基于高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平研究

摘 要：高中化學(xué)教學(xué)該如何促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展已然成為當(dāng)下教學(xué)的主旋律。而所謂的化學(xué)核心素養(yǎng)，則包含了各種思想、能力、意識(shí)以及責(zé)任。如宏觀探析、微觀辨識(shí)、平衡思想、邏輯推理能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神以及實(shí)驗(yàn)探究能力等。通過培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，一方面有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而促使學(xué)生積極、主動(dòng)地參與教學(xué);另一方面則有助于提升學(xué)生的綜合能力及素養(yǎng)，以此為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)及生活奠定牢固基礎(chǔ)。本文以“鹽類的水解”這節(jié)內(nèi)容為例，深入分析中學(xué)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的提升途徑，為提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)提供可參考的資料。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);核心素養(yǎng);認(rèn)知水平

學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平是一種需要經(jīng)歷學(xué)習(xí)過程方可得到有效提升的重要素養(yǎng)，于新課程改革中亦對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)所需達(dá)到的具體目標(biāo)予以了詳細(xì)說明。新課程改革指出，學(xué)生在經(jīng)歷不同階段的學(xué)習(xí)過程中，其思維方式亦將逐步改變，而當(dāng)其思維深度達(dá)到一定程度后，其認(rèn)知發(fā)展水平亦將得到相應(yīng)的發(fā)展。

一、學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平

所謂的認(rèn)知發(fā)展水平，即為學(xué)生自身心理結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程。當(dāng)然，該過程還包含了學(xué)生個(gè)體的思維活動(dòng)以及對(duì)學(xué)科知識(shí)的內(nèi)化。對(duì)此，本文將基于布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)，并圍繞“鹽類水解”這一高中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，就認(rèn)知發(fā)展水平的五個(gè)理論模型予以詳細(xì)闡述。

（一）信息記憶水平

處于信息記憶層次的學(xué)生，其思維往往對(duì)宏觀現(xiàn)象更加關(guān)注。在此過程中，若教師施加正確的指引，則能促使其思維逐步向微觀的角度過渡，繼而也能簡單概括出鹽水解的方程式。雖然學(xué)生的水平尚處于初級(jí)階段，但也并非意味著此階段僅需掌握以上基礎(chǔ)即可，更核心的目標(biāo)則是要找出鹽類水解的規(guī)律以及結(jié)合規(guī)律方可正確判斷溶液的酸堿性。當(dāng)然，在此過程中，教師亦可向?qū)W生傳授理解鹽水解規(guī)律的訣竅，即“水解證有弱，水解證誰弱，顯性證誰強(qiáng)，不水解無弱”。經(jīng)過后續(xù)的一系列驗(yàn)證，學(xué)生思維將由宏觀逐步過渡到微觀乃至符號(hào)，而后與生活的結(jié)合，說出鹽水解應(yīng)用的簡單事例。

（二）程序操作水平

值此階段的學(xué)生，其思維水平在經(jīng)過一系列鍛煉后已然得到了一定的提升，故也能基于角度去看待鹽溶液水解后呈現(xiàn)出的不同性質(zhì)，而后在固定思維的支撐下將簡單的鹽溶液水解方程式列出。除此之外，在列出解析式后，學(xué)生同樣能基于微觀的角度去解釋鹽類水解的簡單應(yīng)用，而后借助對(duì)鹽溶液中離子濃度大小的對(duì)比，亦能逐步了解其中的守恒關(guān)系。

（三）理解運(yùn)用水平

達(dá)到理解運(yùn)用水平的學(xué)生，對(duì)鹽類水解的本質(zhì)已然有了一定程度的了解。也正是基于對(duì)鹽類水解本質(zhì)的準(zhǔn)確把握，故其思維亦能在微觀與宏觀之間無障礙切換。不僅如此，通過分析化學(xué)、電離平衡等一系列對(duì)鹽類水解平衡有著重大影響的因素，學(xué)生對(duì)鹽溶液離子濃度相關(guān)知識(shí)的探索深度亦將更為深入，繼而也能完成如對(duì)比Na2CO3鹽溶液中離子濃度這類相對(duì)較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。

（四）理論整合水平

能對(duì)所學(xué)理論予以整合的水平，說明學(xué)生思維已然較為靈活，不僅能在宏觀、微觀及符號(hào)的三重表征中隨意切換，且能透過現(xiàn)象本質(zhì)抵達(dá)知識(shí)核心。而后借由對(duì)離子濃度大小的比較以及粒子守恒關(guān)系的對(duì)比及分析，學(xué)生還將逐步理解更加復(fù)雜的多平衡體系。

（五）綜合應(yīng)用水平

能做到對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用，表明學(xué)生此時(shí)的思維又在理論整合的基礎(chǔ)上得到了升華并且達(dá)到了綜合應(yīng)用的水準(zhǔn)。此時(shí)的學(xué)生已然擁有了清晰的思路以及多角度看待問題的能力，不僅能解答更多更具復(fù)雜性的問題，且即便問題具有較強(qiáng)的綜合性，學(xué)生亦能基于問題情境的創(chuàng)設(shè)獲取與問題相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，繼而通過對(duì)數(shù)據(jù)的論證及分析來得出最終結(jié)論。部分學(xué)生甚至還可利用常數(shù)去解答諸多問題，這也同樣代表著學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到了有效培養(yǎng)，已能為其今后的學(xué)習(xí)及生活提供有力支撐并助力其今后的穩(wěn)定發(fā)展。

例如：教師可在這節(jié)課程教學(xué)剛剛開始的時(shí)候提出合理的問題，即完成其他幾種鹽的水解方程式，這樣有利于學(xué)生利用所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)來解決實(shí)際生活中所遇到的問題，不但能夠鞏固學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，而且還能夠鍛煉學(xué)生的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用水平。

二、基于學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展的教學(xué)

（一）教學(xué)指導(dǎo)思想

眾所周知，高中化學(xué)的諸多知識(shí)點(diǎn)之間有著十分密切的關(guān)聯(lián)。因此，高中化學(xué)的具體教學(xué)亦不能將相關(guān)知識(shí)分離開來。反之在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，教師亦當(dāng)注重揭示其與舊知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，如此方能幫助學(xué)生完成對(duì)新舊知識(shí)的順應(yīng)及同化，繼而在獲取新知識(shí)同時(shí)亦能維系舊知識(shí)的發(fā)展。

如在進(jìn)行“鹽類的水解”的章節(jié)教學(xué)時(shí)，教師便可將課程設(shè)計(jì)為四階段分別推進(jìn)。首先，是基于教學(xué)情境的引進(jìn)，將學(xué)生劃分為若干小組展開討論;其次，是基于小組實(shí)驗(yàn)的開展，讓學(xué)生以小組為單位負(fù)責(zé)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論;再次，則是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象的歸案與總結(jié)，由此促進(jìn)學(xué)生思維的提升;最后，則是基于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，讓學(xué)生經(jīng)歷由自主探究到歸納總結(jié)的過程。如此不僅能讓學(xué)生清楚意識(shí)到新舊知識(shí)之間的密切關(guān)聯(lián)，且能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)及意義的理解，繼而提升學(xué)生的理解深度并為其今后的學(xué)習(xí)奠定牢固基礎(chǔ)。

創(chuàng)設(shè)問題情境。情境一：自來水管嘩啦啦地流出水，人們用手捧起水，看了看，聞了聞。接著，有工作人員來到自來水廠，取樣后使用專業(yè)設(shè)備檢測。結(jié)果顯示，水質(zhì)不佳，達(dá)不到居民生活用水使用標(biāo)準(zhǔn)。為了改善水質(zhì)，工作人員先使用氯胺，再使用綠礬來改善水質(zhì)。情境二：為提高防火消防意識(shí)，小區(qū)開展消防演練活動(dòng)。消防戰(zhàn)士拿出泡沫滅火器，向群眾介紹了泡沫滅火器的使用方法。接著，另一名消防戰(zhàn)士點(diǎn)燃了火盆，火焰躥得很高，而手拿泡沫滅火器的消防戰(zhàn)士，用滅火器瞄準(zhǔn)火盆，打開開關(guān)，輕松熄滅了火。情境三：一群外出探險(xiǎn)的年輕人，不慎被螞蟻咬傷了，傷口雖然不大，但卻感到酸痛。到了附近的衛(wèi)生院后，醫(yī)生在問清事情經(jīng)過后，使用濃度為3%的氨水、濃度為5%的碳酸氫鈉溶液為患者消毒。不一會(huì)兒，患者表示疼痛感明顯減輕。三個(gè)情境的創(chuàng)設(shè)，目的在于吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí)，即：是哪些因素影響了溶液的酸堿性？提出問題：鹽溶液是否一定呈中性？

（二）教學(xué)線索設(shè)計(jì)

為確保對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，教師于實(shí)際教學(xué)過程亦必須對(duì)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)給予高度重視。與此同時(shí)，為激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣及促使學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式，教師還需致力于教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，此方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力，繼而切實(shí)發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

如基于“鹽類水解”的核心教學(xué)目標(biāo)，教師可設(shè)置四條線索，分別為“活動(dòng)線”“知識(shí)線”“問題線”與“情境線”。四條線索各司其職，具體分布如下：

實(shí)踐表明，在情境下引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程亦將更加活躍，而能力也因活動(dòng)的開展而得到有效增強(qiáng)。問題的具體作用則是能讓知識(shí)變“長”，以此為學(xué)生展開深入探討提供了有力支撐。

在課堂教學(xué)過程中，首先，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出合理的問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鹽溶液的酸堿性進(jìn)行判斷。通過投影的形式展示出桌面上的溶液，再要求學(xué)生自主進(jìn)行酸堿性測定，并完成關(guān)于“解釋鹽的類型”的表格內(nèi)容。其中，教師在這個(gè)環(huán)節(jié)中可設(shè)計(jì)下列幾個(gè)問題：哪些鹽的溶液顯酸性？哪些鹽的溶液呈中性？哪些鹽的溶液顯堿性？同時(shí)，將鹽的組成與鹽溶液的酸堿性的關(guān)系板書出來。這時(shí)學(xué)生再以小組的形式一起完成實(shí)驗(yàn)，即使用PH試紙來對(duì)鹽溶液的酸堿性進(jìn)行測定，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究能夠清晰地分辨出鹽的種類。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中便能夠清晰地認(rèn)識(shí)到不同種類的鹽的酸堿性不同，促使學(xué)生的認(rèn)知產(chǎn)生一定的沖突，最大限度調(diào)動(dòng)起學(xué)生的探索積極性和主動(dòng)性。

其次，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，積極探討鹽溶液顯酸堿性的原因。教師通過緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出問題：為什么不同種類的鹽溶液會(huì)顯現(xiàn)出不同的酸堿性呢？教師利用投影展示出CH3COONa的溶液中主要含有幾種離子呢？哪些離子是相互結(jié)合在一起的呢？這些離子又將對(duì)水的電離平衡產(chǎn)生什么影響呢？為什么CH3COONa溶液呈堿性呢？通過指導(dǎo)學(xué)生從“離、碰、合、平、果”等角度來進(jìn)行分析，這樣學(xué)生通過觀看動(dòng)畫展示的微觀粒子之間的相互作用關(guān)系，便能夠清楚地懂得溶液顯堿性或者是酸性的原因。這時(shí)教師再以CH3COONa這個(gè)溶液為例來進(jìn)行分析，指導(dǎo)學(xué)生著重對(duì)NH4CI、NaF溶液的酸堿性來進(jìn)行分析，促使學(xué)生主動(dòng)完成鹽類水解的過程，而學(xué)生在主動(dòng)分析的過程中便能夠總結(jié)出鹽的組成與鹽溶液的酸堿性的關(guān)系。學(xué)生在與其他學(xué)生進(jìn)行合作探究的過程中能夠清楚地掌握一種溶液的水解過程，讓學(xué)生能夠深入理解鹽類的水解主要是因?yàn)槠茐牧怂碾婋x平衡所引起的。同時(shí)，學(xué)生在對(duì)問題的表征進(jìn)行分析之后，便能夠在實(shí)驗(yàn)探究的過程中正確理解解決問題的思路，從而達(dá)到提升學(xué)生理解運(yùn)用水平的目的。

最后，鼓勵(lì)學(xué)生自習(xí)梳理知識(shí)要點(diǎn)。教學(xué)中，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，觀察和分辨鹽溶液的酸堿性，又通過動(dòng)畫了解了微觀狀態(tài)下粒子的相互作用關(guān)系。一堂化學(xué)課，師生之間、生生之間的信息交互，量大且頻繁。這種情況下，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接收了大量的信息，其中有不少是陌生信息，因而如何有序地歸類信息，整理要點(diǎn)，對(duì)學(xué)生來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。為了加強(qiáng)教學(xué)效果，保障教學(xué)的層次性、完整性，教師應(yīng)設(shè)置課堂“留白”，鼓勵(lì)學(xué)生自行梳理知識(shí)。學(xué)生梳理和總結(jié)化學(xué)學(xué)習(xí)要點(diǎn)，關(guān)鍵的一環(huán)是尋找其中的相似性，把握規(guī)律。從學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的角度出發(fā)，構(gòu)建五個(gè)層級(jí)的認(rèn)知理論模型，根本目的之一，在于讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾髑笾獱顟B(tài)，并通過合作學(xué)習(xí)、小組實(shí)驗(yàn)、自由討論等環(huán)節(jié)，主動(dòng)深入教學(xué)主題，感受鹽類水解的內(nèi)在規(guī)律。鹽類的水解規(guī)律：有弱才水解，無弱不水解，越弱越水解，越熱越水解，越稀越水解，都弱都水解，誰強(qiáng)顯誰性，同強(qiáng)顯中性。

（三）學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平研究的反思

上文中我們已然對(duì)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的不同階段予以了詳盡闡述。當(dāng)然，當(dāng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平處于不同階段時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的知識(shí)、問題等各方面亦有所差異。不可否認(rèn)的是，各階段的問題及知識(shí)均對(duì)發(fā)展學(xué)生水平有著良好的促進(jìn)意義。因此，教師亦當(dāng)意識(shí)到不同階段教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的重大意義，繼而圍繞學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平以確保相關(guān)教學(xué)活動(dòng)的高效開展。分析并把握學(xué)生群體的認(rèn)知發(fā)展水平，全面、深入、具體地了解學(xué)生的認(rèn)知能力，是生本理念下高中化學(xué)教學(xué)的必然要求，同時(shí)是保障化學(xué)課堂上，“教”“學(xué)”信息對(duì)稱的先決條件。事實(shí)上，圍繞學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平來開展教學(xué)活動(dòng)，是另一種角度下的因材施教，是另一種形式的分層教學(xué)。手掌伸出，十指不齊。同一個(gè)班集體，教師面對(duì)數(shù)十名學(xué)生，學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)課堂的參與熱情，個(gè)人的思維方式、理解能力，化學(xué)基礎(chǔ)等各不相同，因而教學(xué)方法需與具體的教學(xué)主題、學(xué)生情況相互契合起來。此外，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，還需變單一的課堂為多元課堂，實(shí)施如啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)方法。

有效教學(xué)除了要基于學(xué)生當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展水平外，尚需結(jié)合化學(xué)平衡的知識(shí)，嘗試引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度切入并分析物質(zhì)于水溶液中的行為。在此過程中，學(xué)生思維亦將經(jīng)歷從宏觀到微觀再到符號(hào)表征的轉(zhuǎn)換，以此將有助于提升學(xué)生的思維靈活性。思維的靈活性不會(huì)憑空生成，發(fā)散學(xué)生思維，促進(jìn)學(xué)生深度思考，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，無論哪一個(gè)點(diǎn)、哪一個(gè)面，都需要學(xué)生具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。不言而喻，學(xué)習(xí)是逆向的過程，由教師向?qū)W生傳授知識(shí)，答疑解惑固然重要，但作為高中學(xué)生，在化學(xué)學(xué)習(xí)中更需要養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、自我管理的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。當(dāng)然，高中化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)當(dāng)不止如此。就化學(xué)核心素養(yǎng)而言亦不僅包含如上部分，而是囊括了宏觀探析、微觀辨識(shí)、平衡思想、邏輯推理、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神以及實(shí)驗(yàn)探究等一眾能力及意識(shí)。對(duì)此，為確保以上教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成，教師亦需對(duì)化學(xué)的基本觀念予以合理轉(zhuǎn)化，一方面讓學(xué)生易于理解與接收，另一方面則是要促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的提升，以此方式滿足新課程改革要求并為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)提前打下基礎(chǔ)。

結(jié)束語

大量的課題研究與教學(xué)實(shí)踐已然證明，學(xué)生的思維方式以及在解決問題時(shí)采用的方式方法均將反映其當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展能力處于怎樣水平階段。而借由對(duì)學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的了解，教師可及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，讓教學(xué)過程更具針對(duì)性，以此方法有助于提升學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平并切實(shí)為學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)打下牢固基礎(chǔ)。

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作者簡介：朱芬（1980—）女，漢族，江蘇鎮(zhèn)江人，江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)，中學(xué)一級(jí)教師，學(xué)士。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。

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