學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解： 意義與視角

王偉王后雄

摘要： 理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和培養(yǎng)的理解。從化學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展史入手，分析得出化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的三個視角，分別是化學(xué)學(xué)科價值、化學(xué)學(xué)科方法、化學(xué)學(xué)科知識。分析這三個視角本質(zhì)的內(nèi)涵，以及與當(dāng)前化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系，以期為化學(xué)學(xué)科理解以及教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)學(xué)科本質(zhì); 核心素養(yǎng); 化學(xué)史; 學(xué)科理解

文章編號： 1005-6629（2019）11-0003-06? ? ? ? ? ? 中圖分類號： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

追求科學(xué)本質(zhì)理解是促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的重要組成部分，對于包括化學(xué)在內(nèi)的科學(xué)課程而言，學(xué)科教學(xué)強調(diào)對學(xué)科本質(zhì)（科學(xué)本質(zhì)的進(jìn)階版本）的教學(xué)，但學(xué)科本質(zhì)究竟是什么，從已有研究來看，不管在學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，還是相關(guān)的研究論文中，都言語不詳，更沒有達(dá)成一致。學(xué)科本質(zhì)不是一個新名詞，2017年版高中各科課程標(biāo)準(zhǔn)的“修訂內(nèi)容與主要變化”部分都明確提出“各學(xué)科基于學(xué)科本質(zhì)凝練了本學(xué)科的核心素養(yǎng)……”。當(dāng)然學(xué)校教育中的化學(xué)學(xué)科與自然形成的化學(xué)學(xué)科并不完全一樣[1]，從學(xué)校教育的角度理清化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于教師透過化學(xué)學(xué)科知識背后理解學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)科教學(xué)。

1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)價值訴求

學(xué)科，有兩種涵義，一種是學(xué)術(shù)的分類，如化學(xué)是自然科學(xué)的分支;另一種是課程和教學(xué)科目的簡稱，如初中化學(xué)、高中化學(xué)。本質(zhì)，是指事物的根本性質(zhì)[2]?；瘜W(xué)學(xué)科本質(zhì)就是指化學(xué)學(xué)科的根本性質(zhì)，基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)和中學(xué)化學(xué)立場研究化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，和從科學(xué)的立場是不同的。前者既要聚焦中學(xué)化學(xué)，也要跳出中學(xué)化學(xué)的“圈子”，從化學(xué)學(xué)科整體發(fā)展來審視化學(xué)學(xué)科本質(zhì)?；瘜W(xué)學(xué)科本質(zhì)的形成不是一蹴而就的，其形成必蘊含于化學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展的歷史中，并隨著化學(xué)學(xué)科的發(fā)展而賦予新的價值。化學(xué)史的研究對探尋學(xué)科本質(zhì)有重要價值，Matthews認(rèn)為科學(xué)史是理解科學(xué)本質(zhì)所必需的[3];陸軍認(rèn)為通過對化學(xué)史的適當(dāng)設(shè)計加工，讓學(xué)生親歷適合自己的研究，并生產(chǎn)出屬于自己的科學(xué)知識，有利于形成對科學(xué)本質(zhì)正確的理解[4];王保強認(rèn)為將化學(xué)史融入課堂教學(xué)，有利于學(xué)生從歷史的角度把握化學(xué)的本質(zhì)[5];Irwin發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)史的教學(xué)，可以顯著增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解[6]。當(dāng)前化學(xué)教學(xué)缺少從化學(xué)史角度對化學(xué)本質(zhì)的探尋與追問，事物現(xiàn)象與本質(zhì)是對立統(tǒng)一的，現(xiàn)象是本質(zhì)的外在體現(xiàn)，本質(zhì)決定現(xiàn)象[7]。因此，從化學(xué)史中探尋和理解學(xué)科本質(zhì)既是合理的，也是必要的。

2? 理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角

如何從化學(xué)史中得出其學(xué)科本質(zhì)？通過對化學(xué)發(fā)展史上的關(guān)鍵事件的分析，可以得出化學(xué)學(xué)科研究對象、方法、特點等，也為化學(xué)學(xué)科究竟需要培養(yǎng)什么樣的人的分析（即素養(yǎng)）奠定基礎(chǔ)。通過對化學(xué)學(xué)科形成與發(fā)展的梳理，從價值論、方法論、認(rèn)識論、本體論等視角分析化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，其主要體現(xiàn)以下三個視角。

2.1? 化學(xué)學(xué)科價值視角

一切價值都是人的價值[8]，通過人（主要是化學(xué)家）的推動，化學(xué)學(xué)科價值是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的首要體現(xiàn)?；瘜W(xué)學(xué)科關(guān)注的不僅僅是機械的和變化發(fā)展的自然現(xiàn)象、科學(xué)探究，還包括擴展學(xué)科知識，這樣人們就用它通過創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)物質(zhì)來滿足他們的需求[9]。

社會價值： 首先來看社會價值，在古代化學(xué)發(fā)展時期，無論是滿足多數(shù)人們生產(chǎn)生成需要的制鹽、釀酒等技術(shù)，還是滿足特殊需求的煉丹術(shù)、煉金術(shù)等，都是古代化學(xué)技術(shù)價值的彰顯。在近代化學(xué)發(fā)展時期，隨著歐洲文藝復(fù)興的思想解放，化學(xué)研究方法的逐漸成熟，化學(xué)推動著工業(yè)技術(shù)的不斷革新，例如以煤焦油為原料的有機合成工業(yè)，染料、醫(yī)藥、炸藥等化學(xué)產(chǎn)品在生產(chǎn)生活中廣泛使用，化學(xué)在生活所起的作用和價值得到進(jìn)一步彰顯。進(jìn)入到現(xiàn)代化學(xué)時期以來更是如此，化學(xué)學(xué)科與STSE的聯(lián)系愈發(fā)緊密了。

育人價值： 其次來看育人價值，化學(xué)學(xué)科對于化學(xué)家的培養(yǎng)也具有重要的個人教育價值。例如在從事化學(xué)研究之前，普利斯特里是名牧師，舍勒是名藥店學(xué)徒，二人都是自學(xué)化學(xué)成才。通過系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)習(xí)，位于德國的吉森大學(xué)公共化學(xué)實驗室（李比希創(chuàng)建）直接或間接培養(yǎng)了一批批研究富有成效的化學(xué)家（多人獲諾貝爾獎）。育人價值體現(xiàn)在通過自學(xué)、師徒傳承、專業(yè)學(xué)習(xí)來培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才;通過對學(xué)生化學(xué)知識傳授，化學(xué)科學(xué)倫理、科學(xué)精神與人文精神的熏陶，來形成公民基本的科學(xué)素養(yǎng)?？傮w來看，化學(xué)學(xué)科育人價值要以立德樹人的根本宗旨，體現(xiàn)培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才、培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的公民和傳承化學(xué)知識等。

學(xué)科價值： 最后來看化學(xué)的學(xué)科價值，化學(xué)學(xué)科通過對物質(zhì)的研究，對其他學(xué)科的發(fā)展也起著重要的推動作用。從學(xué)科發(fā)展史來看，從物理學(xué)科脫胎而出的化學(xué)學(xué)科，是一門中心學(xué)科，它對生命科學(xué)（如有機官能團(tuán)與生物醫(yī)藥研制）、材料科學(xué)（如化學(xué)新材料的研制與改進(jìn)）、能源科學(xué)（如化學(xué)能量的轉(zhuǎn)化）、信息科學(xué)（如二氧化硅與光導(dǎo)纖維）的學(xué)科發(fā)展起著重要作用。

縱觀歷史，化學(xué)家更關(guān)心的是新化合物的合成和分析轉(zhuǎn)化物質(zhì)的新工藝的設(shè)計，而不是揭開自然界的深層秘密[10]。他們研究科學(xué)的方法從根本上講是務(wù)實的，既把理論和模型作為操縱物質(zhì)的工具，也把它們作為預(yù)測和解釋的工具。分子、官能團(tuán)等化學(xué)結(jié)構(gòu)既有知識價值，又有經(jīng)驗價值;它們既是思考的工具，又是改造物質(zhì)世界的工具。也就是說，追求化學(xué)學(xué)科對個人、社會和學(xué)科的價值，是促進(jìn)化學(xué)學(xué)科方法創(chuàng)新、規(guī)律探尋、物質(zhì)創(chuàng)造等的源泉。化學(xué)學(xué)科對于其他學(xué)科發(fā)展、社會發(fā)展以及對個人學(xué)習(xí)具有重要的價值，這種價值是其他學(xué)科無法代替的，因此化學(xué)學(xué)科價值是理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角之一，這也是將其第一個論述的原因。

2.2? 化學(xué)學(xué)科方法視角

化學(xué)家們對化學(xué)的研究需要一定的方法。從科學(xué)學(xué)科方法來看，既有具象的學(xué)科方法，如化學(xué)實驗，也有抽象的學(xué)科方法，如學(xué)科思維。

化學(xué)實驗： 從化學(xué)學(xué)科發(fā)展來看，實驗探究是化學(xué)學(xué)科研究的基本方法，化學(xué)學(xué)科的飛速發(fā)展離不開實驗的技術(shù)革新與使用。雖然實驗是物理、化學(xué)、生物等學(xué)科科學(xué)認(rèn)識的基本手段與途徑[11]，但化學(xué)學(xué)科是在原子和分子這種獨特視角研究化學(xué)物質(zhì)的組成及其變化，化學(xué)是“變化”之學(xué)。古代化學(xué)之所以沒有形成近代化學(xué)學(xué)科，在于其研究還停留在經(jīng)驗操作和以直覺、臆測為代表的樸素思維層面，沒有用科學(xué)方法對化學(xué)規(guī)律進(jìn)行揭示。拉瓦錫對氧的發(fā)現(xiàn)與燃燒氧化學(xué)說之所以作為近代化學(xué)形成的標(biāo)志性事件，原因之一就是將定量研究引入實驗;物理化學(xué)中的放射法對新元素的發(fā)現(xiàn)功不可沒，其通過α粒子穿透金箔實驗驗證了原子的結(jié)構(gòu);戴維利用了“伏打電池”44年里發(fā)現(xiàn)了31種元素，并在電解鹽酸的過程中發(fā)現(xiàn)了氯氣，否證了拉瓦錫提出的“酸中都含有氧”的錯誤說法;X射線對發(fā)現(xiàn)新元素、測定晶體結(jié)構(gòu)、材料分析等都有著重要的應(yīng)用。以上例子證實化學(xué)實驗是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的基本工具，實驗工具的創(chuàng)造革新與使用是促進(jìn)化學(xué)理論更新、化學(xué)物質(zhì)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的最強有力手段。

化學(xué)實驗法區(qū)別其他科學(xué)實驗，從學(xué)科本體論來看，化學(xué)實驗具有獨特的研究對象和視角： 近代化學(xué)學(xué)科之所以能從物理學(xué)科中剝離開來，有幾個重要特點，一是在化學(xué)中，動力的基本單位是反應(yīng)，而物理相應(yīng)的是相互作用力;二是化學(xué)關(guān)注的是不同物質(zhì)作為整體是如何相互作用的，而不是類似的物質(zhì)在微小尺度上如何作用（這是物理所關(guān)注的）;三是化學(xué)反應(yīng)有相應(yīng)的時間維度，因此化學(xué)關(guān)注時間尺度、特征尺度，而這個問題對物理來說則沒有?；瘜W(xué)學(xué)科關(guān)注的是特定尺度上的物質(zhì)，即反應(yīng)和轉(zhuǎn)變[12]。以上三點集中體現(xiàn)為化學(xué)學(xué)科方法的特征。進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)時期，隨著X射線和原子、分子微觀結(jié)構(gòu)的使用和探明，研究對象從宏觀走向微觀、從描述走向推理，隨著化學(xué)家們對化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)、合成、創(chuàng)造、內(nèi)在規(guī)律（如元素周期律）等的連續(xù)探索，化學(xué)研究基于原子、分子、基團(tuán)等微觀粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)逐漸被探明，化學(xué)學(xué)科因研究領(lǐng)域不同而進(jìn)一步地分化，放射化學(xué)、高分子化學(xué)、生物無機化學(xué)、金屬有機化學(xué)、金屬原子簇化學(xué)、有機合成化學(xué)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等化學(xué)分支學(xué)科領(lǐng)域研究，這正是化學(xué)在不同層面描述、創(chuàng)造物質(zhì)的典型體現(xiàn)。因此化學(xué)實驗方法是基于對化學(xué)學(xué)科本體的研究，即從分子、原子層面去研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用;研究目的是在微觀層次認(rèn)識物質(zhì)，以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)[13]。

化學(xué)思維： 思維是人們認(rèn)識世界、改造世界最重要的主觀來源，化學(xué)學(xué)科研究與學(xué)習(xí)具有獨特的思維方法。例如化學(xué)知識很大一部分被組織在一系列相互關(guān)聯(lián)的分類系統(tǒng)中，這些分類系統(tǒng)濃縮和系統(tǒng)化了大量化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。因此化學(xué)分類是一種強大的工具，這包括它的預(yù)測、決策功能，它允許我們在分析物質(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)上推斷其潛在的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)[14]。化學(xué)家們結(jié)合了實驗方法的學(xué)科研究基本思維，如大膽質(zhì)疑，謹(jǐn)慎探究、建模等，也是促進(jìn)化學(xué)學(xué)科不斷發(fā)展進(jìn)步的重要原因。在近代化學(xué)發(fā)展時期，受傳統(tǒng)燃素說的影響，雖然布拉克、卡文迪什、普利斯特里、舍勒等人都做了燃燒實驗，只有拉瓦錫建立了科學(xué)的燃燒學(xué)說，其原因是拉瓦錫創(chuàng)造性地透過現(xiàn)象看本質(zhì)，通過實驗驗證、質(zhì)疑燃素學(xué)說，最終在進(jìn)一步實驗的基礎(chǔ)上提出了科學(xué)的燃燒學(xué)說;又例如雖然拉瓦錫、貝萊納、尚古多、邁爾、紐蘭茲等人都曾對元素和物質(zhì)進(jìn)行了分類，但只有門捷列夫科學(xué)地發(fā)現(xiàn)元素周期律，并根據(jù)規(guī)律大膽地對預(yù)測出的碲、金等原子量表示懷疑，也預(yù)測了某些未發(fā)現(xiàn)的元素，這些都通過實驗得以證實（如將鈾的原子量由116修正為240，預(yù)言了未知金屬Ga的原子量與性質(zhì)），凱庫勒“夢中”發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)亦是如此。

化學(xué)學(xué)科的發(fā)展就是人們利用實驗與思維作為證據(jù)，共同作用碰撞的結(jié)果，化學(xué)研究的不斷推進(jìn)，化學(xué)學(xué)科的不斷成熟完善，以化學(xué)實驗和思維為主的化學(xué)學(xué)科方法功不可沒。鑒于化學(xué)思維的重要作用，有關(guān)化學(xué)思維、化學(xué)高階思維的研究是當(dāng)前的研究熱點[15～17]。因此，化學(xué)學(xué)科方法是理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角之一。

2.3? 化學(xué)學(xué)科知識視角

國際著名科學(xué)教育家馬修斯（Matthews， 1991）認(rèn)為科學(xué)教育的目的有兩個方面，對科學(xué)事實、規(guī)律以及具體學(xué)科（如化學(xué)）相關(guān)知識的傳播是其中的目的之一[18]?；瘜W(xué)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)、來源是兩種重要的從化學(xué)學(xué)科知識認(rèn)識學(xué)科本質(zhì)的視角?；瘜W(xué)知識結(jié)構(gòu)是從認(rèn)識論角度認(rèn)識化學(xué)學(xué)科的結(jié)果導(dǎo)向產(chǎn)物，即knowthat，化學(xué)知識經(jīng)驗的簡單集合，即形成了化學(xué)知識?；瘜W(xué)知識來源是從認(rèn)識論角度認(rèn)識化學(xué)學(xué)科知識的過程導(dǎo)向產(chǎn)物，即knowhow[19]。

化學(xué)知識結(jié)構(gòu)： 化學(xué)家們通過實驗得出大量豐富的化學(xué)知識，這些化學(xué)知識之間不是孤立存在的，由于化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)、合成、轉(zhuǎn)化，對應(yīng)化學(xué)知識也擁有自在的邏輯關(guān)聯(lián)，形成一定的結(jié)構(gòu)。孤立的化學(xué)知識支撐不了一個學(xué)科的形成，化學(xué)學(xué)科的形成需要學(xué)科知識結(jié)構(gòu)化。例如拉瓦錫在發(fā)現(xiàn)氧氣之后，通過電解水發(fā)現(xiàn)了氫氣（道爾頓稱之為成水元素，hydrogen）;道爾頓原子學(xué)說與蓋·呂薩克分子學(xué)說和阿伏伽德羅之間的關(guān)系;元素周期律的發(fā)現(xiàn)與新元素發(fā)現(xiàn)之間的關(guān)系;凱庫勒提出碳四價與有機物結(jié)構(gòu)、合成等化學(xué)知識之間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián);拉瓦錫提出的氧化學(xué)說在燃燒、緩慢氧化、電化學(xué)、有機物反應(yīng)等多個層面的關(guān)系等，都體現(xiàn)了化學(xué)知識內(nèi)部之間的結(jié)構(gòu)特點。隨著現(xiàn)代化學(xué)學(xué)科發(fā)展逐漸成熟完善，化學(xué)知識的關(guān)系與結(jié)構(gòu)也基本探明、成型，這種關(guān)系和結(jié)構(gòu)較明晰地以結(jié)果的形式表現(xiàn)在現(xiàn)行化學(xué)課程的課程標(biāo)準(zhǔn)與教科書中，表現(xiàn)為文本上的符號、文字、編排體例和編排順序。站在中學(xué)化學(xué)的立場來看，有限的課程容量與近乎無限的科學(xué)知識之間存在天然的沖突，化學(xué)課程不應(yīng)成為化學(xué)孤立知識的“倉庫”?？傮w來看，理解化學(xué)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，要基于三個維度（結(jié)構(gòu)、能力、時間）和三個水平（宏觀、分子、電子）的角度[20]，理解化學(xué)基本概念（包括概念、原理、事實）之間關(guān)系，理解其與化學(xué)觀念的聯(lián)系，理解化學(xué)不同學(xué)段間的聯(lián)系，理解其在學(xué)科和課程中的地位，理解其跨學(xué)科聯(lián)系等，這都是理解學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。

化學(xué)知識來源： 如果把化學(xué)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)當(dāng)做是明確的知識（explicit knowledge），那么化學(xué)知識來源就是默會性知識（tacit knowledge），默會性知識意味著必須要體驗其產(chǎn)生來源的過程?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)不僅需要正確的客觀性知識，還需要從化學(xué)知識的產(chǎn)生與來源中去發(fā)掘爭議和論證性問題，探尋學(xué)科本質(zhì)。科學(xué)史的一種重要作用就是通過教師在講授科學(xué)知識的同時，以實證的方式向?qū)W生展示概念、原理發(fā)現(xiàn)的全部歷史，指明其中遇到的各種困難以及如何決策的過程[21]。例如，燃素說是化學(xué)史上第一個統(tǒng)一的理論，幾乎解釋了當(dāng)時所知的絕大多數(shù)化學(xué)現(xiàn)象，化學(xué)就是借助燃素說從煉金術(shù)中解放獨立出來的[22]。而隨著社會的不斷發(fā)展，燃素說并不能解釋所有實驗現(xiàn)象，從1703年斯塔爾提出燃素說開始，到1777年拉瓦錫發(fā)表《燃燒概論》，科學(xué)燃燒學(xué)說的建立歷經(jīng)70多年。拉瓦錫自己對燃燒學(xué)說建立也很謹(jǐn)慎，從1772年到1777年，歷經(jīng)5年大量的實驗才得出結(jié)論?；瘜W(xué)家們的認(rèn)識與學(xué)生的學(xué)習(xí)階段具有相似性，學(xué)生的認(rèn)識與化學(xué)史的發(fā)展具有相似之處[23]，科學(xué)家與兒童的認(rèn)知具有相似性[24]，科學(xué)學(xué)科的概念理解與科學(xué)史上的發(fā)展是平行的[25]。當(dāng)今化學(xué)學(xué)科正在快速發(fā)展，化學(xué)知識更新速度也在加快，正確地認(rèn)識和發(fā)展化學(xué)科學(xué)技術(shù)是擺在人們面前的迫切問題[26]。感受化學(xué)家們在其中的艱辛探索、研究方法等，將有利于科學(xué)的品格、態(tài)度的養(yǎng)成。丹麥的科學(xué)史學(xué)家卡拉夫（Kragh， 2003）認(rèn)為科學(xué)史具以下功能： 科學(xué)史是一種批判性評價科學(xué)方法和概念的工具;科學(xué)史研究提升科學(xué)本身的價值和威望;科學(xué)史作為科學(xué)研究的背景材料，可以展示科學(xué)知識的本質(zhì)[27]?？傮w來看，從學(xué)科知識來源視角理解學(xué)科知識（如燃燒的定義、條件），有利于理解其背后的科學(xué)態(tài)度（如實事求是、勇于創(chuàng)新、科學(xué)倫理）、科學(xué)過程（如探究、推理、證實與證偽、決策）以及相應(yīng)的教學(xué)方式（如將化學(xué)知識的歷史發(fā)展脈絡(luò)梳理清楚，挑選其中有關(guān)爭論、暫定、決策等歷史素材，將之作為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的載體），這亦是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的價值所在。

3? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的內(nèi)容剖析

綜上所示，總結(jié)得出化學(xué)本質(zhì)三個視角的內(nèi)容表述，如表1所示。

表1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解內(nèi)容表述

學(xué)科本質(zhì)內(nèi)容內(nèi)容表述

化學(xué)學(xué)科價值社會價值;育人價值;學(xué)科價值

化學(xué)學(xué)科方法化學(xué)實驗： 特定視角（原子、分子水平）對物質(zhì)（組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用）進(jìn)行的研究;化學(xué)思維

化學(xué)學(xué)科知識知識結(jié)構(gòu);知識來源

因此，理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，就是要從化學(xué)學(xué)科價值、方法和知識三個視角去具體把握學(xué)科不同層面的本質(zhì)內(nèi)涵。理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，還需要澄清以下兩個問題。

3.1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解三個視角的關(guān)系

從事物之間的內(nèi)部聯(lián)系來看，化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的三個視角反映了其本質(zhì)的不同側(cè)面，基于價值論視角的化學(xué)學(xué)科價值是其學(xué)科發(fā)展的內(nèi)在動力，學(xué)科發(fā)展體現(xiàn)對社會和育人的巨大價值，這種價值是推動著化學(xué)學(xué)科發(fā)展進(jìn)步的最強大動力;而化學(xué)家們之所以能取得如此大的成就，其基于方法論視角的研究方法是推動其研究的基本手段;隨著化學(xué)學(xué)科的不斷形成與完善，外在認(rèn)識論視角的化學(xué)知識之間的內(nèi)部關(guān)系與結(jié)構(gòu)也日趨完善，這也是學(xué)生化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的顯性目標(biāo)所在。圖1是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)三個視角的內(nèi)在關(guān)系圖。

圖1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解三個視角的內(nèi)在關(guān)聯(lián)

從圖1看出化學(xué)本質(zhì)理解的三個視角之間的關(guān)聯(lián)，圖中的箭頭表示本質(zhì)不同維度之間的相互促進(jìn)作用。例如化學(xué)學(xué)科價值作為“內(nèi)在驅(qū)動”，對“研究手段”的更新、“外在體現(xiàn)”的揭示起著促進(jìn)作用。就“研究手段”而言，其不斷革新和使用有利于學(xué)科價值的彰顯。因此，這三個維度是不同側(cè)面理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的關(guān)鍵，缺一不可，直接將化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解成化學(xué)學(xué)科的定義，不利于其學(xué)科本質(zhì)的理解和表征。

3.2? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)與核心素養(yǎng)

學(xué)科本質(zhì)與學(xué)科核心素養(yǎng)具有天然的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)科核心素養(yǎng)不是憑空得出，其形成有其內(nèi)在邏輯，基于學(xué)科本身發(fā)展形成的化學(xué)本質(zhì)和時代發(fā)展需求是其重要的考量因素?？偟膩砜?，理解學(xué)科本質(zhì)是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和條件，教師理解了學(xué)科的本質(zhì)，就有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。二者的關(guān)系如圖2所示。

圖2? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)與學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系

如圖2的“冰山模型”，核心素養(yǎng)是表現(xiàn)出來的結(jié)果（水面之上），學(xué)科本質(zhì)位于水面之下[28]?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)表述側(cè)重于培養(yǎng)的結(jié)果導(dǎo)向，是化學(xué)教育教學(xué)需要達(dá)成的目標(biāo)。這些目標(biāo)的實現(xiàn)，離不開化學(xué)學(xué)科知識載體，化學(xué)學(xué)科方法引領(lǐng)，化學(xué)學(xué)科價值驅(qū)動。課堂教學(xué)只有統(tǒng)籌好三者的關(guān)系，才有可能實現(xiàn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。值得提出的是，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)突出化學(xué)學(xué)科方法層面的培養(yǎng)（如宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與創(chuàng)新意識），皆因化學(xué)學(xué)科方法是研究與學(xué)習(xí)的工具和手段。例如從分子水平看，生命活動本質(zhì)上就是一個化學(xué)過程，生物學(xué)家其實是在用化學(xué)領(lǐng)域的思維，進(jìn)行改變生命科學(xué)的研究。迄今頒發(fā)的105次諾貝爾化學(xué)獎中，42%的研究成果“跨界”屬于物理、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，新世紀(jì)頒發(fā)的18次獎項中，有12次與生命科學(xué)相關(guān)[29]。因此培養(yǎng)新時代拔尖化學(xué)專業(yè)人才和高素質(zhì)公民，其具備化學(xué)學(xué)科方法，特別是創(chuàng)新意識，是十分重要的，這也就不難理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中化學(xué)學(xué)科方法所占比例高的原因了。

在教育理論層面，較有影響力的觀點是將學(xué)科知識的形態(tài)作為學(xué)科的核心，是學(xué)科的本質(zhì)所在[30]。這種認(rèn)識雖然簡潔明了，但難以把握具體學(xué)科知識背后的本質(zhì)特點。從價值論、方法論、認(rèn)識論與本體論視角有利于全方位、多角度理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于加深對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解與教學(xué)。對學(xué)科本質(zhì)的理解有利于加深對學(xué)科理解的認(rèn)識[31]，不管學(xué)校課程改革目標(biāo)如何變化，從“雙基”到“三維目標(biāo)”，再到學(xué)科核心素養(yǎng)，多視角理解學(xué)科本質(zhì)，是加深化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵理解，以及理解拓寬培養(yǎng)途徑的有效方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]Erduran， S. Breaking the law： promoting domainspecificity in science education in the context of arguing about the Periodic Law in chemistry [J]. Foundations of Chemistry， 2007， 9（3）， 247～263.

[2][7]夏征農(nóng). 辭海（第6版）[Z]. 上海： 上海辭書出版社， 2011： 2603， 1101， 133.

[3]Matthews， M. R. Science Teaching： the Role of History and Philosophy of Science [M]. Routledge， New York·London， 1994： 70.

[4]陸軍. 融合化學(xué)史教學(xué)三問——兼評幾則公開發(fā)表的教學(xué)設(shè)計[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2018， （7）： 36～39.

[5]王保強. 化學(xué)史融入課堂教學(xué)的價值和策略[J]. 化學(xué)教育， 2015， （13）： 77～80.

[6] Irwin A R. Historical case studies： Teaching the nature of science in context [J]. Science Education， 2000， 84（1）： 5～26.

[8]李德順. 價值論（第3版）[M]. 北京： 中國人民大學(xué)出版社， 2013： 99～100.

[9]Gabbay， Dov M. Philosophy of Chemistry [M]. Springer， 2006： 163～183.

[10]Knight， D. Ideas in chemistry [M]. New Brunswick， NJ： Rutgers University Press， 1992.

[11]梁永平. 化學(xué)科學(xué)理解的基本視角及其核心觀念[J]. 化學(xué)教育， 2011， （6）： 4～7.

[12]Thalos M. The Lens of Chemistry [J]. Science & Education， 2013， （7）： 1707～1721.

[13]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018： 1.

[14]Schummer， J. The chemical core of chemistry： A conceptual approach [J]. HYLE， 1998， （2）： 129～162.

[15]Talanquer V， Pollard J. Lets Teach How We Think Instead of What We Know [J]. Chemistry Education Research & Practice， 2010， （2）： 74～83.

[16]吳俊明. 化學(xué)思維引論[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2018， （6）： 3～11.

[17]鄭長龍， 孫佳林. “素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)的設(shè)計與實施[J]. 課程·教材·教法， 2018， （4）： 71～78.

[18]Michael. R. Matthews. History， Philosophy and Science Teaching [M]. Toronto & New York： Teachers College Press， 1991.

[19]郁振華. 擴展認(rèn)識論的兩種進(jìn)路[J]. 華東師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）， 2007， （3）： 1～8.

[20]魏銳. 中學(xué)化學(xué)課程學(xué)科結(jié)構(gòu)研究[M]. 北京： 北京師范大學(xué)出版社， 2012： 3.

[21]喬治·薩頓. 劉珺珺譯. 科學(xué)的生命[M]. 北京： 商務(wù)印書館， 1987： 45.

[22]張德生， 徐汪華. 化學(xué)史簡明教程（第2版）[M]. 合肥： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 2017： 38.

[23]Erduran S.， Mugaloglu E. Z. Philosophy of Chemistry in Chemical Education： Recent Trends and Future Directions. In： Matthews M. （eds） International Handbook of Research in History， Philosophy and Science Teaching [M]. Dordrecht： Springer， 2014.

[24]Gopnik A. The Scientist as Child [J]. Philosophy of Science， 1996， （4）： 485～514.

[25]Sanchez， L. On the implicit use of history in science education. In D. E. Herget （ed.）， The History and Philosophy of Science in Science Teaching. Proceedings of the first international conference， Tallahassee： Florida State Univesity， 1989： 306～312.

[26]李世雁. 自然辯證法—科學(xué)技術(shù)哲學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京： 北京師范大學(xué)出版社， 2014： 8～9.

[27][丹]克拉夫著. 任定成譯. 科學(xué)史學(xué)導(dǎo)論[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2005： 35～45.

[28]吳星， 呂琳. 高中化學(xué)課程應(yīng)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考， 2018， （5）： 1～5.

[29]諾貝爾化學(xué)獎頒出 這次又跨界了[EB/OL][2018-10-04]https：//zj.zjol.com.cn/news.html？id=1044295.

[30]孫綿濤. 關(guān)于學(xué)科本質(zhì)的再認(rèn)識[J]. 教育研究， 2007， （12）： 31～35.

[31]王偉， 王后雄. 聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)的教師學(xué)科理解： 內(nèi)涵、問題及研究向度[J]. 西華師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）， 2019， （2）： 109～113.