精神操作

广义的化学程序操作，除实验操作之外，还包括非仪器的操作，也可以称之为精神操作。后者主要指科学研究过程中的思维活动，包括“纸笔的操作”（数学演算和逻辑演算）和语言操作。精神操作也有它必须遵循的一整套规则、程序和方法。它们是人类思维活动规律的总结。精神操作的范围不是无限的，而必须最终有可能同仪器操作构成联系。一切科学理论都必须落实在实验操作的基础之上。物理概念、化学概念，都不能只为我们的直观或想象所把握，而是以实验室中进行的各种特定的操作及其效果来定义的。化学语言应当是简洁、明白、无歧义的，而这只有通过与化学经验事实进行联系和对照才有可能做到。任何科学都不能停留在对其研究对象的单纯的经验描述阶段，化学也不例外。化学精神操作的涵义就是创造化学概念范畴系统，并通过它们的展开建立化学理论体系，使化学家们有可能在思想中考察和掌握化学对象。近代实验科学由伽利略开创了传统，促进了数学方法与实验观察相结合，即动手与动脑的结合。化学精神操作（理论思维）对化学学科的形成与发展起了重大作用。化学成为一门独立的学科，是以元素的科学定义为其肇始的。
     正是借助于元素、燃素等一系列范畴，化学家才能在茫茫的化学物质的丛林之中把握自己的研究对象。化学史上每一次重大的突破无不与化学精神操作的巨大成就相关。门捷列夫、范特霍夫、阿累尼乌斯、凯库勒等杰出的化学家的名字是同他们所首创和阐释的化学概念范畴紧密地联系在一起的。由于化学是一门经验性很强的学科，因而能够提出一个有创见的理性的概念，其意义就更加难以估量。当代化学还只能说是处于从经验科学向理论科学的过渡之中，现有的化学理论还不足以对化学物质世界的作用规律给出一个统一、精确和完善的解释。这也就成了未来理论化学发展的一个带有方向性的任务。当然，精神操作也不可能代替实验操作。它依赖于后者所提供的经验材料，依赖于后者对其结论的最终检验。精神操作和实验操作都是化学家掌握化学研究对象的有力工具，两者统一于人类对化学物质对象的日益深刻的化学认识过程。