科学，基础科学。这是由它所研究的对象物质所决定了的，这就从本质上决定了化学与整个世界及其规律总的看法的不可分割的关系。因为世界是由物质构成的。物质是客观存在的，是不以人的意志为转移的，不管你承认与否它都是存在着的，正如列宁所说:“唯物论的基本前提是承认外部世界，承认物质存在我们的意识之外并且不依赖于我们的意识而存在着。”只有首先承认物质的存在，才是研究化学问题的唯一正确的出发点。应该说我们目前的技术已经到了只要是物质，我们的化学检验技术就能确认任意一种物质的元素组成，也就是说，在化学家看来，不管是什么，只要是看得到摸得着的物质，都逃不脱100多种元素的范围，逃不出三种基本微粒：质子、中子、电子。②物质的结构。关于结构，我们目前能够明确的是主要是原子结构、分子结构、晶体结构三方面。原子结构是所有结构的基础。我们可以这样设想：原子结构相当于混凝土，分子结构相当于预制件，晶体结构就相当于建筑物，宏观物质相当于一座大型城市。不同的物质不外乎是元素原子的不同组合，可以这样说，四种微粒，四种作用力，构成了物质世界。
（2）物质的性质---物质的普遍性和特殊性。普遍性和特殊性的关系是共性、绝对性和个性、相对性的关系，它们既相互联系又相互区别，普遍性存在于特殊性之中，特殊性之中包含着普遍性。许多物质的性质制法等都是普遍性和特殊性的统一。
结构决定性质，性质是表象，是果，结构是本质，是因。（因果律是构建自然科学大厦的基石。）我们无法尽知所有物质的性质，但我们可以在每个物种中找到一两个代表物加以研究记忆，找出相似点和递变规律，比如，烷烃中的甲烷，烯烃中的乙烯，酯类中的油脂，等等。但是这仍然没有接触到本质，最有本源意味的是关于元素周期律的研究。透彻了解了周期律和周期表，就找到了化学的核心主线。
在周期表中，可以找到元素的“家族”，明白了物质性质千奇百怪的原因以及一般规律。在每个“家族”中找一两个元素作代表，详细研究它的存在形式、单质、氧化物、氢化物、氧化物对应水化物以及盐类，对于不同的物质又分别研究其物理性质、化学性质、制法、用途等等。这样，只要详细学习了极少数的物质，依据“相似性”（或者叫“通性”）、“特殊性”和“递变规律”三种方式就可推导出同一“家族”的其它物质的相关知识。可以说，“相似性”、“特殊性”和“递变规律”是学习研究化学的最基本武器。
（3）物质的变化--对立统一规律。对立统一规律是事物矛盾运动的规律，既是唯物辩证法的基本规律，又是辩证法的实质和核心。矛盾的具体过程可归纳为：矛盾的发生--矛盾的发展--矛盾的完结(转化)。化学变化的过程，实际上是物质(内部、外部)矛盾斗争的过程，在一定条件下，当反应进行到一定程度的时候，这种矛盾斗争也就趋于统一，这便是化学对立统一规律。
从目前的角度来看，物质的变化主要体现在各元素化合物群体之间的转化衍变关系。归纳、掌握这些变化规律，将对我们的学习、研究、教学起着非常重要的作用，也为我们后面研究“合成”提供多种可能的途径。
比较重要的“变化规律”有：每一个元素各种形态的物质之间的转化；烃及其衍生物的相互衍变关系等，如：单质、酸、碱、盐、氧化物之间的“通用”转化关系；各族主要元素单质、氧化物、氢化物、氧化物对应水化物以及盐类的“特定”转化关系；烷、烯、炔、醇、醛、酸、酯的转化关系等。
（4）物质的合成---辩证唯物主义认识论是能动的革命的反映论。制备合成我们需要的任何物质，从而建设世界、改造世界，是人类的理想和每一个化学家的梦想，也是化学研究的终极目的。从古代(公元前五世纪)希腊哲学家德谟克利特的古代原子观的提出英国科学家道尔顿的近代原子学说--意大利科学家阿伏加德罗分子--原子论的提出--1897年英国科学家汤姆生对电子的发现--现代科学对原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的证明，使人们对物质结构逐步有了一个较为完整确切的认识，进而为以后的新元素、新物质材料的发现和合成创造了条件的事实就是最好的例证。同时，化学发展的历史也充分证明，化学哲学的认识论同样是能动的革命的认识论.
四、结束语
化学是自然科学中最活跃的学科，它在自然科学和科学技术发展中，占有中心位置，马列主义是自然科学的最高概括，而自然辩证法是两者之间的桥梁。因此，充分运用哲学世界观和方法论解决化学问题，不仅可以使我们更深刻的理解化学和化学教学在人类社会的地位和作用，而且对于化学学习、研究和教育教学都具有十分重要的指导作用。
五、参考文献
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自然辩证法和计算机语言发展
【摘要】本文以辩证的观点探讨了机语言的历程，运用自然辩证法的基本、基本，系统了计算机语言的发展、现状和未来。并对其的发展趋势和未来模式做了探索性和预测，同时以的观点阐述其发展的因果关系，揭示其事物发展的共性；最后文章介绍了在计算机语言发展历程中做出杰出贡献的家，以其在计算机事业中的突出表现来折射出人类智慧的伟大，以其不平凡的一生来激励和指导我们在计算机语言的发展中向着正确的方向前进。
【关键字】自然辩证法;;; 计算机语言;; 计算机技术;; 编程语言;; 因特网;
;面向对象正文一九九三年美国的克林顿政府提出了“信息高速公路”计划，从而在这十多年间在全球范围内引发了一场信息风暴，信息技术几乎触及了生活的方方面面，毫不夸张的说没有了信息技术，现代文明的生活将无从谈起；作为信息技术中最重要的部分，计算机技术无疑是其发展的核心问题，而我们知道计算机只是一台机器，它只能按照计算机语言编好的程序执行，那么正确认识计算机语言的过去和未来，就是关系到计算机发展的重中之重；以自然辩证法的观点认识和分析计算机语言的发展历程，将有助于更加全面地推动计算机技术的发展，有助于更加准确地掌握计算机语言发展趋势。 一、科学认识大门的钥匙--当代自然辩证法自然辩证法，是马克思主义对于自然界和科学技术发展的一般以及人类认识自然改造自然的一般方法的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观、科学技术方法论。它主要研究自然界发展的总规律，人与自然相互作用的规律，科学技术发展的一般规律，科学技术研究的方法。马克思、恩格斯全面地、系统地概括了他们所处的科学技术成功，批判吸取了前人的合理成分，系统地论述了辩证唯物主义自然观、自然科学发展过程及其规律性，以及科学认识方法的辩证法，以恩格斯的光辉著作《自然辩证法》为标志，创立了自然辩证法继续发展的广阔道路。自然辩证法是马克思主义哲学的一个重要组成部分。在辩证唯物主义哲学体系中，自然辩证法与历史唯物论相并列。它集中研究自然界和科学技术的辩证法，是唯物主义在自然界和科学技术领域中的，它的原理和方法主要适用于自然领域和科学技术领域。和运用自然辩证法将有助于我们搞清科学和哲学的关系，从而更加清楚地认识科学的本质和发展规律，更加全面的观察思考问题，只有加深了认识，我们才能更好地发挥主观能动性，迎接新的科学技术的挑战。下面我将以自然辩证法的观点来分析计算机语言的发展历程。 二、计算机语言的发展历程和发展趋势计算机语言的发展是一个不断演化的过程，其根本的推动力就是抽象机制更高的要求，以及对程序设计思想的更好的支持。具体的说，就是把机器能够理解的语言提升到也能够很好的模仿人类思考问题的形式。计算机语言的演化从最开始的机器语言到汇编语言到各种结构化高级语言，最后到支持面向对象技术的面向对象语言。 1、计算机语言的发展历史： 二十世纪四十年代当计算机刚刚问世的时候，程序员必须手动控制计算机。当时的计算机十分昂贵，唯一想到利用程序设计语言来解决问题的人是德国工程师楚泽(Konrad Zuse)。几十年后，计算机的价格大幅度下跌，而计算机程序也越来越复杂。也就是说，开发时间已经远比运行时间来得宝贵。于是，新的集成、可视的开发环境越来越流行。它们减少了所付出的时间、金钱（以及脑细胞）。只要轻敲几个键，一整段代码就可以使用了。这也得益于可以重用的程序代码库。随着C,PASCAL,FORTRAN,等结构化高级语言的诞生，使程序员可以离开机器层次，在更抽象的层次上表达意图。由此诞生的三种重要控制结构，以及一些基本数据类型都能够很好的开始让程序员以接近问题本质的方式去思考和描述问题。随着程序规模的不断扩大，在60年代末期出现了软件危机，在当时的程序设计模型中都无法克服错误随着代码的扩大而级数般的扩大，以至到了无法控制的地步，这个时候就出现了一种新的思考程序设计方式和程序设计模型-----面向对象程序设计，由此也诞生了一批支持此技术的程序设计语言，比如EIFFEL，C++，JAVA，这些语言都以新的观点去看待问题，即问题就是由各种不同属性的对象以及对象之间的消息传递构成。面向对象语言由此必须支持新的程序设计技术，例如：数据隐藏，数据抽象，用户定义类型，继承，多态等等。 2、计算机语言的发展现状：通用的编程语言有两种形式：汇编语言和高级语言。汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了缩写的标识符，更容易识别和记忆。用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。 高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。 高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同。 高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可将它们分为两类: 解释类和编译类。 3、计算机语言的发展趋势：面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位，未来语言的发展将不在是一种单纯的语言标准，将会以一种完全面向对象，更易表达现实世界，更易为人编写，其使用将不再只是专业的编程人员，人们完全可以用订制真实生活中一项工作流程的简单方式来完成编程。下面是一张计算机语言发展图表，从中不难得出计算机语言发展的特性： ² 简单性提供最基本的方法来完成指定的任务，只需理解一些基本的概念，就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序² 面向对象提供简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏;提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用² 安全性用于、分布环境下有安全机制保证。² 平台无关性与平台无关的特性使程序可以方便地被移植到网络上的不同机器、不同平台。三、面向未来的汉语程序设计语言：从计算机诞生至今，计算机自硬件到软件都是以印欧语为母语的人发明的。所以其本身就带有印欧语的语言特征，在硬件上CPU、I/O、存储器的基础结构都体现了印欧语思维状态的"焦点视角"，精确定义，分工明确等特点。计算机语言也遵照硬件的条件，使用分析式的结构方法，严格分类、专有专用，并在其发展脉络中如同他们的语言-常用字量和历史积累词库量极度膨胀。实际上，计算机硬件的发展越来越强调整体功能，计算机语言的问题日益突出。为解决这一矛盾，自六十年代以来相继有500多种计算机语言出现，历经五代，至今仍在变化不已。汉语没有严格的语法框架，字词可以自由组合、突出功能的整体性语言。在计算机语言问题成为发展瓶颈的今天，汉语言进入计算机程序设计语言行列，已经成为历史的必然。 1、 发展汉语程序设计语言的理由：1）计算机语言问题解决，只能从人类语言中寻找解决方案；;;; 2）计算机语言的现存问题是形式状态与功能需求的矛盾；;;; 3）计算机硬件的发展已为整体性语言-汉语进入计算机程序设计语言提供了条件 2、 汉语程序设计语言的技术特点：1）汉文字的常用字高度集中，生命力极强，能灵活组合，简明准确地表达日新月异的词汇，这些优点是拼音文字无法企及的。;;; 2）汉语言的语法简易灵活，语词单位大小和性质往往无一定规，可随上下语境和逻辑需要自由运用。汉语言的思维整体性强，功能特征突出。;;; 3）汉语程序设计语言的发明者采用核心词库与无限寄存器相结合的方法，实现了汉语言的词素自由组合；将编译器与解释器合一，使汉语程序设计语言既能指令又能编程；以独特的虚拟机结构设计，将数据流与意识流分开，达到汉语程序设计语言与汉语描述完全一致，通用自如。具有汉语言特性的汉语程序设计语言的出现，打破了汉语言不具备与计算机结合的条件而不能完成机器编码的神话。还为计算机科学与现代语言学研究提出了一条崭新的路径，它从计算机语言的角度，从严格的机械活动及周密的算法上，向世人证实汉语的特殊结构状态，及其特殊的功能。 四、计算机语言之父——尼盖德尼盖德帮助因特网奠下了基础，为计算机业做出了巨大贡献。;;; 尼盖德是奥斯陆大学的教授，因为发展了Simula编程语言，为MS－DOS和因特网打下了基础而享誉国际。克里斯汀·尼盖德于1926年在奥斯陆出生，1956年毕业于奥斯陆大学并取得数学硕士学位，此后致力于计算机计算与编程研究。1961年～1967年，尼盖德在挪威计算机中心工作，参与开发了面向对象的编程语言。因为表现出色，2001年，尼盖德和同事奥尔·约安·达尔获得了2001年A．M．图灵机奖及其它多个奖项。当时为尼盖德颁奖的计算机协会认为他们的工作为Java，C＋＋等编程语言在个人电脑和家庭娱乐装置的广泛应用扫清了道路，“他们的工作使软件系统的设计和编程发生了基本改变，可循环使用的、可靠的、可升级的软件也因此得以面世。”尼盖德因其卓越的贡献，而被誉为“计算机语言之父”，其对计算机语言发展趋势的掌握和认识，以及投身于计算机语言事业发展的精神都将激励我们向着计算机语言无比灿烂的明天前进。 五、结束语 用科学的逻辑思维方法认识事物才会清楚的了解其过去、现在和未来，计算机语言的发展同样遵循着科学技术发展的一般规律，以自然辩证法的观点来分析计算机语言，有助于我们更加深入地认识计算机语言发展的历史、现状和趋势，有了自然辩证法这把开启科学认识大门的钥匙，我们将回首过去、把握现在、放眼未来，正确地选择计算机语言发展的方向，更好的学习、利用和发展计算机语言。六、致谢首先感谢张老师，张老师幽默的讲解和精炼的使我受益匪浅，使我对以后的工作和生活有了更深刻的认识。另外要感谢本文所的的作者和相关网站。最后还要感谢在我写论文过程中提供无私帮助的人们，以及给我支持的家人和朋友。
参考文献
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2．《计算机发展史》; 上海技术出版社
3．《软件发展与进步》蔡希尧
4．《辩证法概论》 北京航空航天大学出版社
5．《数据库发展新技术》 磊哲
6. 《汉语程序设计语言》陈云牧
