Реконструкция развития периодической таблицы на основе истории и философии науки и ее значение для учебников общей химии

Цели настоящего исследования: (а) разработать концептуальную основу по истории и философии науки (ИФН) на основе реконструкции развития периодической таблицы; (б) сформулировать семь критериев на основе этой концептуальной основы; и (в) оценить 57 учебников общей химии для студентов первого курса с точки зрения представления в них периодической таблицы. Историческая реконструкция развития периодической таблицы показала, что периодичность элементов можно трактовать как индуктивное обобщение или как следствие атомной теории. Природа вклада Менделеева вызывает значительные споры; рассматриваются различные варианты его интерпретации: упорядоченная область, эмпирический закон и теория с ограниченной объяснительной силой. Все учебники считают главным вкладом периодической таблицы систематизацию элементов в соответствии с их физико-химическими свойствами; далее следуют контрпредсказания ранее неизвестных элементов (30 учебников) и новые предсказания — исправления атомных масс — для известных элементов (10 учебников). Относительная значимость систематизации и предсказания в рамках ИФН, как правило, игнорируется. Лишь в немногих учебниках предпринимались попытки исследовать возможную причину периодичности таблицы, а природа вклада Менделеева рассматривалась в крайне небольшом числе учебников. Развитие периодической таблицы как последовательность эвристических принципов, представленная в форме убедительной аргументации, также остается без внимания. Подход, при котором в учебниках подчеркивается, что развитие периодической таблицы было индуктивным обобщением и что у Менделеева не было модели или теории, не способствует формированию духа критического исследования, который побуждал ученых разбираться в альтернативных интерпретациях, конфликтах и спорах. Сделан вывод, что развитие периодической таблицы проходило в процессе непрерывной критической оценки — конфликтов и дискуссий, в ходе которых ученые выдвигали различные предварительные теоретические идеи для понимания наблюдаемых явлений.