Абстрагированное в результате сравнения объектов общее, как одна из сторон исследуемых предметов, должно занять определённое место в системе других сторон и отношений, поскольку абстрагирование сторон и установление их взаимоотношений ведут к синтезу конкретного, как это было показано выше. На примере реакций металлов с кислотами сформировалось теоретическое понятие из отдельных абстракций, выявленных экспериментально:

а) металлы вытесняют водород из кислот;

б) не все металлы могут вытеснять водород из кислот;

в) по признаку вытеснения водорода из кислот металлы делятся на активные и неактивные;

г) металлы реагируют с кислотами не только путём вытеснения водорода;

д) неактивные металлы взаимодействуют с кислотами, при этом они окисляются не ионами водорода, а кислотными остатками.

Для образования конкретного понятия необходимо не только вычленить отдельные внешние стороны, но и, что самое главное, абстрагировать существенное. Сущность исследуемого объекта не представлена во внешней форме, которая может быть воспринята нашими чувствами. Она может быть вычленена не путём сравнения ряда предметов, а путём анализа и синтеза, которые осуществляются при установлении взаимосвязей и отношений, а также при установлении иерархии абстракций. В данном примере реакций металлов с кислотами сущность заключается в величинах электродных потенциалов, а ещё более глубокая сущность – в электронных представлениях.

Анализ и синтез являются средствами теоретического освоения реальной действительности – восхождением от абстрактного к конкретному [102]. Путём анализа единичное расчленяется, выделяются отдельные стороны (абстракции), путём последующего синтеза устанавливается координация сторон, свойств, вычленяется генетическое противоречие, приведшее к возникновению исследуемого объекта, то есть сущность. Далее прослеживается развитие объекта и открываются его различные стороны, устанавливаются взаимосвязи между ними, и тем самым синтезируется конкретное понятие. Так происходит переход от единичного к особенному, а затем к всеобщему. При этом индукция применяется на эмпирическом уровне, а восхождение от абстрактного к конкретному – на теоретическом. Это можно выразить следующей цепочкой:

единичное – особенное (абстракция) – всеобщее (конкретное).

Опираясь на индукцию, дидактика выработала схему образования понятия [12, 105]:

ощущение – восприятие – представление – понятие.

Отсюда большое значение придаётся формированию представлений путём наблюдения образцов изучаемых объектов, а также сравнению, в результате которого вычленяется общее. Но так могут формироваться только эмпирические понятия.

Приведённая схема формирования понятия включает как нейрологические (биологические), так и интеллектуальные факторы. Ощущение и восприятие происходят благодаря врождённому биологическому механизму: внешнее воздействие на органы чувств (рецепторы) вызывает реакцию организма, заключающуюся в передаче сигнала в соответствующие отделы мозга. Из ощущений формируется представление. Две стадии схемы ощущение – восприятие относятся к познанию нерасчленённого единичного. Представление можно считать звеном, связывающим биологические и интеллектуальные процессы. Представление является уже обобщённым образом, но интеллектуальные процессы только зарождаются.

Однако представление ещё не может предшествовать понятию: в нём нет глубинной сущности, которую раскрывает понятие. Особенно это касается химии, сущность которой лежит на уровне микромира и не может быть представлена в ощущениях. Поэтому, сколько бы ученики ни рассматривали образцы веществ или ни наблюдали опыты, индуктивно познать сущность химических явлений, то есть понять их, они не смогут. Необходим определённый мыслительный процесс, который приведёт к познанию скрытой сущности. Учёные признают, что наука достигла такого уровня, когда мы можем понять то, чего не можем представить. Иными словами, глубина научного знания не представлена в ощущениях.