化學(xué)的邏輯思維：基本邏輯、基本形式與基本操作

劉發(fā)初　趙宗芳　吳俊明

摘要：闡釋了邏輯、邏輯思維（抽象思維）等概念。討論了化學(xué)的基本邏輯。論述了化學(xué)概念、化學(xué)判斷和化學(xué)推理是化學(xué)邏輯思維（化學(xué)抽象思維）的基本形式。概述了化學(xué)邏輯思維（化學(xué)抽象思維）的基本操作。

關(guān)鍵詞：邏輯思維;化學(xué)邏輯思維;化學(xué)的基本邏輯;化學(xué)邏輯思維基本形式;化學(xué)邏輯思維基本操作

文章編號(hào)：1005-6629（2021）04-0008-07 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

說(shuō)到化學(xué)與邏輯思維，有人質(zhì)疑：講邏輯是文科的事，化學(xué)屬于理科，怎么講起邏輯來(lái)了;有人認(rèn)為化學(xué)老是變來(lái)變?nèi)?，很亂、很復(fù)雜，不好講邏輯;有人認(rèn)為化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為主，基本上是一門(mén)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，只講事實(shí)就行了，沒(méi)有什么邏輯規(guī)律，更不用說(shuō)邏輯嚴(yán)密了;有人認(rèn)為，化學(xué)跟數(shù)理邏輯沒(méi)有什么關(guān)系，只能跟邏輯“拜拜”了……受這些認(rèn)識(shí)的影響，對(duì)化學(xué)邏輯思維的研究長(zhǎng)期不受重視，影響了化學(xué)學(xué)科育人功能的發(fā)揮。我們認(rèn)為，客觀世界中物質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、物理運(yùn)動(dòng)、化學(xué)運(yùn)動(dòng)、生物（學(xué)）運(yùn)動(dòng)和社會(huì)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度遞增，它們雖有各自的邏輯但又有共同之處，基本的邏輯則是普遍存在的;化學(xué)的邏輯有其特殊的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，可能被其復(fù)雜性掩蓋;前面所述認(rèn)識(shí)把問(wèn)題簡(jiǎn)單化了，并不正確。對(duì)化學(xué)的邏輯思維說(shuō)不清楚緣于缺乏深入研究，要扭轉(zhuǎn)這種局面需要引起重視，廣泛并深入地展開(kāi)討論。為此，本文先從有關(guān)的基本認(rèn)識(shí)說(shuō)起。

1邏輯及邏輯思維的一般闡釋

1.1邏輯

“邏輯”是外來(lái)詞（logic）的音譯。狹義的邏輯是指思維的規(guī)律，有時(shí)也指研究思維規(guī)律的學(xué)科，即指邏輯學(xué)。廣義的邏輯泛指規(guī)律，包括思維規(guī)律和客觀規(guī)律。一般地說(shuō)，邏輯是思維的規(guī)律、規(guī)則，邏輯學(xué)是關(guān)于思維規(guī)律的學(xué)說(shuō)。傳統(tǒng)上，邏輯被歸屬為哲學(xué)的一個(gè)分支。在現(xiàn)代，邏輯在數(shù)學(xué)、人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)中都是重要的研究領(lǐng)域。

1.2邏輯思維

邏輯思維是將思維內(nèi)容聯(lián)結(jié)、組織在一起的一種方式或形式：通常是在分析事物時(shí)抽取事物最本質(zhì)的屬性（或關(guān)鍵屬性）形成概念（邏輯思維因此也被稱(chēng)為抽象思維），以及運(yùn)用概念進(jìn)行推理、判斷并得出結(jié)論的過(guò)程。概念是人腦對(duì)客觀事物本質(zhì)的反映，并且以詞來(lái)標(biāo)示和記載。因此，邏輯思維（抽象思維）又被稱(chēng)為概念思維、詞的思維。邏輯思維（抽象思維）具有概括性、間接性、超然性等特點(diǎn)，以詞為中介來(lái)反映現(xiàn)實(shí)是邏輯思維（抽象思維）最顯著的特征。

邏輯思維（抽象思維）是一種重要的思維類(lèi)型。它憑借科學(xué)的抽象概念對(duì)事物的本質(zhì)和客觀世界發(fā)展的深遠(yuǎn)過(guò)程進(jìn)行反映，使人們通過(guò)認(rèn)識(shí)活動(dòng)獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出靠感覺(jué)器官直接感知的知識(shí)?？茖W(xué)的抽象是在對(duì)事物屬性進(jìn)行分析、綜合、比較的基礎(chǔ)上，抽取出事物的本質(zhì)屬性，撇開(kāi)其非本質(zhì)屬性，使認(rèn)識(shí)從感性的具體進(jìn)入抽象的規(guī)定而形成概念，是在概念中反映自然界或社會(huì)物質(zhì)過(guò)程內(nèi)在本質(zhì)的思想?？茖W(xué)的、合乎邏輯的抽象思維是在社會(huì)實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的。它深刻地反映著外部世界，使人能在認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上科學(xué)地預(yù)見(jiàn)事物和現(xiàn)象的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)言“生動(dòng)的直觀”沒(méi)有直接提供出來(lái)的、但存在于意識(shí)之外的自然現(xiàn)象及其特征。沒(méi)有邏輯思維（抽象思維）就沒(méi)有科學(xué)理論和科學(xué)研究?？傊?，邏輯思維（抽象思維）對(duì)科學(xué)研究具有非常重要的意義。

邏輯思維（抽象思維）不是以人們感覺(jué)到或想象到的事物為起點(diǎn)，而是以概念為起點(diǎn)去進(jìn)行思維，進(jìn)而再由抽象概念上升到具體概念。它跟具體思維、形象思維顯然不同，但又跟具體思維、形象思維有著密切的聯(lián)系。

2化學(xué)的基本邏輯

化學(xué)中大量存在著概念、判斷和推理，由此可以確定化學(xué)需要邏輯、化學(xué)有其內(nèi)在邏輯。什么是化學(xué)的邏輯？前已述及，邏輯就是思維的規(guī)律、規(guī)則，由此可以推及化學(xué)的邏輯就是化學(xué)思維的規(guī)律、規(guī)則。

化學(xué)的基本邏輯是化學(xué)學(xué)科中最重要、影響最大最廣泛的思維規(guī)律或思維規(guī)則，它決定著人們從化學(xué)角度認(rèn)識(shí)、解釋客觀事物，以及開(kāi)展化學(xué)思維和其他化學(xué)活動(dòng)的基本方向和路徑，也常常被作為推理的前提?；具壿嬪e(cuò)了，有關(guān)的化學(xué)認(rèn)知活動(dòng)和其他活動(dòng)就達(dá)不到正確的目的，就會(huì)失敗。掌握化學(xué)的基本邏輯，對(duì)于正確、有效地開(kāi)展化學(xué)認(rèn)知、思維和其他化學(xué)活動(dòng)具有戰(zhàn)略性和決定性的意義。

我們認(rèn)為，化學(xué)的基本邏輯主要包括：

·化學(xué)的目的與任務(wù)是滿足人類(lèi)對(duì)物質(zhì)（實(shí)物材料）的需要，同時(shí)兼顧精神需要;

·物質(zhì)（實(shí)物材料）的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制取、相互聯(lián)系等都是有規(guī)律的，化學(xué)是研究實(shí)物材料的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、存在、制取、相互聯(lián)系以及相應(yīng)規(guī)律規(guī)則的科學(xué);

·物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和聚集方式?jīng)Q定其宏觀性質(zhì);物質(zhì)的宏觀性質(zhì)反映其微觀結(jié)構(gòu)和聚集方式特點(diǎn)，決定物質(zhì)的存在、用途;

·化學(xué)的邏輯正在由以沒(méi)有必然性的歸納邏輯為主逐步轉(zhuǎn)向以具有必然性的演繹邏輯為主等等。

化學(xué)的邏輯思維（抽象思維）往往就是以這些基本邏輯為出發(fā)點(diǎn)，或者圍繞這些基本邏輯展開(kāi)的。粗略地看，化學(xué)的基本邏輯跟化學(xué)的基本觀念頗為相似。其實(shí)，觀念是人對(duì)事物的總體的綜合的認(rèn)識(shí)，不限于思維的規(guī)律、規(guī)則，其外延要比邏輯大;化學(xué)基本邏輯是化學(xué)觀念的內(nèi)核、主干和基礎(chǔ)，不能把化學(xué)基本邏輯跟化學(xué)基本觀念混為一談。

3化學(xué)邏輯思維的基本形式

化學(xué)是由化學(xué)觀點(diǎn)、化學(xué)概念、化學(xué)命題、化學(xué)方法等要素組成的關(guān)于物質(zhì)（實(shí)物材料）組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化以及制取等的經(jīng)驗(yàn)邏輯體系。化學(xué)概念、化學(xué)命題等化學(xué)知識(shí)的形成離不開(kāi)化學(xué)邏輯思維（抽象思維）活動(dòng);形成化學(xué)概念、化學(xué)判斷和化學(xué)推理是化學(xué)邏輯思維（抽象思維）的基本類(lèi)型和形式?；瘜W(xué)方法的形成也要以化學(xué)概念、化學(xué)判斷、化學(xué)推理為基礎(chǔ)。

3.1化學(xué)的抽象

抽象是從眾多的事物中抽取出共同的、本質(zhì)性的特征，而舍棄其非本質(zhì)的特征的過(guò)程。事物的現(xiàn)象往往不能正確地反映事物必然的本質(zhì)和規(guī)律;事物的本質(zhì)能反映事物的必然規(guī)律，但不易為人們直接感知。這樣，用科學(xué)抽象的方法來(lái)透過(guò)事物的表面現(xiàn)象了解事物的本質(zhì)，而后才能用概念、原理、規(guī)律的形式描述事物?？梢?jiàn)，抽象是十分重要和必要的。

科學(xué)抽象大體包括：（1）對(duì)同類(lèi)事物的感知材料進(jìn)行分析、比較、抽出共同點(diǎn)、忽略差異;（2）綜合、概括所得共同點(diǎn)，形成該類(lèi)事物的基本規(guī)定這兩個(gè)基本步驟。形成的基本規(guī)定越是貼近該類(lèi)事物的本質(zhì)因素并排除非本質(zhì)因素，抽象的質(zhì)量水平就越高。

化學(xué)概念是化學(xué)抽象的重要成果，但不是化學(xué)抽象的唯一成果;化學(xué)符號(hào)、化學(xué)思想模型和化學(xué)事物的典型形象也是化學(xué)抽象的重要成果（形象思維在化學(xué)符號(hào)和化學(xué)事物典型形象的形成中有著或多或少的作用）;廣義的科學(xué)抽象成果還包括化學(xué)的判斷、假說(shuō)和理論等。

3.2化學(xué)符號(hào)

化學(xué)符號(hào)在傳統(tǒng)意義上僅僅是用于表示各種化學(xué)元素、表示混合物之外所有物質(zhì)的組成及其原子數(shù)，或者是表示化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的符號(hào)，既包括物質(zhì)的抽象也包括物質(zhì)化學(xué)變化規(guī)律的抽象。廣義的化學(xué)符號(hào)包括化學(xué)名詞、術(shù)語(yǔ)在內(nèi)，是化學(xué)事物的特殊的物質(zhì)表示形式，具有物質(zhì)性、可感知性，并且被賦于一定的含義，有一定的表述、操作和演變規(guī)則，即具有授義性和運(yùn)演性。在現(xiàn)代意義上，化學(xué)符號(hào)還可以表示原子結(jié)構(gòu)參數(shù)、化學(xué)鍵參數(shù)、晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)、蛋白質(zhì)的氨基酸組成、化學(xué)過(guò)程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，以及各種重要參數(shù)跟物質(zhì)性質(zhì)和變化的關(guān)系（規(guī)律）等等。

化學(xué)語(yǔ)言符號(hào)對(duì)于化學(xué)思維有著重要的作用。它不但可以作為思維工具用于建構(gòu)化學(xué)知識(shí)，還可以表現(xiàn)思維的結(jié)果和過(guò)程。由于化學(xué)符號(hào)具有潛在的思維能量，它可以誘發(fā)思維過(guò)程，使其潛在的涵義變?yōu)榫唧w的符號(hào)形式。運(yùn)用化學(xué)符號(hào)來(lái)表示化學(xué)事物、把化學(xué)符號(hào)作為思維運(yùn)演的工具和媒介而進(jìn)行的思維活動(dòng)方式就是化學(xué)符號(hào)思維。用元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式以及其他化學(xué)符號(hào)來(lái)表示嚴(yán)格定義的化學(xué)事物的科學(xué)概念、表示化學(xué)事物之間特定關(guān)系和運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的過(guò)程，是典型的化學(xué)符號(hào)思維的過(guò)程。

化學(xué)符號(hào)思維是一種交叉性思維，在化學(xué)符號(hào)思維過(guò)程中常伴隨著形象思維、抽象思維，乃至靈感思維和社會(huì)思維。操作性、形式化和結(jié)構(gòu)化是化學(xué)符號(hào)思維活動(dòng)的3個(gè)基本性質(zhì)。明確化學(xué)符號(hào)的涵義和使用規(guī)則，以客觀存在的化學(xué)事物為依據(jù)，充分發(fā)揮形象思維和抽象思維在化學(xué)符號(hào)思維過(guò)程中的作用，是提高化學(xué)符號(hào)思維活動(dòng)成效的要領(lǐng)。

3.3化學(xué)概念

概念是人類(lèi)在認(rèn)識(shí)過(guò)程中由感性到理性的升華結(jié)果，是人腦對(duì)客觀事物本質(zhì)的反映，是思維活動(dòng)的結(jié)果和產(chǎn)物，同時(shí)又是思維活動(dòng)借以進(jìn)行的單元，也是自我認(rèn)知意識(shí)的一種表達(dá)。概念能把所感知事物共同的本質(zhì)特點(diǎn)或關(guān)鍵特點(diǎn)抽象出來(lái)，從而概括同類(lèi)事物，以壓縮的形式表示大量事實(shí)、現(xiàn)象，有利于對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和陳述;概念能反映同類(lèi)事物的重要特征，深化人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí);概念是思維的基本單位，有了概念才能進(jìn)一步進(jìn)行判斷、推理等思維活動(dòng);概念的形成是感覺(jué)的升華，是認(rèn)識(shí)過(guò)程中的一次重要飛躍，標(biāo)志著人的認(rèn)識(shí)由感性階段深入到理性階段。

表達(dá)概念的語(yǔ)言形式是詞或詞組。概念隨著社會(huì)歷史和人類(lèi)認(rèn)識(shí)的發(fā)展而變化。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15237.1—2000界定“概念”是“對(duì)特征的獨(dú)特組合而形成的知識(shí)單元（不受語(yǔ)種限制，但受社會(huì)或文化背景的影響）”。

具有內(nèi)涵和外延，是概念的基本特征。概念的內(nèi)涵是指這個(gè)概念的含義，即該概念所反映的事物對(duì)象所特有的屬性。概念的外延是指這個(gè)概念所反映的事物對(duì)象的范圍，即具有概念所反映的屬性的事物或?qū)ο?。概念的?nèi)涵和外延具有反比關(guān)系，一個(gè)概念的內(nèi)涵越多，外延就越小;反之亦然。明確概念就是要明確概念的內(nèi)涵和外延。定義是明確概念內(nèi)涵的邏輯方法，劃分是明確概念外延的邏輯方法。在認(rèn)知科學(xué)和人工智能中概念被用來(lái)作為人的知識(shí)的模型。

化學(xué)概念是在化學(xué)科學(xué)實(shí)踐中逐步形成和發(fā)展起來(lái)的，是經(jīng)過(guò)反復(fù)的科學(xué)抽象而逐步形成的，具體的抽象過(guò)程是：（1）在分析、比較的基礎(chǔ)上抽取化學(xué)事物的共同點(diǎn);（2）經(jīng)過(guò)辯證分析，剔除共同點(diǎn)中表面的、次要的東西，著重把握主要的、關(guān)鍵的東西，抽取本質(zhì)要素;（3）對(duì)化學(xué)概念的要素進(jìn)行辯證綜合，或者進(jìn)一步理想化，理想地復(fù)現(xiàn)對(duì)象，從而形成化學(xué)概念;（4）在形成化學(xué)概念以后，通常還要根據(jù)化學(xué)事物的本質(zhì)屬性（或關(guān)鍵屬性）給概念下定義、根據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分、確定適用的條件和范圍等，通過(guò)這些邏輯活動(dòng)來(lái)揭示化學(xué)概念的內(nèi)涵和外延，通過(guò)判斷、推理、確定種屬關(guān)系等邏輯操作來(lái)揭示化學(xué)概念問(wèn)的關(guān)系。

化學(xué)物質(zhì)種類(lèi)繁多，化學(xué)變化紛紜復(fù)雜，個(gè)體要逐一地加以認(rèn)識(shí)幾乎不可能。借助于形成各種化學(xué)概念，人們才得以概括地認(rèn)識(shí)和反映大千世界的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化，認(rèn)識(shí)它們的本質(zhì)特征和規(guī)律性聯(lián)系。因而，化學(xué)概念是人們認(rèn)識(shí)化學(xué)事物的重要工具。

化學(xué)概念有基本概念和拓展概念之分，由化學(xué)基本概念可以引申出若干拓展概念。相對(duì)而言，化學(xué)基本概念比其拓展概念更為重要。

化學(xué)基本概念的分類(lèi)方法頗多，通常可以分為關(guān)于物質(zhì)組成和分類(lèi)的概念、關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的概念、關(guān)于物質(zhì)變化的概念、關(guān)于物質(zhì)分散或聚集狀態(tài)的概念、關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念、關(guān)于化學(xué)計(jì)量計(jì)算的概念、關(guān)于化學(xué)觀察和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念、關(guān)于化學(xué)語(yǔ)言符號(hào)的概念、關(guān)于電化學(xué)的概念、關(guān)于有機(jī)化合物的概念等等。這種分類(lèi)方法是從中學(xué)教學(xué)實(shí)際需要出發(fā)設(shè)計(jì)的，主要考慮了內(nèi)容的重要性和多少，不一定符合“屬概念等于種概念之和”這個(gè)規(guī)則。

3.4化學(xué)判斷

判斷是一個(gè)邏輯學(xué)名詞，是對(duì)思維對(duì)象是否存在、是否具有某種屬性以及事物之間是否具有某種關(guān)系的肯定或否定。或者說(shuō)，判斷是對(duì)思維對(duì)象有所肯定或否定的一種思維形式，其特征是：一是判斷必須對(duì)事物有所斷定;二是判斷總有真假。

判斷是概念的展開(kāi)和聯(lián)系，它以概念為基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。判斷是思維的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。通過(guò)思維的判斷活動(dòng)，可以對(duì)化學(xué)事物的屬性和相互關(guān)系作出斷定，因而判斷是人們認(rèn)識(shí)化學(xué)事物的一種方法和工具，作出判斷是化學(xué)認(rèn)知時(shí)經(jīng)常進(jìn)行的一種活動(dòng)。判斷可以回答對(duì)象“是什么”或“不是什么”，“是什么關(guān)系”或“不是什么關(guān)系”，以及“既是什么又不是什么”的對(duì)立統(tǒng)一;可以反映化學(xué)事物的性質(zhì)關(guān)系（同一或差異關(guān)系）、數(shù)量關(guān)系、位置關(guān)系、包含關(guān)系、作用關(guān)系、依存關(guān)系、排斥關(guān)系、因果關(guān)系、演化關(guān)系、可能關(guān)系、必然關(guān)系以及各種對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。判斷是組成推理、假說(shuō)和理論的要素。許多化學(xué)知識(shí)都是以判斷的形式陳述的。

判斷的真實(shí)性依賴(lài)于人們正確和深刻地認(rèn)識(shí)客觀事物，離不開(kāi)人們的實(shí)踐。判斷的正確性要求用準(zhǔn)確的語(yǔ)句來(lái)表述、選用合適的判斷形式、遵守邏輯規(guī)律等等。

判斷有直言判斷（斷定事物具有或不具有某種性質(zhì)的簡(jiǎn)單判斷，也叫性質(zhì)判斷）、聯(lián)言判斷（斷定幾種事物情況共存的判斷）、選言判斷（斷定在幾種可能情況下，至少有一種情況存在的判斷;又分為相容選言判斷和不相容選言判斷）、假言判斷（反映事物之間條件關(guān)系的復(fù)合判斷，在假言判斷中表示條件的判斷叫作前件，表示結(jié)果的判斷叫后件;又分為充分條件假言判斷、必要條件假言判斷和充分必要條件假言判斷）、負(fù)判斷（復(fù)合判斷之一;是通過(guò)否定某個(gè)判斷所得的判斷）、模態(tài)判斷（指一切包含有模態(tài)詞的判斷）之分。

判斷還可分為直接判斷和間接判斷，肯定判斷和否定判斷，單稱(chēng)判斷、特稱(chēng)判斷和全稱(chēng)判斷等等，它們都是邏輯學(xué)所討論的問(wèn)題。

從依據(jù)看，化學(xué)判斷有依據(jù)事實(shí)進(jìn)行的化學(xué)判斷、依據(jù)概念涵義進(jìn)行的化學(xué)判斷、依據(jù)規(guī)律進(jìn)行的化學(xué)判斷、依據(jù)規(guī)則進(jìn)行的化學(xué)判斷等類(lèi)型。

從具體內(nèi)容看，化學(xué)判斷的常見(jiàn)類(lèi)型有對(duì)物種進(jìn)行的判斷（是哪一種物質(zhì)）、對(duì)屬類(lèi)進(jìn)行的判斷、對(duì)組成進(jìn)行的判斷、對(duì)性質(zhì)進(jìn)行的判斷、對(duì)存在進(jìn)行的判斷（含共存判斷）、對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的判斷、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的判斷、對(duì)（平衡）狀態(tài)進(jìn)行的判斷、對(duì)化學(xué)活性進(jìn)行的判斷、對(duì)化學(xué)規(guī)律規(guī)則進(jìn)行的判斷等等。它們可能以不同的邏輯形式呈現(xiàn)。

通過(guò)化學(xué)判斷可以形成化學(xué)命題。有了化學(xué)命題，化學(xué)推理活動(dòng)才能得以進(jìn)行。

3.5化學(xué)推理

推理是是由一個(gè)或幾個(gè)已知的命題（判斷前提）推出新命題（判斷結(jié)論）的過(guò)程，是邏輯思維的基本形式之一。按推理過(guò)程的思維方向劃分，邏輯推理主要有演繹推理、歸納推理和類(lèi)比推理3個(gè)基本類(lèi)型。演繹推理是由普遍性的前提推出特殊性結(jié)論，有直言三段論法、假言推理、選言推理、二難推理以及肯定式、否定式、肯定否定式、否定肯定式等類(lèi)型。歸納推理是由特殊的前提推出普遍性結(jié)論，有完全歸納法、不完全歸納法、簡(jiǎn)單枚舉法、科學(xué)歸納法、挈合法（求同法）、差異法（求異法）、共變法、剩余法等具體方法。類(lèi)比推理是從特殊性前提推出特殊性結(jié)論，也就是從一個(gè)對(duì)象的屬性推出另一對(duì)象也可能具有這一屬性。

演繹推理的邏輯特征是：如果前提真，那么結(jié)論一定真，是必然性推理;非演繹推理的邏輯特征是：雖然前提是真的，但不能保證結(jié)論是真的，是或然性推理。

從具體內(nèi)容看，化學(xué)推理的常見(jiàn)類(lèi)型有對(duì)物種進(jìn)行的推理（是哪一種物質(zhì)）、對(duì)屬類(lèi)進(jìn)行的推理、對(duì)組成進(jìn)行的推理、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的推理（包括對(duì)官能團(tuán)或重要原子的位置以及特別的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行推理等）、對(duì)性質(zhì)進(jìn)行的推理、對(duì)存在進(jìn)行的推理（含共存推理）、對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的推理、對(duì)（平衡）狀態(tài)進(jìn)行的推理、對(duì)化學(xué)活性進(jìn)行的推理、對(duì)化學(xué)規(guī)律規(guī)則進(jìn)行的推理等等。

4化學(xué)邏輯思維（化學(xué)抽象思維）的基本操作活動(dòng)

化學(xué)邏輯思維（抽象思維）的過(guò)程主要是對(duì)有關(guān)的感知材料進(jìn)行抽象、形成化學(xué)概念等抽象結(jié)果，以及進(jìn)一步運(yùn)用概念等抽象結(jié)果進(jìn)行化學(xué)判斷和化學(xué)推理等的活動(dòng)。

化學(xué)認(rèn)知中的邏輯思維是在對(duì)化學(xué)事物感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用概念、判斷、推理、論證（或反駁）等形式進(jìn)行邏輯加工，間接地、概括地反映化學(xué)事物的活動(dòng)過(guò)程。其結(jié)果不僅是形成反映化學(xué)事物本質(zhì)的思維形式，而且要運(yùn)用這些思維形式包含的知識(shí)制訂指導(dǎo)化學(xué)實(shí)踐的計(jì)劃、方案等新的思維形式。也就是說(shuō)，它不僅在實(shí)踐和感性材料的基礎(chǔ)上解決化學(xué)事物“是什么”或“不是什么”的問(wèn)題，而且還要為化學(xué)實(shí)踐解決“怎樣做”或“不怎樣做”的問(wèn)題。

在化學(xué)認(rèn)知中常見(jiàn)的基本邏輯操作常常跟化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)相互密切配合，其主要類(lèi)型是：

4.1化學(xué)的分析與綜合

分析是把認(rèn)知對(duì)象的整體分解為若干部分、把復(fù)雜的事物分解為簡(jiǎn)單要素的過(guò)程。定性分析、定量分析、靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析、組成分析、結(jié)構(gòu)分析、性質(zhì)官能分析和系統(tǒng)分析等在化學(xué)認(rèn)知中都有著重要的意義。對(duì)化學(xué)事物進(jìn)行分析，可以借助于抽象思維，也可以借助于實(shí)驗(yàn)方法。思維中的分析可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)手段尚未達(dá)到的廣度和深度，但是它依賴(lài)實(shí)驗(yàn)方法提供感性材料、客觀依據(jù)以至檢驗(yàn)，兩者是相輔相成的。

綜合是在分析的基礎(chǔ)上把對(duì)象的各個(gè)部分、方面與要素統(tǒng)一和聯(lián)系成有機(jī)整體的過(guò)程。綜合能把握事物本來(lái)的聯(lián)系，克服分析的局限，揭示事物在分割狀態(tài)下不能顯示的特性。分析形式?jīng)Q定著綜合形式，分析和綜合既互相對(duì)立，又互相依存、互相滲透和互相轉(zhuǎn)化。

分析和綜合在化學(xué)認(rèn)知中有著廣泛的應(yīng)用，化學(xué)概念、化學(xué)理論和元素化合物知識(shí)等內(nèi)容的認(rèn)知都離不開(kāi)分析和綜合。

分析和綜合不但在化學(xué)思維的微觀過(guò)程中存在，還在宏觀、整體的化學(xué)實(shí)踐過(guò)程中存在。此時(shí)的分析與綜合常常跟分析試驗(yàn)、合成試驗(yàn)等化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)相互配合。其中，物質(zhì)的綜合（化合）實(shí)質(zhì)上是物質(zhì)系統(tǒng)的綜合，有其特殊性：此時(shí)要發(fā)生“涌現(xiàn)”現(xiàn)象，表現(xiàn)出“整體大于部分之和”，而不是簡(jiǎn)單的加和。

4.2化學(xué)的比較

比較是在分析和綜合的基礎(chǔ)上確定若干對(duì)象之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)的邏輯過(guò)程，有利于更好地掌握化學(xué)事物的本質(zhì)特點(diǎn)和相互聯(lián)系。比較可以是單項(xiàng)的或多項(xiàng)的、分析的或綜合的、簡(jiǎn)單的或復(fù)雜的、縱向的或橫向的。只有涉及對(duì)象實(shí)質(zhì)而不停留在表面的比較才是有意義和有價(jià)值的。

正確地應(yīng)用比較方法，首先要正確地確定比較什么。要選擇對(duì)認(rèn)識(shí)和實(shí)踐有決定意義的方面進(jìn)行比較。忽視實(shí)質(zhì)方面、只比較非實(shí)質(zhì)的表面方面，可能導(dǎo)致認(rèn)識(shí)上的失誤。成功的比較應(yīng)能從表面的差異中發(fā)現(xiàn)實(shí)質(zhì)的相同，從表面的一致中發(fā)現(xiàn)實(shí)質(zhì)的差異。

其次，要正確地進(jìn)行比較。只有對(duì)象的同一方面相對(duì)應(yīng)的屬性才能加以比較，不是同一方面相對(duì)應(yīng)的屬性不具有可比性。

此外，比較還應(yīng)當(dāng)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，比較就無(wú)法進(jìn)行;標(biāo)準(zhǔn)不一定，比較就不合理，就會(huì)犯邏輯錯(cuò)誤。

與分析和綜合類(lèi)似，比較不但在化學(xué)思維的微觀過(guò)程中存在，也在宏觀、整體的化學(xué)過(guò)程中存在。微觀的比較常用于思維素材的取舍或主次/輕重判定。宏觀的化學(xué)比較有關(guān)于物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制取方法的比較，關(guān)于化學(xué)過(guò)程現(xiàn)象、條件、操作、效應(yīng)方面的比較等等。

為了精細(xì)地進(jìn)行比較，化學(xué)注重制定對(duì)應(yīng)的參量及其測(cè)量方法以及比較標(biāo)準(zhǔn)，例如跟金屬性、非金屬性對(duì)應(yīng)的電負(fù)性，跟金屬活動(dòng)性對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位、跟溶解性對(duì)應(yīng)的溶解度和溶度積、跟酸性對(duì)應(yīng)的酸電離常數(shù)等等。

4.3化學(xué)的分類(lèi)

分類(lèi)是在比較的基礎(chǔ)上根據(jù)共同點(diǎn)把事物歸并為一類(lèi)、根據(jù)差異點(diǎn)把事物分為不同的類(lèi)或者把同類(lèi)事物劃分為較小的類(lèi)，從而將事物區(qū)分為不同種類(lèi)的邏輯方法。分類(lèi)可以使大量繁雜的認(rèn)知材料條理化、系統(tǒng)化，為有序地進(jìn)行認(rèn)知活動(dòng)創(chuàng)造條件?？茖W(xué)的分類(lèi)能反映事物內(nèi)部的規(guī)律性聯(lián)系，有利于掌握有關(guān)的認(rèn)知對(duì)象。

分類(lèi)必須以對(duì)象本身的某種屬性或關(guān)系作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。既可以根據(jù)事物的本質(zhì)屬性進(jìn)行本質(zhì)分類(lèi)（自然分類(lèi)），也可以根據(jù)事物的顯著特征作輔助分類(lèi)。在化學(xué)認(rèn)知中常常根據(jù)認(rèn)識(shí)或?qū)嵺`的不同需要采用不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)事物作不同的分類(lèi)。

分類(lèi)應(yīng)該遵守下列規(guī)則：（1）分類(lèi)必須相應(yīng)相稱(chēng)，即分類(lèi)所得各子項(xiàng)外延之和必須跟母項(xiàng)的外延恰好相等;（2）各子項(xiàng)應(yīng)是互相排斥的，其外延之間是不相容的并列關(guān)系;（3）分類(lèi)不能越級(jí)，必須按照一定的層次逐級(jí)進(jìn)行;（4）同一次分類(lèi)必須使用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)物材料的種類(lèi)十分龐雜，因此，科學(xué)、合理的分類(lèi)對(duì)于化學(xué)來(lái)說(shuō)十分重要。

4.4化學(xué)的類(lèi)比

類(lèi)比是在比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)兩個(gè)或兩類(lèi)對(duì)象在某些方面相似或相同，推論它們?cè)谄渌矫嬉蚕嗨苹蛳嗤哑渲心骋粚?duì)象的有關(guān)知識(shí)或結(jié)論推廣到另一對(duì)象的邏輯方法。又稱(chēng)類(lèi)比推理或類(lèi)推。類(lèi)比推理是在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步獲得新知識(shí)的一種有效的試探性方法，在化學(xué)認(rèn)知中有著廣泛的應(yīng)用。

但是，類(lèi)比有其局限性。由于事物之間總存在差異，相似屬性跟推論屬性之間不一定有必然的聯(lián)系，使類(lèi)比所得結(jié)論不一定可靠，必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐的驗(yàn)證。為了提高類(lèi)比推理的可靠性，應(yīng)該以兩個(gè)或兩類(lèi)對(duì)象之間盡量多的相似方面、特別是本質(zhì)屬性的相似為依據(jù);另一方面，推論屬性跟相似屬性、特別是本質(zhì)屬性之間應(yīng)該具有較高的相關(guān)程度。

物質(zhì)的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律跟其微觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律往往有很大差別，在它們之間進(jìn)行類(lèi)比需要特別謹(jǐn)慎。

4.5化學(xué)的歸納和演繹

歸納是根據(jù)個(gè)別事物具有某種屬性而推論某類(lèi)事物都具有該屬性，由個(gè)別事物概括出一般結(jié)論的一種邏輯過(guò)程，又稱(chēng)為歸納推理。歸納法能從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中找出帶普遍性的規(guī)律和原理，擴(kuò)大和獲得新知識(shí)，能為合理安排實(shí)驗(yàn)提供邏輯依據(jù)，在化學(xué)認(rèn)知中有著廣泛的應(yīng)用。在化學(xué)認(rèn)知中常采用不完全歸納法。只根據(jù)部分對(duì)象作出概括，可能犯以偏概全或輕率概括的錯(cuò)誤，所得結(jié)論需經(jīng)過(guò)實(shí)踐、特別是反例的檢驗(yàn)?？茖W(xué)歸納法通過(guò)對(duì)典型對(duì)象的分析，揭示對(duì)象跟屬性之間的必然聯(lián)系，從而得出具有必然性的概括結(jié)論，提高結(jié)論的可靠性。這種方法又叫做典型歸納法，也是在化學(xué)認(rèn)知中常用的一種歸納過(guò)程。

演繹是從一般性原理出發(fā)、按照一定規(guī)則得出關(guān)于個(gè)別具體事物的結(jié)論的邏輯過(guò)程。在科學(xué)證明、科學(xué)預(yù)見(jiàn)和建構(gòu)理論體系方面有著顯著的作用。演繹的運(yùn)用形式多種多樣，“大前提一小前提一結(jié)論”三段論式是較常見(jiàn)的一種。在前提為真的條件下，演繹的規(guī)則能保證真值下傳，因而所得結(jié)論真實(shí)可靠。如果前提不真，就可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。用演繹法所得結(jié)論一般也要在實(shí)踐中加以驗(yàn)證。

歸納和演繹在科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程中的功能是互補(bǔ)的、不能互相代替。在實(shí)際的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，它們互為條件、互相滲透：演繹的大前提往往是歸納的結(jié)果，歸納過(guò)程的分析則要依賴(lài)演繹。也就是說(shuō)，演繹需要以歸納為基礎(chǔ)，而歸納需要以演繹為指導(dǎo)。在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)該注意它們的相互聯(lián)系和相互補(bǔ)充。

4.6化學(xué)的證明和反駁

在化學(xué)認(rèn)知中有時(shí)要確定某種猜想、假設(shè)、思想、觀點(diǎn)乃至假說(shuō)、理論的正確性。為此，常常要用事實(shí)或科學(xué)原理作為根據(jù)來(lái)證明。證明是用已知的真實(shí)判斷確定另一個(gè)判斷真實(shí)性的一種邏輯方法。證明由論題、論據(jù)和論證方式組成。論題是需要證明其真實(shí)性的判斷，它必須明確，并在論證過(guò)程中始終保持穩(wěn)定、同一，不隨意擴(kuò)大、縮小或偷換。論據(jù)是用來(lái)證明論題真實(shí)性的根據(jù)，它可以是事實(shí)論據(jù)，也可以是事理論據(jù)（定義、原理、規(guī)則、定律等）。論據(jù)必須是真實(shí)的，并且其真實(shí)性不依賴(lài)于論題的真實(shí)性，以防止虛假論證或循環(huán)論證。論據(jù)必須跟論題有著必然的聯(lián)系，才能有效和可靠地證明論題。此外，論據(jù)應(yīng)該是充分的，才能使論證完全和嚴(yán)密。論證方式是論題和論據(jù)之間的邏輯聯(lián)系方式，即證明中所使用的推理形式。論證方式必須符合邏輯，即符合推理規(guī)則。證明的形式多種多樣。按照論證方式可以分為演繹證明、歸納證明、類(lèi)比證明3類(lèi)。它們都是直接證明，在化學(xué)認(rèn)知中比較常用。

反駁是一種特殊的邏輯證明，它是引用已知的真實(shí)判斷來(lái)確定另一判斷虛假性的邏輯方法。它跟證明的不同在于，證明是證真，而反駁是證偽。反駁也由3部分組成，即由被反駁的論題、反駁的論據(jù)和反駁的方式組成。反駁可以從反駁論題、反駁論據(jù)和反駁論證方式3方面進(jìn)行。列舉事實(shí)進(jìn)行反駁（歸納反駁）;由被反駁的論題引出虛假判斷或者自相矛盾的判斷，從而確定被反駁的論題虛假（歸謬法，演繹反駁）;以及獨(dú)立地證明另一個(gè)與被反駁論題相矛盾的命題真實(shí)（間接反駁），都是常用的反駁方法。

真理總是與謬誤相比較而存在，相斗爭(zhēng)而發(fā)展。因而，證明與反駁相輔相成，都是認(rèn)識(shí)真理不可缺少的思維方法。

4.7化學(xué)的數(shù)學(xué)抽象及數(shù)學(xué)運(yùn)思

數(shù)學(xué)是科學(xué)抽象的一種工具，具有高度的抽象性。在科學(xué)認(rèn)知活動(dòng)中常常要以數(shù)學(xué)為工具進(jìn)行科學(xué)抽象活動(dòng)。

數(shù)學(xué)方法是現(xiàn)代化學(xué)研究的重要方法之一，在化學(xué)認(rèn)知中也有著重要的應(yīng)用，主要是：

（1）用形式化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表示化學(xué)中的量以及量的關(guān)系、量的變化，或者表示化學(xué)概念、原理、規(guī)律以及狀態(tài)和過(guò)程，加深有關(guān)認(rèn)識(shí);

（2）進(jìn)行數(shù)量分析和計(jì)算，從量的方面認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其化學(xué)變化;

（3）利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)，進(jìn)行推導(dǎo)、演算來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其化學(xué)變化的微觀圖景;

（4）利用數(shù)學(xué)模型來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)化學(xué)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征和變化規(guī)律，等等。

數(shù)學(xué)方法在化學(xué)中的運(yùn)用必須始終以化學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)并且接受化學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)?；瘜W(xué)認(rèn)知越深入，就越離不開(kāi)數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用。

4.8化學(xué)的物理抽象及物理學(xué)運(yùn)思

主要表現(xiàn)在：在研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或變化時(shí)使用“力”的概念、“能（量）”、原子精細(xì)結(jié)構(gòu)等概念。

4.9化學(xué)中的抽象和概括

（參見(jiàn)前、后文，此處從略）。