摘要Peter Atkins教授是国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）教育委员会主席、英国牛津大学教授。他从事量子理论研究；也是全球著名的通俗科学作家。他认为化学教育有三大主要目标，训练洞察物质内部性质的能力；将定性概念转化为定量概念；成为转变物质的“魔术师”。学生在化学学习过程中会遇到三大困难：对化学的解释感到非常抽象；化学中有很多影响因素相互矛盾；化学的确不容易学。克服困难的对策是鼓励他们努力学习，激发学习的兴趣和劲头；要让学生明白化学课程的核心只是几个简单的概念；让学生知道这个世界充满着化学带来的奇迹。
关键词Peter Atkins 化学教育 目标 学习困难 对策
2002年8月在北京香山举行的IUPAC第17届国际化学教育大会上，英国牛津大学物理化学教授、牛津林肯学院导师、国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）教育委员会主席Peter Atkins作了题为“化学：教授它•欣赏它•传播它”的精彩报告，引起了我们的关注。Peter Atkins的研究专长为量子理论，特别是与分子性质相关的理论。他所著的《物理化学》（ISBN：0198792859）和《无机化学》 (ISBN：019850330X)等教科书，广为各国大学采用。
Peter Atkins 教授也从事大众科学工作, 是全球著名的通俗科学作家。他对于将化学知识介绍给大众非常有兴趣，著作有20多本。他的《化学元素王国之旅》（ISBN：957-621-324-X）把周期表虚拟成一个邦国，名为“周期王国”；一个元素就是一个邦，而化合物就是邦与邦的结盟。他邀请大家一起经历想象之旅：在“王国”疆土的空中翱翔，在它广阔的草原漫步，甚至往地底掘洞，探寻里面的地层结构；还追溯“王国”的发迹史、寻找绘制版图的人，并理清“王国”的典章制度。由这种方式，引导人们发现一个变化万千的“王国”呈现在眼前，而真实世界其实就是这样的。《Atkins’ 分子 》（ISBN:0521823978）被称为“ 迄今为止最美丽的化学”，书中他向人们揭示了分子在日常生活中经常会遇到的织物、药、塑料、炸药、清洁剂等物品中的作用。为人们提供了多个从非专业方面看待周围世界的视角, 揭露了各事物间料想不到的联系。
Peter Atkins教授花了大半生的时间刻苦钻研，他有惊人的洞察力，能将复杂的事物分析得简单而清楚。他对化学教育有着独到见解。
1化学教育的三大主要目标
化学教育的中心战略目标是什么，也就是通过我们的课程学生能主要学到什么技巧；能传播给大众关于化学学科怎样的观点，这是互相联系的。化学教育的主要目标是什么？一是培养学生能透过物质表面“看”到它内部的洞察力。也就是说我们教育的主要策略是培养每个人的微观想象力，我们并不希望学生及大众个个成为科学家。二是培养定性的概念，并将定性的概念转化成定量的概念。这就是我们关于化学教育的主要目标之一，第一步激发内部的想象力，第二步利用数学工具将内部洞察力转变成定量的表达方式 。
回顾化学的发展史可以发现在这门学科发展中最重要的一步是拉瓦锡得出化学反应中质量守恒的结论并用来解释化学现象。在科学史上很早就开始用确定的数字来表示位置和速度，因此物理学很早就进入定量科学的阶段。但在化学中如何引入数量呢？如何将物质转化为定量概念呢？这一点直到拉瓦锡采用质量守恒定律来称量反应物和产物才得以实现。这在化学史上是极其重要的，因为它促使了化学由定性向定量方向发展，而一旦进入定量化阶段后化学发挥出了更巨大的作用。我们应当传授给学生这种定量的概念也就是可测定性的概念，培养他们能将一般概念向定量概念转化的这种能力，以及这种转化的思想，这是化学教育中非常重要和精彩的一部分。另一方面我们期望训练和培养学生对物质的想象力，我们希望他们能在思想中将物质由一种形式向另一种形式转化。Peter Atkins认为化学对社会的贡献表现为两种形式：一是深入了解周围的事物；二是表现为将一种物质转变为另一种物质，使得人类不断进步。因此需要培养用物质创造神奇的“魔术师”，当然这不是泛指的神奇而是科学。总之化学教育的三大主要目标为：第一训练洞察物质内部性质的能力；第二将定性概念转化为定量概念；第三成为转变物质的“魔术师”。如果我们可以做到这点的话就成功地达成了教育学生的任务。
2学习化学的困难
必须承认化学是一门非常复杂的学科，从事化学研究及化学教育的工作者就是因为克服了学习化学的困难。在学习化学的过程中主要会遇到三大困难。困难之一，对化学的解释显得非常抽象，当然在化学工作者看来并不抽象，但在学生和大众看来我们所使用的语言却非常抽象。当我们提到原子、分子、能量、以及熵等等时，普通大众看来这简直是脱离他们现实世界的抽象语言，我们的学生也觉得这很复杂。因此要克服的困难之一是能向人们展示化学并不是一门复杂的学科；展示我们能理解的原子、分子都确实存在，能量和熵从某种意义上讲也是存在的等事实。困难之二，在化学中有如此多矛盾的影响因素。仅从一个方面来阐述物质某一特性是行不通的；同样一个反应向这个方向进行而不是那个方向也不是用一种原理所能解释的，要从电负性、电势差、自由能等等方面综合起来考虑，且必须学会评估每种因素的重要程度，对学生来讲确定哪一方面最重要是很困难的。Peter Atkins在牛津大学教授化学的过程中发现许多学生在毕业后并没有成为化学工作者，他们从事工业工作或成了经济学家，还有些去炒股或当了银行家等，他们的成功就是在化学学习中受到良好的训练。在英国很多人到牛津学习化学是为了期望能在外界化学工业找到工作，期望因为他们拥有关于化学的特殊技能而在化学工业找到工作。当然化学技能确实是工业、经济发展所需要的。在工业上往往是某一因素占据主导地位，在决定开发某一新项目之前必须权衡各种相互对立的影响因素。化学家被训练来解决这些有相互对立的影响因素的问题，至少要熟悉它们，所以化学家们在这方面受到的训练是良好的。同样，一位化学家或学习化学的人在理解相互对立的影响因素方面也受到了良好的训练。为什么人们期望化学家而不是历史学家来解决这样的问题，还因为化学家能将问题定量化，使得各种条款具体化数字化，从而使得问题的解决更加科学。为什么化学家受到如此的器重和重视？是因为所需解决的问题是如此的困难和紧迫，以至对问题解决者要求非常高，并且必须努力工作、完全投入其中。因此，要鼓励我们的学生努力学习，因为工业和经济方面的要求非常高。最后一个困难：我们必须承认化学的确极其不容易学，需要付出相当大的劳动。这些就是学习化学的三大难点。
3克服学习化学困难的对策
那我们能做些什么来克服这些困难？要鼓励学生努力学习，激发学习的兴趣和劲头。让学生明白这门课程的核心只是几个简单的概念。诸如物质由原子构成；原子结构决定物质的化学性质；通过共用电子对形成化学键；分子形状很重要；分子之间有作用力；能量是守恒的；能量和物质呈分散的趋势；反应要克服势垒；化学反应以4种不同的方式发生等。大千世界看起来很复杂，但如果我们透过纷繁芜杂的表面现象就会发现其核心问题其实很简单，科学就是要讨论世界的核心问题。科学方法的成功之处就在于发现世界上的问题其实很简单，只不过表现得复杂，我们要做的就是让学生明白世界其实很简单。在我们的课程中期望学生明白由这些最简单的概念可以表征大量复杂的现象，并得到深奥的结论。我们也应该让学生知道这个世界充满着化学带来的奇迹，并在他们学习化学过程中教会他们用科学方法看待世界，让他们体会这样的探讨过程比他们原先所想的要有趣得多。
参考文献
［1］Peter Atkins. Proceeding of the 17th IUPAC International Conference On Chemical Education, 2002：1
