管窺高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

胡先錦

摘要：核心素養(yǎng)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)尤其是中國(guó)教育領(lǐng)域熱議的話題，也是當(dāng)前我國(guó)深化課程改革和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵所在。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)構(gòu)成要素。深刻全面理解高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，培育核心素養(yǎng)，是當(dāng)前和今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)面臨的重要課題。

關(guān)鍵詞：課本實(shí)驗(yàn)；改進(jìn)方案；實(shí)踐；反思

文章編號(hào)：1008-0546（2017）03-0026-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.09

2014年3月30日，教育部《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》文件中提出“研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系”，要求“各級(jí)各類學(xué)校要從實(shí)際情況和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實(shí)到各學(xué)科教學(xué)中”。核心素養(yǎng)體系被置于深化課程改革、落實(shí)立德樹人目標(biāo)的基礎(chǔ)地位，成為下一步深化教育改革的關(guān)鍵因素。那么，核心素養(yǎng)到底是什么？如何理解高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)？

一、核心素養(yǎng)簡(jiǎn)述

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，指向于21世紀(jì)信息時(shí)代公民生活、職業(yè)世界和個(gè)人自我實(shí)現(xiàn)的新特點(diǎn)和新需求。核心素養(yǎng)又稱為“21世紀(jì)素養(yǎng)”或“21世紀(jì)技能”。21世紀(jì)初，世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織率先提出了“核心素養(yǎng)”結(jié)構(gòu)模型。2005年，中國(guó)臺(tái)灣啟動(dòng)了“界定與選擇核心素養(yǎng)：概念參考架構(gòu)與理論基礎(chǔ)研究”的專題研究計(jì)劃。2006 年，歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)通過(guò)并建議歐盟各國(guó)將關(guān)于核心素養(yǎng)的建議案作為推進(jìn)終身學(xué)習(xí)和教育與培訓(xùn)改革的參照框架。2009 年，日本國(guó)立教育政策研究所啟動(dòng)了指向“社會(huì)變化的主要?jiǎng)酉蛞约叭绾斡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生適應(yīng)今后社會(huì)生活的素質(zhì)與能力”的“教育課程編制基礎(chǔ)研究”。[1]

日本學(xué)者恒吉宏典等人認(rèn)為，核心素養(yǎng)指“學(xué)生在學(xué)校教育的學(xué)習(xí)場(chǎng)所習(xí)得的、以人類文化遺產(chǎn)與現(xiàn)代文化為基軸而編制的教育內(nèi)容，與生存于生活世界的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中所形成的作為關(guān)鍵能力的內(nèi)核”。[2]

自2013年，高中課程標(biāo)準(zhǔn)專家修訂組經(jīng)過(guò)深入研究，達(dá)成普遍共識(shí)，認(rèn)為中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)不是僅僅適用于某個(gè)特定學(xué)科、某些特定情境或特定人群的一種特殊素養(yǎng)，而是適用于一切情境和所有人的普遍性、綜合性素養(yǎng)[3]。當(dāng)前，我國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，包括文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新等六大素養(yǎng)。

二、高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成與理解

1. 高中化學(xué)是一門什么樣的學(xué)科

化學(xué)，是一門在原子、分子的水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)。化學(xué)，是未來(lái)社會(huì)的中心科學(xué)，在資源、環(huán)境、能源、材料、海洋、太空以及生命等科學(xué)中將發(fā)揮著極其重要的作用。

高中化學(xué)課程是在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上，以進(jìn)一步提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心指向。通過(guò)高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生愛上化學(xué)，取得學(xué)業(yè)成就的同時(shí)，逐步成長(zhǎng)為自信的學(xué)習(xí)者，為自身發(fā)展和未來(lái)生活奠定心理基礎(chǔ)；通過(guò)高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究的意識(shí)和創(chuàng)造能力，感受科學(xué)探究的樂(lè)趣和成就感，努力成為合格的科學(xué)探究者；通過(guò)高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，初步建立化學(xué)基本觀念，培養(yǎng)和優(yōu)化可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)思維；通過(guò)高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，能將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際和生產(chǎn)實(shí)踐，逐步樹立綠色化學(xué)思想和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，樹立良好的科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀。[4]

總的說(shuō)來(lái)，通過(guò)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠形成作為未來(lái)公民應(yīng)具備的化學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展核心素養(yǎng)，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，這應(yīng)該成為也必然成為高中化學(xué)課程的總目標(biāo)。

2. 高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成要素與理解

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)在化學(xué)課程學(xué)習(xí)中的具體體現(xiàn)。是要求學(xué)生通過(guò)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀等方面發(fā)展的綜合表現(xiàn)，包括學(xué)生終身發(fā)展和適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展所必需的化學(xué)概念、原理、觀念和方法、意識(shí)等，是具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和必備品格。

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂專家工作委員會(huì)化學(xué)組專家研究指出，高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)既各自獨(dú)立又相互交融的要素。

（1）宏觀辨識(shí)與微觀探析

筆者認(rèn)為，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”作為高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，既彰顯了化學(xué)自身的學(xué)科特點(diǎn)，也顯現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的時(shí)代色彩。

一方面，化學(xué)是一門在原子、分子的水平上開展研究的科學(xué)。宏觀與微觀的結(jié)合是我們認(rèn)識(shí)和理解物質(zhì)及其性質(zhì)、變化的基本化學(xué)視角，體現(xiàn)著“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應(yīng)用”的化學(xué)基本思想。這就要求學(xué)生通過(guò)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，更多地了解人類探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究歷史和研究成果，能在原子、分子水平去描述物質(zhì)的構(gòu)成和微觀結(jié)構(gòu)，能從“宏微結(jié)合”的視角解釋物質(zhì)的性質(zhì)及其變化，能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)去預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)、應(yīng)用，初步形成從微觀視角開展科學(xué)探究的意識(shí)和方法。

另一方面，隨著科學(xué)和社會(huì)的發(fā)展，化學(xué)科學(xué)的研究方式和研究思維也在悄然發(fā)生著變化?！耙娢⒍奔仁侵袊?guó)傳統(tǒng)文化的精髓所在，也一直是化學(xué)學(xué)科所特有的研究和學(xué)習(xí)視角?！坝芍胛ⅰ焙汀坝晌⒅钡难芯糠绞胶脱芯克枷胧腔瘜W(xué)在上個(gè)世紀(jì)進(jìn)展的重要特征，也是化學(xué)發(fā)展的必由之路。因此，將“宏觀辨識(shí)與微觀探析”作為高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的首要素養(yǎng)，充分體現(xiàn)了21世紀(jì)高中化學(xué)的學(xué)科性、時(shí)代性和創(chuàng)新性。

（2）變化觀念與平衡思想

我們知道，物質(zhì)是在不斷運(yùn)動(dòng)的，物質(zhì)之間是相互作用、相互影響的，物質(zhì)變化是有條件且相互聯(lián)系的。物質(zhì)的轉(zhuǎn)化有內(nèi)因和外因的差異，有量變與質(zhì)變的過(guò)程；化學(xué)變化中既有物質(zhì)的變化，也有能量的轉(zhuǎn)化。學(xué)習(xí)和研究化學(xué)，就必然研究紛繁復(fù)雜卻又有著特征和規(guī)律的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和化學(xué)變化。而“變化”中又必然存在著“平衡”，這既是化學(xué)的基本內(nèi)容、基本內(nèi)涵之一，也是一種哲學(xué)的辯證思維，分析化學(xué)變化也需要用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的哲學(xué)思維去考察和分析。

高中化學(xué)課程內(nèi)容中，運(yùn)用變化和平衡的思想來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)化學(xué)和解決化學(xué)問(wèn)題是一種重要的、常用的化學(xué)思維方法。為此，培育學(xué)生“變化觀念與平衡思想”，以引導(dǎo)學(xué)生用變化和發(fā)展的觀點(diǎn)去觀察我們的物質(zhì)世界，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用抽象與具體、分析和綜合、歸納和演繹、變化與守恒等辯證思維方法去認(rèn)識(shí)和理解物質(zhì)的變化規(guī)律，能用對(duì)立和統(tǒng)一、量變和質(zhì)變、聯(lián)系和發(fā)展、變化與平衡的哲學(xué)觀念去深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化，從而可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)掌握化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，更全面、更深刻地認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律，更科學(xué)地認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的內(nèi)涵，主動(dòng)建構(gòu)化學(xué)科學(xué)體系。

（3）證據(jù)推理與模型認(rèn)知

化學(xué)是一門基于事實(shí)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)證的科學(xué)，這正是其學(xué)科特質(zhì)之一。證據(jù)，是研究化學(xué)的基礎(chǔ)，在化學(xué)學(xué)習(xí)中要學(xué)會(huì)通過(guò)多途徑、多角度、多層次地搜尋證據(jù)，而對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化提出可能性假設(shè)；能基于證據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和邏輯推理，證實(shí)或證偽所作出的假設(shè)或預(yù)測(cè)；能正確表達(dá)和解釋證據(jù)與結(jié)論（假設(shè)）之間的關(guān)系。在證據(jù)的基礎(chǔ)上形成模型認(rèn)知是高中化學(xué)課程目標(biāo)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。借助抽象、模仿、假想、聯(lián)想、對(duì)比等科學(xué)認(rèn)知方法，形成模型建構(gòu)能力、模型檢驗(yàn)?zāi)芰Α⒛Ｐ蛻?yīng)用能力和模型再轉(zhuǎn)化能力等模型認(rèn)知能力。

從化學(xué)學(xué)科認(rèn)知視角來(lái)看，“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中顯然具有重要的學(xué)科價(jià)值。我們探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)及其變化，往往需要收集證據(jù)、借助模型進(jìn)行認(rèn)知推理和延伸理解，運(yùn)用模型方法來(lái)表征化學(xué)研究的對(duì)象、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)理論；建基于證據(jù)、依據(jù)于模型，搭建學(xué)科經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)理論之間的認(rèn)知橋梁，培養(yǎng)科學(xué)精神、化學(xué)探究意識(shí)和探究能力；建立基于證據(jù)和模型的解決化學(xué)問(wèn)題的思維框架，運(yùn)用證據(jù)推理和模型方法解釋化學(xué)現(xiàn)象、深入揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，逐步建構(gòu)和完善解決復(fù)雜化學(xué)問(wèn)題或跨學(xué)科問(wèn)題的科學(xué)心智模式。

從“真實(shí)評(píng)價(jià)”[5]視角來(lái)看，“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)對(duì)于解決單學(xué)科問(wèn)題和跨學(xué)科問(wèn)題具有重要的實(shí)踐價(jià)值。應(yīng)用必需的知識(shí)和技能去完成真實(shí)情境或模擬情境中的某項(xiàng)任務(wù)，通過(guò)對(duì)完成任務(wù)狀況的考查來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)與技能的掌握程度，以及反思實(shí)踐、問(wèn)題解決、交流合作和批判性思考等多種復(fù)雜能力，是“真實(shí)評(píng)價(jià)”的內(nèi)涵所在。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的素養(yǎng)，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)實(shí)事求是的治學(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問(wèn)題的思維品質(zhì)、協(xié)作能力和實(shí)踐操作能力。

（4）實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新來(lái)源于質(zhì)疑、來(lái)源于探究。毋庸置疑，“實(shí)驗(yàn)探究”必然應(yīng)該是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的必備素養(yǎng)。筆者認(rèn)為，這里的“實(shí)驗(yàn)探究”是廣義上的“實(shí)驗(yàn)探究”，是指包括實(shí)驗(yàn)操作探究在內(nèi)的，多層面、多角度的探究方法、探究能力的統(tǒng)整，而不僅僅是操作層面的探究。

就化學(xué)學(xué)科自身內(nèi)容而言，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的學(xué)科內(nèi)容。當(dāng)前，高中化學(xué)教材中就專門設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”模塊。首先，實(shí)驗(yàn)是一種可以常用常新的教學(xué)手段，可以借助豐富多彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，營(yíng)造學(xué)科特質(zhì)的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；其次，實(shí)驗(yàn)是識(shí)別和創(chuàng)造物質(zhì)的重要方法，實(shí)驗(yàn)探究是認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的重要活動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)，有利于幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能；再次，實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)新創(chuàng)造的重要工具，化學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷程和研究成果就是其足夠的證明，在實(shí)驗(yàn)中可以啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

就發(fā)展核心素養(yǎng)視角而言，“實(shí)驗(yàn)探究”與“創(chuàng)新意識(shí)”本就是一個(gè)整體，“實(shí)驗(yàn)探究”也是培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新意識(shí)”和創(chuàng)造能力的重要途徑，“創(chuàng)新意識(shí)”往往也會(huì)來(lái)源于“實(shí)驗(yàn)探究”?！皩?shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”就是要在化學(xué)學(xué)習(xí)中敢于并善于發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，能依據(jù)問(wèn)題設(shè)想去設(shè)計(jì)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，能單獨(dú)或同伴協(xié)作進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)操作；能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)的設(shè)想；在化學(xué)學(xué)習(xí)和探究過(guò)程中，不唯上，不唯書，不唯權(quán)，培育獨(dú)立思考的能力，培育質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。

（5）科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

化學(xué)，是一門未來(lái)科學(xué)的中心科學(xué)。在人類文明的發(fā)展進(jìn)程中，化學(xué)已經(jīng)為人類創(chuàng)造了大量物質(zhì)財(cái)富；隨著化學(xué)與技術(shù)的不斷融合，化學(xué)又為現(xiàn)代文明展示了其獨(dú)特魅力。“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”應(yīng)該是包括科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、保護(hù)環(huán)境、珍惜資源、優(yōu)化生態(tài)、低碳生活等內(nèi)容在內(nèi)的多層面、多維度的立體觀念。

科學(xué)是體現(xiàn)人類道德精神和價(jià)值取向的創(chuàng)造性活動(dòng)。在化學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)的學(xué)科本身和科學(xué)價(jià)值，揭示化學(xué)的人文內(nèi)涵，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣；理解化學(xué)與技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境等的相互作用，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成辯證發(fā)展的科學(xué)思維、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和探究創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力；引領(lǐng)學(xué)生崇尚真理，形成真理面前人人平等的意識(shí)。

任何科學(xué)的發(fā)展本身就是一把“雙刃劍”。在化學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)自然環(huán)境、地球資源等也曾一度帶來(lái)諸多不良的甚至破壞性的影響。培養(yǎng)“社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)，就是要培養(yǎng)學(xué)生樹立化學(xué)與其他學(xué)科交叉、融合推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和促進(jìn)人類文明進(jìn)步的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待化學(xué)的發(fā)展，慎思社會(huì)發(fā)展中的倫理道德啟示，堅(jiān)持化學(xué)應(yīng)用須遵循“科學(xué)”和“倫理”原則，形成“綠色化學(xué)”的思想，形成與環(huán)境和諧共處的意識(shí)，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

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