高中化學(xué)關(guān)鍵能力的內(nèi)涵及構(gòu)成要素研究

楊季冬 王后雄

摘要： 高中化學(xué)關(guān)鍵能力是眾多化學(xué)學(xué)科能力要素中處于中心位置、最重要、最有價值、能起決定作用的能力，它的價值不在于“全面”而在于“關(guān)鍵”，學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)當(dāng)逐步獲得，它是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。通過對24名專家進(jìn)行調(diào)查，確定高中化學(xué)關(guān)鍵能力的構(gòu)成要素為： 化學(xué)表征能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、化學(xué)方法和分析能力、化學(xué)信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認(rèn)知能力。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué); 關(guān)鍵能力; 核心素養(yǎng); 構(gòu)成要素

文章編號： 10056629（2019）4000305中圖分類號： G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

2016年《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，指出學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。2017年9月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》，明確提出“要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應(yīng)時代要求的關(guān)鍵能力。在培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識和基本技能的過程中，強(qiáng)化學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)?！?017年底發(fā)布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，指出“學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”[1]。《2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱（總綱）》明確“必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價值”四層考查內(nèi)容[2]。從這些重要文本的表述可以看到“關(guān)鍵能力”一詞多次被提及，可以毫不夸張地說，關(guān)鍵能力對于青少年的成長、發(fā)展有著舉足輕重的作用。

學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)是要在具體的學(xué)科中“落地”，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）中雖四次提到“關(guān)鍵能力”，但并未明確界定。高中化學(xué)關(guān)鍵能力的內(nèi)涵及其構(gòu)成要素有待深入探討。

1 高中化學(xué)關(guān)鍵能力的內(nèi)涵

如今核心素養(yǎng)在我國教育領(lǐng)域已經(jīng)成為了熱詞，而關(guān)鍵能力也與其有著密切聯(lián)系。因此，要明晰關(guān)鍵能力的內(nèi)涵，就要理順核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的關(guān)系。為此，將首先分述核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力，然后討論它們之間的關(guān)系，并提出高中化學(xué)關(guān)鍵能力的內(nèi)涵及要素。

經(jīng)濟(jì)與合作發(fā)展組織（OECD）在素養(yǎng)的界定與遴選的項目（Definition and selection of competencies： Theoretical and Conceptual Foundations，簡稱為“De Se Co”）中指出，核心素養(yǎng)是為了提高面對復(fù)雜情況時的問題解決能力，以適應(yīng)高速發(fā)展的信息時代和復(fù)雜多變的未來社會[3]。隨后，該組織將素養(yǎng)分為互動的實(shí)用工具、在社會異質(zhì)團(tuán)體中互動、自主行動，其中每一素養(yǎng)又具體分為了三個具體條目。2005年，歐盟發(fā)布了《終身學(xué)習(xí)核心素養(yǎng)： 歐洲參考框架》（Key Competences： A European Reference Framework），其中提到核心素養(yǎng)是為了讓年輕人能夠應(yīng)對成人生活，并為未來的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)。在該框架中指出八項核心素養(yǎng)，包括能使用母語交流、能使用外語交流、數(shù)學(xué)素養(yǎng)與基本的科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)、學(xué)會學(xué)習(xí)、社會與公民素養(yǎng)、主動意識與創(chuàng)業(yè)精神、文化意識與表達(dá)[4]。另外，美國、新加坡、芬蘭、中國香港、中國臺灣、中國大陸等國家及地區(qū)也都各自建立了核心素養(yǎng)框架。其中，我國在2016年發(fā)布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》文件中指出，核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展以及社會參與三個方面。為了落實(shí)核心素養(yǎng)，我國重新修訂了高中各科課程標(biāo)準(zhǔn)，從而形成學(xué)科核心素養(yǎng)，比如化學(xué)核心素養(yǎng)被界定為化學(xué)學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。

“關(guān)鍵能力”是在上世紀(jì)70年代，由德國聯(lián)邦勞動市場與職業(yè)研究所所長梅騰斯提出，其德文為“Schluessel qualifikationen”，該詞組有“關(guān)鍵職業(yè)資質(zhì)”的含義，因此他強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵能力要對從業(yè)者未來具有巨大作用，包括基礎(chǔ)能力、職業(yè)拓展性要素、信息獲取和加工能力、時代關(guān)聯(lián)性要素[5]。之后英國、美國、澳大利亞、日本、中國等國也都面向職業(yè)教育對關(guān)鍵能力進(jìn)行探討。尹金金等人通過研究多國對關(guān)鍵能力提出的具體能力要求認(rèn)為，盡管各國對關(guān)鍵能力的定義不同，但是具有一些共同特征： 關(guān)鍵能力所強(qiáng)調(diào)的是工作的勝任力和職業(yè)的適應(yīng)性;關(guān)鍵能力的內(nèi)涵不僅僅是個體的一般智能結(jié)構(gòu)，也包括非智力因素;關(guān)鍵能力強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生在組織中的學(xué)習(xí)、工作和共同活動的能力，是能力本位教育思想內(nèi)涵的延伸[6]。因此，關(guān)鍵能力實(shí)際上強(qiáng)調(diào)年輕人在未來的職業(yè)勝任所需的必備能力，這些能力對學(xué)生適應(yīng)未來不斷發(fā)展的社會至關(guān)重要。

由上述分析發(fā)現(xiàn)，“關(guān)鍵能力”側(cè)重于職業(yè)技能與從業(yè)能力，主要體現(xiàn)了其工具性。這與“核心素養(yǎng)”有著一定的關(guān)聯(lián)性，但只是代表了“核心素養(yǎng)”的“技能”部分[7]。在本研究中，我們認(rèn)為關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)重要組成部分，并與價值觀、品格應(yīng)有所區(qū)別。就高中化學(xué)學(xué)科而言，化學(xué)關(guān)鍵能力應(yīng)與化學(xué)核心素養(yǎng)相關(guān)聯(lián)，基于化學(xué)特定的認(rèn)知或特定的活動將能力發(fā)展目標(biāo)具體化。首先高中化學(xué)關(guān)鍵能力應(yīng)該是具有學(xué)科性的，即它是化學(xué)學(xué)科能力的有機(jī)構(gòu)成部分。其次應(yīng)該具有關(guān)鍵性，“關(guān)鍵”本意為門閂或關(guān)閉門戶的橫木，比喻事物至關(guān)緊要的部分，對情況起決定作用的因素，所以化學(xué)關(guān)鍵能力是眾多化學(xué)學(xué)科能力中重要的部分。綜上所述，高中化學(xué)關(guān)鍵能力是指在眾多化學(xué)學(xué)科能力要素中處于中心位置、最重要、最有價值、能起決定作用的能力，它的價值不在于“全面”而在于“關(guān)鍵”，學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)當(dāng)逐步獲得，它是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分。

2 高中化學(xué)關(guān)鍵能力要素

本研究對高中化學(xué)關(guān)鍵能力要素的確定將采用以下路徑，首先通過文獻(xiàn)法歸納總結(jié)出化學(xué)學(xué)科能夠培養(yǎng)哪些能力，然后對24名專家進(jìn)行調(diào)查，從而對高中化學(xué)關(guān)鍵能力進(jìn)行確認(rèn)。

2.1 歸納化學(xué)學(xué)科能力

在我國，探討學(xué)科能力的時間較早。根據(jù)林崇德的說法，化學(xué)學(xué)科能力是學(xué)生的智力、能力與化學(xué)學(xué)科的有機(jī)結(jié)合，是學(xué)生的智力、能力在化學(xué)學(xué)科中的具體體現(xiàn)[8]。化學(xué)學(xué)科能力，首先要揭示化學(xué)的特殊性，找出最能直接體現(xiàn)這種化學(xué)的特殊要求與特殊問題的一般能力。

王后雄、司馬蘭等把“智力—知識—技能—科學(xué)方法”能力理論與化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)相結(jié)合構(gòu)建出觀測與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、化學(xué)學(xué)習(xí)能力、化學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力、實(shí)踐與創(chuàng)新能力的化學(xué)能力結(jié)構(gòu)[9]。王祖浩、楊玉琴根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特殊要求將化學(xué)學(xué)科能力歸結(jié)為模型思維能力、實(shí)驗(yàn)探索能力、定量研究能力、符號表征能力[10]。陸軍依據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)過程的主要活動以及化學(xué)知識與有關(guān)方法的關(guān)系，將化學(xué)學(xué)科歸結(jié)為觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、問題解決能力和思維能力四個方面[11]。王磊、支瑤通過概括化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識活動和問題解決活動，認(rèn)為化學(xué)學(xué)科能力包括3個能力主層和9個能力亞層： 學(xué)習(xí)理解（辨識記憶、概括關(guān)聯(lián)、說明論證）、應(yīng)用實(shí)踐（分析解釋、推論預(yù)測、簡單設(shè)計）、遷移創(chuàng)新（復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新思維）[12]。通過已有的研究可以看出，從不同角度對該問題進(jìn)行思考會得出不同的化學(xué)學(xué)科能力體系，但這些結(jié)論能為我們研究關(guān)鍵能力提供重要的線索和依據(jù)。

課題組成員對上述提出的化學(xué)學(xué)科能力經(jīng)過討論后得出以下十個能力作為高中化學(xué)關(guān)鍵能力的備選項，分別是： （1）實(shí)驗(yàn)與探究能力;（2）化學(xué)表征能力;（3）化學(xué)方法和分析能力;（4）模型認(rèn)知能力;（5）證據(jù)推理與論證能力;（6）化學(xué)信息處理能力;（7）微觀想象能力;（8）化學(xué)計量與計算能力;（9）發(fā)現(xiàn)與提出問題的能力;（10）應(yīng)用及創(chuàng)新能力。這十個備選項都屬于高階能力，覆蓋面較廣，能很好體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)。

2.2 獲取化學(xué)關(guān)鍵能力途徑

對專家進(jìn)行問卷調(diào)查是本研究的關(guān)鍵步驟，參與本研究的專家組人數(shù)為24人，其中高中化學(xué)特級教師14人，市化學(xué)教研員2人，高?；瘜W(xué)課程與教學(xué)論研究者（均具有副教授及以上職稱）8人。

在問卷中，我們首先說明了調(diào)查目的和關(guān)鍵能力的內(nèi)涵，然后兩個調(diào)查問題是： （1）請您在上述10個能力中挑選能夠作為關(guān)鍵能力的4～5個能力，并排序（重要在先）;（2）您認(rèn)為上述相關(guān)能力的說法是否需要改動或補(bǔ)充，如有請列出。我們通過郵件的方式讓各位專家進(jìn)行填寫，然后回收，用時為10天。

2.3 確認(rèn)化學(xué)關(guān)鍵能力要素

課題組首先針對問卷中的第（2）題進(jìn)行處理。專家對于相關(guān)能力的補(bǔ)充較少，其中有些可以歸入上述十種能力，比如有專家提出補(bǔ)充“觀察能力”，可認(rèn)為是“實(shí)驗(yàn)與探究能力”中的一個子能力，有專家提出補(bǔ)充“語言表達(dá)與交流能力”，可歸于“化學(xué)表征能力”。另外有專家提出“自我反省力”，這對于化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力來說學(xué)科性并不強(qiáng)。因此，經(jīng)過慎重討論與歸納，我們將對十個備選能力進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

在對多選排序題進(jìn)行處理時，我們對選擇位數(shù)賦予了一定的權(quán)數(shù)，第一位的權(quán)數(shù)為5，第二位的權(quán)數(shù)為4，第三位的權(quán)數(shù)為3，第四位的權(quán)數(shù)為2，第五位的權(quán)數(shù)為1。比如某位專家選擇的順序是： 模型認(rèn)知能力>化學(xué)信息處理能力>證據(jù)推理與論證能力>化學(xué)方法和分析能力>微觀想象能力，那么模型認(rèn)知能力積5分，化學(xué)信息處理能力積4分以此類推，而未被選中的能力則按0分計。另外需要說明的是，若某一專家指選擇了四個能力作為關(guān)鍵能力排序，那么分別記為5分，4分，3分，2分，其余為0分。然后我們對每一個能力進(jìn)行總分計算，總分=Σ（排位次數(shù)×排位權(quán)數(shù)）。根據(jù)上述規(guī)則，我們用表1將每一能力排位的次數(shù)呈現(xiàn)出來，并按照總分由高到低進(jìn)行了排序。

根據(jù)表1中總分的高低可以將十個能力大致劃分為3個梯隊。第一梯隊為化學(xué)表征能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力，這兩個能力分?jǐn)?shù)高，并且被選次數(shù)也高，這說明專家對此兩項能力作為高中化學(xué)關(guān)鍵能力十分認(rèn)同。第二梯隊為化學(xué)方法和分析能力、化學(xué)信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認(rèn)知能力，這五項能力得分較高，被選次數(shù)也較高，而且它們彼此之間的分?jǐn)?shù)與被選次數(shù)非常接近，這說明專家對此五項能力作為高中化學(xué)關(guān)鍵能力也有一定的認(rèn)同度。第三梯隊為微觀想象能力、應(yīng)用及創(chuàng)新能力、化學(xué)計量與計算能力，這三項能力分?jǐn)?shù)低于前面7項能力，且差距較大。雖然權(quán)數(shù)有一定的主觀成分，但是它們的被選次數(shù)也很低，如微觀想象能力，被選次數(shù)僅為5，這說明24位專家中有19位專家認(rèn)為不該將其排在前列作為關(guān)鍵能力，因此，專家對此三項能力作為高中化學(xué)關(guān)鍵能力不太認(rèn)同。綜上分析，將排在前7位的能力作為關(guān)鍵能力是比較合理，即高中化學(xué)關(guān)鍵能力構(gòu)成要素包括： 化學(xué)表征能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、化學(xué)方法和分析能力、化學(xué)信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認(rèn)知能力。

3 高中化學(xué)關(guān)鍵能力討論

本文對核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的關(guān)系進(jìn)行梳理，界定了高中化學(xué)關(guān)鍵能力。通過專家問卷調(diào)查，確定7項高中化學(xué)關(guān)鍵能力的要素。在此我們將高中化學(xué)關(guān)鍵能力具體分述如下[13]：

（1） 化學(xué)表征能力： 涉及化學(xué)規(guī)范用語和使用，能夠通過宏觀、微觀、符號、曲線對化學(xué)事物進(jìn)行表征，并理解對同一化學(xué)事物各種表征的聯(lián)系。如元素符號、原子結(jié)構(gòu)示意圖、結(jié)構(gòu)式、熱化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式、離子方程式等。

（2） 實(shí)驗(yàn)與探究能力： 從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行探究，獨(dú)立完成探究。如設(shè)計合理實(shí)驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，實(shí)驗(yàn)儀器的操作，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象、結(jié)論的正確描述等。

（3） 化學(xué)方法和分析能力： 對化學(xué)知識進(jìn)行概括、判斷、比較等，能從多角度、動態(tài)的、宏微結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。如對化學(xué)概念的概括，對元素及其化合物知識總結(jié)歸納，掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，科學(xué)解釋化學(xué)現(xiàn)象，運(yùn)用化學(xué)原理解決實(shí)際問題等。

（4） 化學(xué)信息處理能力： 包括接受、整合、交流、評價信息，從提供的新信息中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識整合，重組為新知識塊的能力，能與同伴溝通交流科學(xué)信息并能根據(jù)已有知識做出合理評價。

（5） 發(fā)現(xiàn)與提出問題能力： 具有探索未知、崇尚真理的意識，敢于質(zhì)疑、用于創(chuàng)新，能夠從化學(xué)情境中發(fā)現(xiàn)、提出有價值的問題。如對資料中某一概念、描述、定義等的質(zhì)疑，對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)“異?！爆F(xiàn)象的思考，對理論計算與事實(shí)之間差距的猜測等。

（6） 證據(jù)推理與論證能力： 具有證據(jù)意識，能夠收集證據(jù)，基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實(shí)或證偽;具有建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系的能力。如預(yù)測反應(yīng)進(jìn)行的方向，再通過合理的實(shí)驗(yàn)或者理論對預(yù)測進(jìn)行論證，以維護(hù)主張。

（7） 模型認(rèn)知能力： 通過分析、推理等方法認(rèn)識研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系建立模型，并能用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象本質(zhì)。如通過實(shí)物模型認(rèn)識有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)，建立元素“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”的認(rèn)知模型等。

上述7個能力并不是彼此孤立的，而是具有一定的聯(lián)系，它們立足高中生化學(xué)學(xué)習(xí)過程，各有側(cè)重，相輔相成?；瘜W(xué)表征能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認(rèn)知能力，主要關(guān)注學(xué)生思維層面，增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知能力;實(shí)驗(yàn)與探究能力、化學(xué)方法和分析能力、化學(xué)信息處理能力，主要是關(guān)注學(xué)生操作層面，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力。

通過實(shí)證得出的7個高中化學(xué)關(guān)鍵能力證實(shí)了以往文獻(xiàn)中某些能力的重要性，這些關(guān)鍵能力有助于教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時更有針對性，也有助于增強(qiáng)學(xué)生未來的競爭力。從結(jié)果來看，并不是所有的化學(xué)學(xué)科能力都能成為化學(xué)關(guān)鍵能力，只有那些最重要、最有價值、能起決定作用的能力，才被認(rèn)為是關(guān)鍵能力。本研究確認(rèn)的7個高中化學(xué)關(guān)鍵能力的構(gòu)成要素，可以視為核心素養(yǎng)與考試大綱的融合版本，也很好地體現(xiàn)了關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)的重要組成的觀點(diǎn)。眾所周知，化學(xué)核心素養(yǎng)有五點(diǎn)內(nèi)容，考試大綱則提出三點(diǎn)能力，我們將舉例說明七項關(guān)鍵能力與它們的聯(lián)系，具體如表2所示。如化學(xué)方法和分析能力，在化學(xué)核心素養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”中有所體現(xiàn)，同時也與考試大綱中“分析和解決化學(xué)問題的能力”有關(guān)聯(lián)。由此可見，該結(jié)果與前文對關(guān)鍵能力的界定是相符的。

雖然關(guān)鍵能力能夠體現(xiàn)核心素養(yǎng)的某些內(nèi)容，但是前文已經(jīng)充分論證關(guān)鍵能力并不是核心素養(yǎng)的全部。由于關(guān)鍵能力更加具體，因此教師更好操作，但是應(yīng)當(dāng)避免唯關(guān)鍵能力的傾向，在教學(xué)之中除了關(guān)注關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，也要關(guān)注學(xué)生的正確價值觀念和必備品格，這樣才能全面地落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

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