基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐

黃恭福 鄒海龍 胡萍 左建高

摘要： 高中化學(xué)課程發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)要精心設(shè)計(jì)與實(shí)施以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)。針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“短板弱項(xiàng)”，以課題研究為依托、以“教研訓(xùn)一體化實(shí)踐模式”為推進(jìn)范式，開(kāi)展基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐，總結(jié)提出基于學(xué)生發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列原則策略和基于學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)取向，揭示了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)實(shí)踐本質(zhì)意蘊(yùn)。

關(guān)鍵詞： 學(xué)科育人; 實(shí)驗(yàn)教學(xué); 高中化學(xué); 科學(xué)實(shí)踐

文章編號(hào)： 10056629（2022）09006406

中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

2013～2021年間，湖南省教育科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)湖南省教科院）依托省教育科學(xué)規(guī)劃資助課題，以“教研訓(xùn)一體化實(shí)踐模式”為工作推進(jìn)范式，持續(xù)八年聚焦“基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐”，充分揭示實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能與獨(dú)特育人價(jià)值。本文在概述研究工作推進(jìn)機(jī)制、實(shí)施現(xiàn)狀調(diào)研和文件政策要求的基礎(chǔ)上，基于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值理性，立足“學(xué)生發(fā)展、素養(yǎng)導(dǎo)向、實(shí)踐本質(zhì)”三個(gè)層面進(jìn)行具體闡述。

1 基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐推進(jìn)范式

2013年12月，湖南省教科院遴選30余所高中學(xué)校開(kāi)展基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐。研究方向由“基于學(xué)生發(fā)展的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略”深化為“學(xué)科核心素養(yǎng)視域下實(shí)驗(yàn)教學(xué)取向”，并凝練提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“科學(xué)實(shí)踐”本質(zhì)。

從方法論而言，研究始終堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向。問(wèn)題導(dǎo)向正向設(shè)計(jì)： 基于學(xué)生發(fā)展確定高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、呈現(xiàn)和評(píng)價(jià)的基本原則與策略;目標(biāo)導(dǎo)向逆向設(shè)計(jì)： 基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心素養(yǎng)功能提煉素養(yǎng)導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)取向。通過(guò)“雙向”研究實(shí)踐揭示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)本質(zhì)。

從工作推進(jìn)機(jī)制而言，創(chuàng)新構(gòu)建并實(shí)施了“教研訓(xùn)一體化實(shí)踐模式”（如圖1所示）。該模式將教師在教學(xué)中面臨的真實(shí)問(wèn)題提煉轉(zhuǎn)化為研究課題，通過(guò)對(duì)課題的深入研究形成科學(xué)的解決策略，再將課題研究過(guò)程及成果轉(zhuǎn)化為教師培訓(xùn)專(zhuān)題，為教師解決類(lèi)似問(wèn)題提供思路和方法，在“問(wèn)題課題專(zhuān)題”的循環(huán)中不斷積累和傳播教學(xué)實(shí)踐智慧，從而大面積提高教師專(zhuān)業(yè)化水平[1]?；趯W(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論研究、成果提煉、模式推廣正是源自該實(shí)踐模式的應(yīng)用[2]。

2 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及政策分析

2.1 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研

湖南省教科院選取不同地域、不同層次的普通高中學(xué)校進(jìn)行實(shí)地調(diào)研訪(fǎng)談，內(nèi)容涉及學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度與興趣、參與意識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)思維、創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)驗(yàn)功能認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式與評(píng)價(jià)等內(nèi)容。調(diào)研顯示： 學(xué)生普遍對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)充滿(mǎn)期待，渴望能親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)與探究，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)思維能力、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力整體偏低，需要合理設(shè)計(jì)探究式、開(kāi)放性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。調(diào)研發(fā)現(xiàn)還存在以下主要問(wèn)題： 一是多數(shù)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有隨意性，且形式單一、數(shù)量不夠，部分學(xué)校甚至以演示實(shí)驗(yàn)或課件替代實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和合作探究活動(dòng)變得可有可無(wú);二是不能科學(xué)有效地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，導(dǎo)致探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)有名無(wú)實(shí)，教學(xué)效率與質(zhì)量偏低;三是實(shí)驗(yàn)形式與功能匹配不盡合理;四是實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制不健全，無(wú)法對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)與檢查落實(shí)。顯然，解決上述問(wèn)題亟需采取“自上而下”的剛性文件要求和“自下而上”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革政策文件簡(jiǎn)析

2018年1月教育部頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課程標(biāo)準(zhǔn)”）基本理念是： 以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，重視“素養(yǎng)為本”的教學(xué)。倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，開(kāi)展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，充分認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特價(jià)值，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。強(qiáng)調(diào)通過(guò)親身體驗(yàn)、具身實(shí)踐提升學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc實(shí)驗(yàn)思維能力，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2019年11月，教育部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)》（教基[2019]16號(hào)）明確要求構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，開(kāi)展基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和拓展性實(shí)驗(yàn)（含探究性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)）等。2019年6月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)[2019]29號(hào)）要求深化課堂教學(xué)改革，認(rèn)真開(kāi)展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。2020年12月，教育部副部長(zhǎng)鄭富芝在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)修訂會(huì)議上強(qiáng)調(diào)要在實(shí)踐育人上多下功夫，讓實(shí)踐要求更實(shí);要明確實(shí)踐育人的具體要求，形成剛性約束，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為學(xué)科實(shí)踐的重要方式尤其要發(fā)揮重要作用。國(guó)家政策文件加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)、完善課程體系、優(yōu)化課程目標(biāo)、轉(zhuǎn)變育人方式也正為基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐賦能助力[3]。

3 基于學(xué)科育人的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐探索與研究

3.1 構(gòu)建基于學(xué)生發(fā)展的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列原則與策略

基于學(xué)生發(fā)展聚焦實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、呈現(xiàn)、評(píng)價(jià)三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，總結(jié)形成高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列原則與策略。

3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則與策略

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要原則是要基于現(xiàn)實(shí)教學(xué)情境的“可行性”和“真實(shí)施”。化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從本質(zhì)上是課程標(biāo)準(zhǔn)、教材“校本化”和“生本化”實(shí)施的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值在于其現(xiàn)實(shí)教學(xué)情境的“可行性”和“真實(shí)施”，絕非簡(jiǎn)單的靜態(tài)文本規(guī)劃。教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的就是將現(xiàn)實(shí)情境下教師設(shè)計(jì)或加工的“靜態(tài)文本”轉(zhuǎn)化為學(xué)生“動(dòng)態(tài)體驗(yàn)”的過(guò)程。這種“靜態(tài)文本”可能是課程標(biāo)準(zhǔn)和教材中已經(jīng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，也可能是教師根據(jù)實(shí)際需要對(duì)課標(biāo)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和完善，還可能是教師創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。無(wú)論源自何種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其最終指向是在教學(xué)過(guò)程中教師的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

其次，要體現(xiàn)“通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)”的學(xué)科特征?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)最主要的功能是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究不能僅僅停留在對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)條件的探究上，而要研究如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生形成化學(xué)的基本觀(guān)念、學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法、理解科學(xué)探究的本質(zhì)，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程與教學(xué)過(guò)程的有機(jī)融合。

三是，要體現(xiàn)“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的學(xué)科教學(xué)觀(guān)。實(shí)驗(yàn)不僅是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的工具，而且是體驗(yàn)、強(qiáng)化科學(xué)探究過(guò)程形成創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑，是學(xué)生重要而基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)習(xí)方式?！耙詫?shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”并非只有“做實(shí)驗(yàn)”，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法論、實(shí)驗(yàn)事實(shí)、實(shí)驗(yàn)史實(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同樣也包括在內(nèi)。

四是，要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科教育功能?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)功能常被窄化為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深化學(xué)原理規(guī)律的理解、訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的基本技能等方面。其實(shí)質(zhì)是將實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于知識(shí)教學(xué)，偏重學(xué)科知識(shí)和技能本身的學(xué)習(xí)，

只注意實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能而忽視其教育功能，使實(shí)驗(yàn)失去了應(yīng)有的獨(dú)立地位。正如揚(yáng)州大學(xué)吳星教授所指出的： 實(shí)驗(yàn)教育功能的挖掘永遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)改進(jìn)更重要。實(shí)驗(yàn)的教育功能是指實(shí)驗(yàn)對(duì)培育學(xué)生的情感、思維能力、知識(shí)掌握、實(shí)踐能力等各方面所能發(fā)揮的作用等。

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要策略是要注重教材實(shí)驗(yàn)的二次設(shè)計(jì)。教材實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)常將普適性作為其重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。實(shí)際教學(xué)中，由于各方面原因，可能導(dǎo)致教材實(shí)驗(yàn)的藥品、儀器或其他條件不能完全滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，教師就應(yīng)因地制宜靈活采取各種臨時(shí)性和補(bǔ)救性的措施，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)堋暗韧睂?shí)施，這種臨時(shí)性和補(bǔ)救性的過(guò)程被稱(chēng)為教材實(shí)驗(yàn)的二次設(shè)計(jì)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)的二次設(shè)計(jì)就是實(shí)驗(yàn)的本土化、校本化、生本化過(guò)程，也是形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色的過(guò)程。

其次，要注重化學(xué)體系設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)體系的設(shè)計(jì)（物質(zhì)體系選擇）是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的核心要素，化學(xué)體系的篩選、對(duì)比、優(yōu)化的過(guò)程就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)培養(yǎng)提升的過(guò)程。

三是，要注重科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施不僅能提升學(xué)生的學(xué)科方法與學(xué)科思維，也能學(xué)會(huì)與同伴交流、尊重他人的意見(jiàn)和想法，體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奇妙、嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)，從而提高科學(xué)素養(yǎng)[4]。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的基本策略

化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式是指根據(jù)一定的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，為了達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的表達(dá)形式以及對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括陳述式、干預(yù)式、探究式等方式。

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的首要策略是要緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的落實(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式選擇的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)可以分為認(rèn)知領(lǐng)域、技能領(lǐng)域、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)等幾個(gè)維度，在不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)維度中又可以分為若干個(gè)不同的水平層次，實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的不同在相應(yīng)維度的選擇層次上也不盡相同;其次，是要基于真實(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式選擇時(shí)要體現(xiàn)師生學(xué)習(xí)的真實(shí)環(huán)境、真實(shí)資源、真實(shí)水平等，即“真實(shí)教學(xué)基礎(chǔ)”;三是要挖掘核心素養(yǎng)。不同的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式蘊(yùn)含的學(xué)科教育價(jià)值也不相同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的差異，在實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的選擇中要有計(jì)劃、有步驟、有針對(duì)性地挖掘和呈現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)[5]。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的基本原則與策略

實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注全員評(píng)價(jià)、全程評(píng)價(jià)、全面評(píng)價(jià)、全局評(píng)價(jià)。全員評(píng)價(jià)原則是指參與學(xué)習(xí)的每一個(gè)對(duì)象都應(yīng)得到來(lái)自不同主體的評(píng)價(jià)反饋，而且這種評(píng)價(jià)反饋是積極的、正向的、發(fā)展性的;全程評(píng)價(jià)原則是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)階段、每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)問(wèn)題解決關(guān)鍵點(diǎn)都應(yīng)評(píng)價(jià);全面評(píng)價(jià)原則是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)要關(guān)注教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)價(jià)值、教學(xué)功能的實(shí)現(xiàn)，充分體現(xiàn)“評(píng)價(jià)為教學(xué)服務(wù)并服務(wù)于學(xué)生的全面發(fā)展”;全局評(píng)價(jià)原則是指在化學(xué)的各種類(lèi)型的學(xué)習(xí)活動(dòng)中要充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷發(fā)展功能，包括學(xué)習(xí)空間、課堂教學(xué)、教師引導(dǎo)、學(xué)生學(xué)習(xí)等不同的對(duì)象和層面。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)策略首先要堅(jiān)持“教、學(xué)、評(píng)”一體化評(píng)價(jià)策略。即“所學(xué)即所教”“所教即所評(píng)”“所學(xué)即所評(píng)”;其次要堅(jiān)持評(píng)價(jià)目標(biāo)任務(wù)一致性策略，注重“兩個(gè)一致性”，即： 教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)目標(biāo)一致性，學(xué)習(xí)任務(wù)與評(píng)價(jià)任務(wù)一致性，防止評(píng)價(jià)目標(biāo)的虛化、泛化，切忌評(píng)價(jià)目標(biāo)游離于教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容之外;三是堅(jiān)持核心素養(yǎng)導(dǎo)向的評(píng)價(jià)，緊扣高中化學(xué)五項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)科核心概念，著力體現(xiàn)評(píng)價(jià)的素養(yǎng)診斷與發(fā)展功能等[6]。

綜上，基于學(xué)生發(fā)展的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列原則與策略可歸納如下（如圖2所示）。

3.2 確立學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)取向

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)不是彼此孤立、靜態(tài)、割裂的五個(gè)具體條目的堆砌，而是相互聯(lián)系、動(dòng)態(tài)發(fā)展的系統(tǒng)整體，是學(xué)生正確價(jià)值觀(guān)、必備品格和關(guān)鍵能力全面發(fā)展的綜合表現(xiàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)科核心素養(yǎng)的整體發(fā)展提供了學(xué)科特質(zhì)的、獨(dú)有的、不可替代的學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)途徑。學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在正確價(jià)值觀(guān)的指引下（體現(xiàn)社會(huì)價(jià)值），以關(guān)鍵能力為實(shí)踐手段（體現(xiàn)工具和技術(shù)價(jià)值），以必備品格為內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力（體現(xiàn)個(gè)性心理品質(zhì)價(jià)值），指向真實(shí)情境下問(wèn)題解決的一種復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)活動(dòng)。

3.2.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)聚焦關(guān)鍵能力的發(fā)展取向

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)是科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，離不開(kāi)科學(xué)思維的理論指導(dǎo)。根據(jù)PTA（基本要素分析法）理論，核心素養(yǎng)視域下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵能力包含科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的科學(xué)思維有： 宏微結(jié)合、符號(hào)表征、變化平衡、證據(jù)推理、模型認(rèn)知以及實(shí)驗(yàn)歸納等學(xué)科認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)等;此外還有比較與分類(lèi)、分析與綜合、歸納與演繹、判斷與推理、外在與本質(zhì)、科學(xué)假說(shuō)、類(lèi)比等重要思維方法。這些思維方法蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)哲學(xué)以及形式邏輯和辯證邏輯思想，能在更高層面指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)?；瘜W(xué)科學(xué)思維中表現(xiàn)出的外在與本質(zhì)、個(gè)性與共性、變化與平衡是辯證邏輯的重要內(nèi)容;比較和分類(lèi)是“穆勒五法”確定事物因果關(guān)聯(lián)求異法、求同法的思維基礎(chǔ);分析與綜合更是蘊(yùn)含著哲學(xué)“還原論”和“整體論”的思想等?？梢?jiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的科學(xué)思維能力是多層面、多角度和系統(tǒng)化的。

科學(xué)探究主要有兩種觀(guān)點(diǎn)： 一是科學(xué)探究是過(guò)程技能的集合;二是科學(xué)探究能力是科學(xué)思維和科學(xué)推理能力。學(xué)者徐睿（2012）提出的文獻(xiàn)探究能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，劉東方（2018）的科學(xué)一般探究能力與探究角度、探究思路相融合的思想屬于兩種觀(guān)點(diǎn)的融合。

科學(xué)探究過(guò)程技能一般包括： 提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等，體現(xiàn)了科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)各環(huán)節(jié)的邏輯關(guān)聯(lián)，為關(guān)涉范圍廣、開(kāi)放程度大的化學(xué)問(wèn)題解決提供了一種科學(xué)研究的工具框架。根據(jù)“輸入性”的課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)水平維度、“輸出性”的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平（鄭長(zhǎng)龍，2018），對(duì)科學(xué)探究過(guò)程技能的各能力要素按照“水平1～4”的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行具體刻畫(huà)，構(gòu)建包括“能力要素”“能力表現(xiàn)水平”“水平評(píng)定”的“科學(xué)探究過(guò)程技能評(píng)價(jià)分析量表”，可具體指導(dǎo)、診斷、發(fā)展科學(xué)探究過(guò)程技能。

3.2.2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)關(guān)注必備品格的形成取向

化學(xué)核心素養(yǎng)不僅關(guān)注能力發(fā)展，還突出強(qiáng)調(diào)了必備品格的形成。必備品格本質(zhì)上是科學(xué)品格，體現(xiàn)了學(xué)科核心素養(yǎng)的人文性特征。關(guān)鍵能力和必備品格本質(zhì)就是統(tǒng)一的整體，是化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的兩個(gè)方面，也是外顯的科學(xué)行為和內(nèi)隱的科學(xué)品格的融合。關(guān)鍵能力和必備品格相互促進(jìn)、相互完善。關(guān)鍵能力的發(fā)展既能有力促進(jìn)學(xué)生必備品格的不斷完善，又離不開(kāi)必備品格的引領(lǐng);必備品格能支撐各關(guān)鍵能力在正確方向上發(fā)展，使能力發(fā)展具有方向感和可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)過(guò)程體驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、求真的科學(xué)品格以及尊重、包容、團(tuán)結(jié)等積極向上的個(gè)性心理品質(zhì)等。

3.2.3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)融合正確價(jià)值觀(guān)的培育取向

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須堅(jiān)持“立德樹(shù)人”的育人方向，注重“社會(huì)主義核心價(jià)值觀(guān)”在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透，這是新課程“素養(yǎng)為本”教學(xué)的價(jià)值取向。正確的價(jià)值觀(guān)體現(xiàn)了核心素養(yǎng)學(xué)科育人的社會(huì)責(zé)任價(jià)值，必備品格體現(xiàn)了核心素養(yǎng)學(xué)科育人的科學(xué)態(tài)度價(jià)值，關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)發(fā)展學(xué)科價(jià)值的外在表現(xiàn)。三者融合共同集中承載和體現(xiàn)了發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的價(jià)值取向[7]。

3.3 揭示“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的科學(xué)實(shí)踐本質(zhì)

3.3.1 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)核心素養(yǎng)

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)聚焦“科學(xué)實(shí)踐”，是促進(jìn)學(xué)生應(yīng)然的化學(xué)學(xué)科知識(shí)、思想觀(guān)念轉(zhuǎn)化為實(shí)然的核心素養(yǎng)的關(guān)鍵?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)學(xué)習(xí)特有的、重要的實(shí)踐活動(dòng)，是落實(shí)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的重要途徑，具有不可替代的支撐作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也為其他四項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)離不開(kāi)科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的參與和指導(dǎo)，“宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析”“變化觀(guān)念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等素養(yǎng)是要求學(xué)生形成的化學(xué)學(xué)科思想和方法，需要依托“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”這種學(xué)科特有的實(shí)踐活動(dòng)逐步培養(yǎng)。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為教的方法（實(shí)驗(yàn)法）、化學(xué)的方法（做實(shí)驗(yàn)）和化學(xué)教學(xué)認(rèn)識(shí)方法（實(shí)驗(yàn)方法）是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要認(rèn)知工具。用好這些工具必然促進(jìn)學(xué)生觀(guān)察方法、假說(shuō)方法、科學(xué)抽象方法以及測(cè)量、記錄、條件控制、結(jié)果分析與處理等認(rèn)識(shí)方法和技能的發(fā)展。“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”是對(duì)化學(xué)學(xué)科價(jià)值取向的刻畫(huà)，不可能依靠傳統(tǒng)說(shuō)教和簡(jiǎn)單的師生對(duì)話(huà)發(fā)展，更需要有實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)歷與體驗(yàn)。

3.3.2 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的本質(zhì)意蘊(yùn)聚焦科學(xué)實(shí)踐

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的“科學(xué)實(shí)踐”本質(zhì)體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

首先，科學(xué)探究與創(chuàng)新融于科學(xué)實(shí)踐。從認(rèn)識(shí)論觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，科學(xué)探究遵循認(rèn)識(shí)的一般規(guī)律，即科學(xué)探究是“感性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)實(shí)踐”循環(huán)往復(fù)、螺旋上升的過(guò)程，每個(gè)階段間都有認(rèn)識(shí)的飛躍，認(rèn)識(shí)飛躍的本質(zhì)就是創(chuàng)新;從問(wèn)題解決的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，科學(xué)探究是一個(gè)始于問(wèn)題、終于問(wèn)題的過(guò)程，即從認(rèn)識(shí)問(wèn)題開(kāi)始，經(jīng)猜想、假設(shè)、驗(yàn)證等過(guò)程得到解決問(wèn)題的辦法。問(wèn)題是探究得以產(chǎn)生的前提和核心，探究的實(shí)質(zhì)就是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，其認(rèn)知的心理機(jī)制就是創(chuàng)新，是基于問(wèn)題解決實(shí)踐活動(dòng)的“實(shí)踐創(chuàng)新”?；瘜W(xué)科學(xué)探究的主要內(nèi)容和途徑是實(shí)驗(yàn)，無(wú)論是從實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象、過(guò)程還是結(jié)果分析，“創(chuàng)新”都是化學(xué)科學(xué)探究的本質(zhì)特征，化學(xué)科學(xué)探究最能體現(xiàn)和發(fā)展人的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[8]。

其次，科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，揭示科學(xué)探究的實(shí)踐活動(dòng)本質(zhì)和功能?？茖W(xué)探究過(guò)程包括提出問(wèn)題和假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、獲取證據(jù)、分析解釋和建構(gòu)模型、形成結(jié)論及交流評(píng)價(jià)等，從本體論界定了科學(xué)探究的核心要素和邏輯組成的實(shí)踐本質(zhì)。從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)確定研究目的、依據(jù)研究目的設(shè)計(jì)方案、基于證據(jù)進(jìn)行分析和推理等是對(duì)科學(xué)探究實(shí)踐本質(zhì)的具體詮釋。

三是，一般科學(xué)探究能力與具體化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)相融合，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與方法相統(tǒng)一，將培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力劃分為“基本認(rèn)識(shí)、基本技能和基本經(jīng)驗(yàn)”的實(shí)踐過(guò)程，歸納提煉化學(xué)學(xué)科實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）的獨(dú)特價(jià)值為激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、創(chuàng)設(shè)生動(dòng)教學(xué)情境、啟迪學(xué)生科學(xué)思維、訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)方法、理解知識(shí)技能以及發(fā)展態(tài)度品格等學(xué)科價(jià)值和育人價(jià)值。

四是，科學(xué)實(shí)踐具有社會(huì)性活動(dòng)的特征，作為學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)尤其強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究（學(xué)習(xí)）共同體的交流、溝通、協(xié)商與辯論等社會(huì)性活動(dòng)對(duì)發(fā)展核心素養(yǎng)的重要作用。

顯然，科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的科學(xué)實(shí)踐本質(zhì)闡釋涉及探究與創(chuàng)新的關(guān)系、科學(xué)探究大概念的表征、實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)涵和獨(dú)特價(jià)值刻畫(huà)以及科學(xué)實(shí)踐的社會(huì)性活動(dòng)等[9]。科學(xué)實(shí)踐在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有不可替代的學(xué)科育人價(jià)值正是實(shí)驗(yàn)教學(xué)“素養(yǎng)為本”課堂教學(xué)追尋的本質(zhì)意義。

4 研究反思

2021年9月，國(guó)務(wù)院新聞辦發(fā)布： 我國(guó)九年義務(wù)教育鞏固率達(dá)到95%以上，高中階段教育全面普及，從“有學(xué)上”到“上好學(xué)”、從“學(xué)有所教”到“學(xué)有優(yōu)教”，中國(guó)基礎(chǔ)教育實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。面對(duì)義務(wù)教育“雙減”政策與普通高中“雙新”全面實(shí)施的新階段，提高質(zhì)量已成為普通高中教育面臨的最緊迫最核心的任務(wù)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量已成為教育內(nèi)涵式發(fā)展的關(guān)鍵。

當(dāng)前，教育評(píng)價(jià)領(lǐng)域“五唯”現(xiàn)象依然不同程度地存在。部分學(xué)校及教師“知識(shí)傳授與解題教學(xué)”的價(jià)值追求依然沒(méi)有從根本上得到扭轉(zhuǎn)，保障學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)（及其他實(shí)踐類(lèi)課程）有效落實(shí)的體制機(jī)制建設(shè)與實(shí)施情況依然不容樂(lè)觀(guān)，尤其是部分“城市超級(jí)高中”“縣域薄弱高中”還受到校舍、師資、儀器藥品配備不足等因素的影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)“不實(shí)踐”的現(xiàn)象仍然存在。同時(shí)，核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)不僅要求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)、調(diào)研訪(fǎng)談、社會(huì)性科學(xué)議題等新的實(shí)踐課程教學(xué)形態(tài)也漸次提出了明確要求。

基于此，我們需要從學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的視角繼續(xù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展理論、實(shí)踐與案例研究，形成更具創(chuàng)新性、針對(duì)性的教學(xué)模式、學(xué)習(xí)方式和教學(xué)策略。需要在教育行政統(tǒng)籌指導(dǎo)下，繼續(xù)著力強(qiáng)化教研、電教、教師發(fā)展、學(xué)校等機(jī)構(gòu)的協(xié)同配合，形成有效加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體制機(jī)制，大力促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，推動(dòng)落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)。

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