“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的進(jìn)階研究

吳晗清 周迪

摘要： 基于《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》對(duì)素養(yǎng)的水平劃分，將“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一素養(yǎng)解構(gòu)為宏微結(jié)合分析解決問(wèn)題的意識(shí)、能力與評(píng)價(jià)監(jiān)控三個(gè)要素，提出了結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)對(duì)構(gòu)成要素的層級(jí)劃分，明確了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的進(jìn)階路徑，同時(shí)以“醇”主題教學(xué)為例進(jìn)行了初步的實(shí)踐探討。

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng); 宏觀辨識(shí)與微觀探析; 化學(xué)教學(xué); 醇

文章編號(hào)： 1005-6629（2020）02-0003-06

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出了“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)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)高中化學(xué)核心素養(yǎng)[1]。其中，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”位于五大化學(xué)核心素養(yǎng)的第一個(gè)維度，其重要的地位與化學(xué)學(xué)科自身特征密不可分?；瘜W(xué)作為一門在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科，其重要的特征就是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。因此，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的培養(yǎng)，將有助于學(xué)生化學(xué)學(xué)科觀念和思維方式的形成。

如何培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)已成為當(dāng)前關(guān)注的重要話題，現(xiàn)階段對(duì)這一素養(yǎng)的研究?jī)?nèi)容主要集中于教學(xué)實(shí)踐、培養(yǎng)策略，而關(guān)于素養(yǎng)本體的理論研究以及進(jìn)階路徑的研究較少。從而在實(shí)際的教學(xué)中，由于教師缺乏基本的理論支撐，導(dǎo)致很難將他人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和具體策略靈活地應(yīng)用在多變的教學(xué)情境中。本文試圖對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的構(gòu)成要素進(jìn)行理論探析，并以“醇”主題教學(xué)為例，對(duì)素養(yǎng)的進(jìn)階路徑進(jìn)行實(shí)踐探索。

1? 宏觀與微觀思維相關(guān)研究述評(píng)

自《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》頒布以來(lái)，對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，但對(duì)其中某一素養(yǎng)的深入研究并不多見，如“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的相關(guān)研究仍處于探索階段。對(duì)于宏觀和微觀思維在化學(xué)中的運(yùn)用，前期主要體現(xiàn)在“三重表征”等研究中?；诨瘜W(xué)學(xué)科的特征，大多數(shù)學(xué)者在三重表征思維方式的理論研究與培養(yǎng)策略上基本達(dá)成共識(shí)，即三重表征思維方式的培養(yǎng)離不開三個(gè)具體的要素，即不同表征間轉(zhuǎn)化的意識(shí)、三重表征轉(zhuǎn)換的能力以及對(duì)整個(gè)思維過(guò)程的反思。

1.1? 不同表征間轉(zhuǎn)化的意識(shí)

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生是否有效利用三重表征思維方式進(jìn)行意義建構(gòu)，主要的判斷依據(jù)是看其能否自發(fā)完成“宏觀—微觀—符號(hào)”之間的轉(zhuǎn)換，能否有意識(shí)地利用三重方式對(duì)同一化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行表征?；瘜W(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的這種轉(zhuǎn)換表征的意識(shí)尤為重要，是化學(xué)學(xué)科特色視角形成的重要基礎(chǔ)。否則學(xué)生看待化學(xué)問(wèn)題時(shí)往往膚淺、機(jī)械，比如看到現(xiàn)象就淺嘗輒止，或者從原理出發(fā)而無(wú)視現(xiàn)實(shí)條件的限制等。因此三重表征思維形成的一個(gè)基本環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生能夠條件反射地從宏觀、微觀、符號(hào)相結(jié)合的視角去深入探討問(wèn)題的意識(shí)。例如，學(xué)習(xí)金剛石和石墨時(shí)能夠認(rèn)識(shí)到二者雖為同素異形體，但這兩種物質(zhì)的宏觀性質(zhì)迥異，其原因就在于微觀結(jié)構(gòu)的不同[2]。學(xué)生對(duì)不同表征間轉(zhuǎn)化的意識(shí)離不開教師的有意引導(dǎo)，因此在教學(xué)過(guò)程中，教師要深入挖掘教材并將潛在的三重表征用一種外顯的、可重復(fù)的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)有利于進(jìn)行三重表征的學(xué)習(xí)情境[3]。教師明確強(qiáng)調(diào)三重表征意識(shí)，能讓學(xué)生親身感受到三重表征的化學(xué)學(xué)科獨(dú)特性、實(shí)用性，從而形成一種思維習(xí)慣。

1.2? 不同表征轉(zhuǎn)化的能力

研究普遍認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生三重表征轉(zhuǎn)化的能力是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力的關(guān)鍵。三重表征思維方式的培養(yǎng)，需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)宏觀事實(shí)進(jìn)行微觀水平上的探析，從而深層次理解化學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵與本質(zhì)。同時(shí)也要引導(dǎo)學(xué)生立足于微觀層次的推理演繹，如預(yù)測(cè)物質(zhì)及其反應(yīng)的可能性等，并通過(guò)相關(guān)證據(jù)的收集，從而證實(shí)或證偽前期的預(yù)測(cè)，探討微觀與宏觀的聯(lián)系，并用符號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行合理而全面的表征[4]。因此在三重表征思維方式的養(yǎng)成過(guò)程中，會(huì)經(jīng)歷聯(lián)想、推理、遷移、空間想象等一系列活動(dòng)，涉及形象思維、邏輯思維、抽象思維、類比思維及復(fù)合的創(chuàng)造性思維。如微觀表征的形成需要豐富的想象力，學(xué)生可以通過(guò)想象力來(lái)理解看不見摸不到的微觀世界，在教學(xué)中也可借助模型增強(qiáng)學(xué)生直觀感受。又如，雖然有些微觀結(jié)構(gòu)可以想象，但是并不能直接被感官感知。此時(shí)類比思維就可以一展身手，在原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)或生活經(jīng)驗(yàn)中尋找類似的事物作適恰的類比，從而使認(rèn)識(shí)上的困難迎刃而解[5]。

1.3? 對(duì)思維過(guò)程的反思

反思是對(duì)自己的思維過(guò)程以及思維結(jié)果，進(jìn)行有意識(shí)的、科學(xué)的、批判性的回顧、分析與檢查的過(guò)程。反思是三重表征思維方式養(yǎng)成中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。教師應(yīng)重視學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行自我省思，思考是否將化學(xué)知識(shí)的三重表征建立了聯(lián)系并實(shí)現(xiàn)其有效的轉(zhuǎn)化[6]。如對(duì)于一個(gè)陌生的問(wèn)題情境，教師引導(dǎo)學(xué)生思考“我從宏觀、微觀、符號(hào)相結(jié)合的角度思考這個(gè)問(wèn)題了嗎”“今天學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途是什么關(guān)系”“這一宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì)是什么，怎樣用符號(hào)來(lái)表示出來(lái)呢”“如何全面系統(tǒng)地描述一個(gè)化學(xué)問(wèn)題”等等。通過(guò)這些反復(fù)強(qiáng)調(diào)的形式訓(xùn)練，讓學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)成為一種條件反射式的思考習(xí)慣。

2? “宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的內(nèi)涵與構(gòu)成要素、結(jié)構(gòu)模型與水平劃分

2.1? “宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的內(nèi)涵

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的內(nèi)涵給出了詳細(xì)的說(shuō)明： 能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性，并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念;能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。

課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的說(shuō)明，能從以下兩個(gè)方面體現(xiàn)出這一素養(yǎng)進(jìn)階培養(yǎng)的重要意義。首先，在學(xué)習(xí)內(nèi)容層次上，學(xué)生能夠從宏觀物質(zhì)水平逐漸進(jìn)階到微觀原子分子水平，從微觀水平又進(jìn)階到宏微結(jié)合的視角水平，這種學(xué)習(xí)內(nèi)容層次的不斷進(jìn)階會(huì)促進(jìn)學(xué)生宏觀與微觀相結(jié)合的化學(xué)學(xué)科觀念的養(yǎng)成。其次，在學(xué)習(xí)目標(biāo)描述上，學(xué)生能從學(xué)會(huì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類逐漸深化到形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，能從形成物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相聯(lián)系的學(xué)科觀念進(jìn)階到能夠掌握分析解決問(wèn)題的方法，這種學(xué)習(xí)目標(biāo)的進(jìn)階會(huì)不斷促進(jìn)學(xué)生學(xué)科問(wèn)題解決的思維視角養(yǎng)成。

因此，“宏觀辨識(shí)”與“微觀探析”不是孤立地從兩個(gè)角度來(lái)認(rèn)識(shí)、分析和解決化學(xué)問(wèn)題，而是結(jié)合在一起的整體，二者內(nèi)部之間依靠符號(hào)維度有著緊密的聯(lián)系。一方面，宏觀層面辨識(shí)的物質(zhì)形態(tài)及其變化現(xiàn)象離不開從微觀角度解釋與表征;另一方面，從微觀層面探析物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步幫助我們推理、預(yù)測(cè)物質(zhì)的宏觀性質(zhì)。作為化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要學(xué)科觀念以及解決問(wèn)題的獨(dú)特思維視角，“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的養(yǎng)成至關(guān)重要。

2.2? “宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)構(gòu)成要素

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)而逐步形成的重要學(xué)科觀念與必備能力，展現(xiàn)了化學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展的重要價(jià)值。對(duì)學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)與評(píng)價(jià)，應(yīng)以分析這一素養(yǎng)的本體結(jié)構(gòu)為前提。本文基于三重表征思維模式培養(yǎng)的相關(guān)研究以及化學(xué)課標(biāo)對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”內(nèi)涵的解析，將“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的結(jié)構(gòu)解構(gòu)為三個(gè)要素： 宏微結(jié)合分析解決問(wèn)題的意識(shí)、能力以及評(píng)價(jià)監(jiān)控。這三個(gè)基本構(gòu)成要素相輔相成，彼此有機(jī)組合共同促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)的形成?！昂暧^辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)構(gòu)成要素見表1。

2.2.1? 宏微結(jié)合分析、解決問(wèn)題的意識(shí)

宏微結(jié)合分析、解決問(wèn)題的意識(shí)，是指學(xué)生能夠自發(fā)地利用雙向思維來(lái)分析解決相關(guān)化學(xué)問(wèn)題。其中既包括從宏觀層面辨識(shí)物質(zhì)形態(tài)及其變化現(xiàn)象并能自發(fā)地從微觀角度解釋其本質(zhì)的心理傾向，也包括從微觀層面探析物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)并能夠進(jìn)一步推斷、預(yù)測(cè)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的心理傾向，兩者相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)自發(fā)的思維回路。一方面，當(dāng)學(xué)生面對(duì)宏觀的現(xiàn)象時(shí)，能通過(guò)直觀的感受去有意識(shí)地思考其背后的微觀原理，有意識(shí)地從微觀的角度去解釋宏觀現(xiàn)象。如“金屬鈉如何保存”“金屬鈉與乙醇反應(yīng)如何，與水反應(yīng)如何，速率為什么不同”等問(wèn)題時(shí)，學(xué)生能夠有意識(shí)地從乙醇分子結(jié)構(gòu)的角度對(duì)這些宏觀現(xiàn)象進(jìn)行解釋。另一方面，當(dāng)學(xué)生面對(duì)不熟悉物質(zhì)時(shí)，能夠通過(guò)辨識(shí)其分子組成、微觀結(jié)構(gòu)（官能團(tuán)）等來(lái)推斷、預(yù)測(cè)該物質(zhì)可能具有的化學(xué)性質(zhì)。如科學(xué)家發(fā)現(xiàn)葡萄、藍(lán)莓、花生等植物中都含有白藜蘆醇（給出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式），該成分有抗炎癥、抗氧化的作用，具有多種生物和藥理活性和保健功能。請(qǐng)學(xué)生結(jié)合白藜蘆醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，合理預(yù)測(cè)它的化學(xué)性質(zhì)，并分析其具有生物、藥理活性及保健功能的可能原因。

2.2.2? 宏微結(jié)合分析、解決問(wèn)題的能力

宏微結(jié)合分析、解決問(wèn)題的能力是培養(yǎng)與評(píng)價(jià)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的關(guān)鍵，這一能力是由證據(jù)推理、符號(hào)表征、質(zhì)疑聯(lián)想等一系列技能組成的。學(xué)生只有具備了相應(yīng)的技能才能有效地將宏觀與微觀聯(lián)系起來(lái)，防止造成表征之間的“斷路”。學(xué)科知識(shí)作為化學(xué)學(xué)習(xí)的對(duì)象，其本身就是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的有機(jī)結(jié)構(gòu)。因此我們的頭腦中不僅要有意識(shí)地建立宏觀與微觀之間的雙向聯(lián)系，還要更靈活地建立各種知識(shí)對(duì)應(yīng)的不同技能之間的聯(lián)系?？梢员硎緸檫@樣的過(guò)程，基于相關(guān)知識(shí)進(jìn)行證據(jù)推理——根據(jù)推理出的內(nèi)容聯(lián)想與想象——運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行表征——將宏觀與微觀建立聯(lián)系。需要說(shuō)明的是，宏觀與微觀之間的聯(lián)系不是一蹴而就的，而需要技能的反復(fù)運(yùn)用才能形成合理的深刻的關(guān)聯(lián)。如金屬鈉與乙醇反應(yīng)，從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以辨識(shí)到有氣泡逸出，根據(jù)這一證據(jù)推斷反應(yīng)生成氣體;聯(lián)想金屬鈉與水的反應(yīng)，從而推測(cè)是乙醇中羥基上的氫原子可能被金屬鈉置換，進(jìn)一步借助于乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析原因可能與鍵能有關(guān)，搜集鍵能信息進(jìn)行比較，從而推理出羥基上的氫原子不穩(wěn)定，易被置換。在金屬鈉與乙醇反應(yīng)中，從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，運(yùn)用了證據(jù)推理、聯(lián)想與質(zhì)疑、符號(hào)表征的技能，結(jié)合乙醇的微觀結(jié)構(gòu)解釋了宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，建立了乙醇中宏觀與微觀間的有效聯(lián)系。

2.2.3? 宏微結(jié)合的評(píng)價(jià)監(jiān)控

宏微結(jié)合評(píng)價(jià)監(jiān)控的過(guò)程其實(shí)是利用宏微結(jié)合的視角對(duì)分析解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行反思與調(diào)節(jié)，是提高學(xué)生思考問(wèn)題全面性和解決問(wèn)題有效性的一種主要策略與機(jī)制。宏微結(jié)合的評(píng)價(jià)監(jiān)控包含對(duì)思考問(wèn)題視角多樣性的監(jiān)控、對(duì)技能使用精準(zhǔn)性與連貫性的監(jiān)控、對(duì)宏微雙向連接與相互推理過(guò)程合理性的監(jiān)控。首先對(duì)視角多樣性的監(jiān)控，是指在學(xué)生面對(duì)問(wèn)題情境時(shí)能判斷思考問(wèn)題的視角是否應(yīng)多樣化，因?qū)W生受直接經(jīng)驗(yàn)的影響，思考問(wèn)題的角度較單一，因此教師應(yīng)不斷開拓學(xué)生思考問(wèn)題的角度。其次對(duì)技能使用精準(zhǔn)性、連貫性的監(jiān)控，是指解決問(wèn)題的過(guò)程無(wú)論使用何種技能，都應(yīng)符合基本的邏輯，保持技能之間的連貫。再次對(duì)宏微雙向連接與相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中合理性的監(jiān)控，是指在分析解決問(wèn)題時(shí)對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行宏微之間合理的轉(zhuǎn)換。

2.3? “宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)模型

構(gòu)成“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的三個(gè)要素之間并不是孤立的，而是三者相互有機(jī)聯(lián)系。三個(gè)要素不斷地順序?qū)崿F(xiàn)、循環(huán)發(fā)展從而不斷地促進(jìn)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的養(yǎng)成。每一個(gè)因素在素養(yǎng)的養(yǎng)成環(huán)節(jié)中都有其特有的作用機(jī)制，因此教師應(yīng)注意學(xué)生在素養(yǎng)養(yǎng)成中三個(gè)基本過(guò)程的銜接，防止過(guò)程中因某個(gè)環(huán)節(jié)的中斷影響學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的發(fā)展?！昂暧^辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的要素結(jié)構(gòu)見圖1。

首先，學(xué)生面對(duì)問(wèn)題情境時(shí)，宏微結(jié)合的思維意識(shí)是啟動(dòng)問(wèn)題解決過(guò)程的內(nèi)在動(dòng)力因素。意識(shí)是思維傾向，個(gè)體在進(jìn)行問(wèn)題解決的過(guò)程中，有了宏微結(jié)合解決問(wèn)題的意識(shí)才能想到從多個(gè)視角去分析問(wèn)題。自發(fā)的意識(shí)是問(wèn)題解決的內(nèi)在動(dòng)力，只有把整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)了，才能更好地解決問(wèn)題。其次，個(gè)體只具備宏微結(jié)合的意識(shí)，如果不提取相應(yīng)的知識(shí)和能力，那么整個(gè)問(wèn)題的解決是不可能實(shí)現(xiàn)的。知識(shí)與能力是技能掌握的前提，它制約著技能掌握的快慢、深淺、難易與靈活性。不同的個(gè)體在對(duì)同一問(wèn)題情境所運(yùn)用的技能也會(huì)有不同的水平，有的是簡(jiǎn)單的表面機(jī)械操作，有的則能體會(huì)到深層次意義的思維特點(diǎn)。再次，宏微結(jié)合的評(píng)價(jià)監(jiān)控是保證素養(yǎng)養(yǎng)成的重要環(huán)節(jié)。宏微結(jié)合的評(píng)價(jià)監(jiān)控是利用“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)解決問(wèn)題過(guò)程的監(jiān)控，包括對(duì)宏微結(jié)合的意識(shí)、對(duì)宏微結(jié)合的知識(shí)與能力、對(duì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”行為表現(xiàn)的監(jiān)控。個(gè)體在面對(duì)問(wèn)題情境時(shí)，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)選取分析問(wèn)題的視角，這時(shí)候就需要對(duì)此進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控個(gè)體能否用更多的視角去思考分析問(wèn)題。與此同時(shí)，個(gè)體也會(huì)基于已有的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提取相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)確性、技能使用的精確性和連貫性進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)自己解決問(wèn)題的活動(dòng)、解決問(wèn)題的方法和策略進(jìn)行有效性的監(jiān)控。個(gè)體在解決問(wèn)題后對(duì)整個(gè)思維過(guò)程進(jìn)行回憶、評(píng)價(jià)和總結(jié)。隨著對(duì)問(wèn)題的解決過(guò)程不斷地監(jiān)控，促使學(xué)生形成穩(wěn)定成熟的素養(yǎng)。

例如，在學(xué)生面對(duì)“水和酒精各自50毫升，混合后溶液的體積為多少毫升”這一問(wèn)題情境時(shí)，如果在沒有提示微觀粒子作用的前提下，部分學(xué)生沒有從微觀視角思考問(wèn)題的意識(shí)，可能僅僅從表面數(shù)字的角度回答，錯(cuò)誤地認(rèn)為混合后是100毫升。而另一部分具備宏微結(jié)合思維意識(shí)的學(xué)生，在宏觀上考察混合的溶液時(shí)，會(huì)自發(fā)地聯(lián)想到溶液由微觀粒子構(gòu)成，并提取解決這一問(wèn)題相應(yīng)的知識(shí)與技能： 從微觀來(lái)看，水是由水分子構(gòu)成，酒精是由酒精分子構(gòu)成。分子之間是存在間隔的，因此混合后溶液的體積會(huì)發(fā)生改變。除此之外，混合后水分子和酒精分子的吸引力，比混合前水分子間的吸引力和酒精分子間的吸引力都要大，從而使水分子與酒精分子之間的間隔距離變小，因此混合后溶液的體積小于100毫升。在解決問(wèn)題后，可以反思在未來(lái)遇到類似情境時(shí)，應(yīng)多考慮自發(fā)地利用宏微結(jié)合的意識(shí)幫助自己解決問(wèn)題，并監(jiān)控自己是否準(zhǔn)確地提取與使用相應(yīng)的知識(shí)與技能，從而促進(jìn)自己“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

2.4? 基于課標(biāo)和結(jié)構(gòu)模型的素養(yǎng)水平劃分

根據(jù)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才需求多樣性的特征，化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將知識(shí)內(nèi)容劃分了必修與選擇性必修的不同目標(biāo)旨向和評(píng)價(jià)層級(jí)，并根據(jù)學(xué)業(yè)水平要求以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的螺旋式遞進(jìn)，提出了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的水平劃分。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，將“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)劃分為了四個(gè)水平，且四個(gè)水平難度逐漸遞增。在學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)測(cè)上規(guī)定了水平2是畢業(yè)生應(yīng)達(dá)到的學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)，水平4為學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試的命題依據(jù)。本文在課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)素養(yǎng)水平劃分與描述的基礎(chǔ)上，結(jié)合本文提出的素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行了系統(tǒng)而詳細(xì)的水平進(jìn)階劃分。具體描述見表2。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將這五方面的素養(yǎng)細(xì)劃分為了四個(gè)水平，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)層次性培養(yǎng)的重視，也體現(xiàn)了學(xué)生化學(xué)思維方式的培養(yǎng)需要逐漸深化與依次進(jìn)階。表2是在課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)素養(yǎng)水平劃分與描述的基礎(chǔ)上，結(jié)合本文提出素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型，提出了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的四個(gè)水平進(jìn)階。表中的橫行依次是四個(gè)水平，縱行為此素養(yǎng)劃分的三個(gè)構(gòu)成要素，即這三個(gè)要素在四個(gè)水平依次進(jìn)階的描述。

在水平1上，學(xué)生在面對(duì)物質(zhì)時(shí)，能夠有意識(shí)地從宏觀特征對(duì)物質(zhì)展開分析，并根據(jù)這些特征認(rèn)識(shí)物質(zhì)的分類及其性質(zhì)。此外，能夠初步建立宏觀與微觀間的聯(lián)系，如根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成，運(yùn)用證據(jù)推理技能解釋宏觀現(xiàn)象，并能對(duì)解釋的準(zhǔn)確性與合理性進(jìn)行監(jiān)控。

水平2則在水平1的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了學(xué)生從微觀層面探析物質(zhì)結(jié)構(gòu)與組成的心理傾向，在面對(duì)物質(zhì)時(shí)能夠有意識(shí)地運(yùn)用技能從宏觀、微觀兩類視角對(duì)典型物質(zhì)展開描述、分析與歸納。在符號(hào)表征技能上能從水平1簡(jiǎn)單地運(yùn)用化學(xué)符號(hào)，進(jìn)階到能夠通過(guò)化學(xué)符號(hào)建立起宏觀與微觀之間的聯(lián)系。在評(píng)價(jià)監(jiān)控方面，能夠有效準(zhǔn)確地監(jiān)控化學(xué)符號(hào)使用的準(zhǔn)確性、歸納過(guò)程的合理性等。

在水平3上，學(xué)生看待物質(zhì)的微觀視角不斷擴(kuò)充，包括結(jié)構(gòu)、微粒、官能團(tuán)、微粒間作用力等視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其性質(zhì)，能夠綜合地運(yùn)用技能分析物質(zhì)及其變化。除此之外，這一水平更加突出了定量計(jì)算與符號(hào)表征的綜合運(yùn)用。在評(píng)價(jià)監(jiān)控要素上逐漸進(jìn)階到對(duì)自我雙向思維的監(jiān)控。

在水平4上，學(xué)生的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)逐漸進(jìn)階為能夠有效地將宏觀與微觀聯(lián)系起來(lái)，并能將這種思維方式遷移去預(yù)測(cè)推理未知物質(zhì)的性質(zhì)與可能發(fā)生的化學(xué)變化，能夠自我監(jiān)控思維是否雙向、評(píng)估解釋是否合理等。

3? 以“醇”主題教學(xué)為內(nèi)容載體的素養(yǎng)水平具體化

本文選取“醇”主題的教學(xué)內(nèi)容為例，主要原因是其主要代表物——乙醇作為生活中常見的有機(jī)物，是高中化學(xué)中繼烴類有機(jī)物之后，學(xué)生學(xué)習(xí)的第一個(gè)重要的烴的衍生物。醇類在必修與選擇性必修模塊中均有出現(xiàn)，學(xué)習(xí)好醇類有助于學(xué)生迅速整體掌握“鹵代烴—烯烴—醇”以及“醇—醛—酸”的三角關(guān)系，這對(duì)學(xué)習(xí)其他烴的衍生物的性質(zhì)具有指導(dǎo)性的作用[7]。因此，作為聯(lián)系烴與烴的衍生物性質(zhì)的橋梁，醇在有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化中處于核心地位。據(jù)此，本文以“醇”為主題的教學(xué)作為案例，分析在必修模塊與選擇性必修模塊中體現(xiàn)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)的學(xué)業(yè)內(nèi)容在意識(shí)、能力及評(píng)價(jià)監(jiān)控三個(gè)維度上的不同水平的要求及體現(xiàn)，具體見表3。

一言以蔽之，作為構(gòu)成化學(xué)核心素養(yǎng)重要維度的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科最具特征的認(rèn)識(shí)視角與思維方式。其核心旨趣在于希望學(xué)生能通過(guò)相關(guān)的化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，有意識(shí)地利用宏微結(jié)合的視角看待物質(zhì)世界的變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題以至創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。這一素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)，也是學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神形成的過(guò)程。因此在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師要全面領(lǐng)會(huì)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng)對(duì)學(xué)生發(fā)展的作用，同時(shí)更重要的是深刻理解這一素養(yǎng)的基本內(nèi)涵、要素結(jié)構(gòu)、水平進(jìn)階。從而通過(guò)創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境，積極運(yùn)用各類教學(xué)資源，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中手腦并用，切實(shí)達(dá)成“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一素養(yǎng)，培養(yǎng)看待世界的獨(dú)特的化學(xué)眼光。

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