“宏微結合”對化學核心素養培養的重要性

朱 敏

(南京師范大學教師教育學院 210097)

隨著時代的發展，尤其是信息化、全球化時代的來臨，傳統的知識與技能為本的教育已無法適應人們日益復雜的工作環境，人們更需要具有面向未來工作與生活需求的素養，為了社會與個體的健全發展，每個個體必須達到共同的關鍵、必要、重要的素養，即核心素養.縱觀全世界，進入21世紀以來，許多國家和地區都把核心素養視為課程設計的DNA，以核心素養為統領進行教育和課程改革.化學學科核心素養是學生綜合素質的具體體現，也是學生未來解決問題的手段與能力，是經過化學課程學習的之后應該具備的問題解決能力和必備素質.宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理和模型認知、科學探究與創新意識、科學精神與社會責任是化學學科的五大核心素養，其中，“宏觀辨識與微觀探析”這一素養，要求學生能從原子、分子微觀層面上認識物質的組成、結構、性質和變化，形成微粒觀，能綜合宏觀和微觀層面分析和解決生活中遇到的化學問題.朱鵬飛基于對核心素養的研究認為化學核心素養內容之一是“化學的思維與方法，具體的核心素養表現了解并掌握化學家研究物質世界的基本思想和方法，如宏觀微觀結合、物質變化守恒等”.“宏微結合”具體是指將微觀與宏觀相聯系的思維方式，是從分子、原子層次對物質結構、性質、能量變化等及其相互關系的基本認識，既是化學學科的重要觀念，又是化學問題解決的獨特視角.

一、有助于對中學生化學核心素養的培養

核心素養是當今世界教育改革的潮流，我國也于2016年頒布了《中國學生發展核心素養》.“宏觀辨識和微觀探析“是化學核心素養的重要內容之一，微觀可以指導宏觀的學習，而宏觀則有利于微觀的理解.吳星教授闡述“高中化學核心素養的內涵和結構時指出，通過高中化學的學習，學生要能夠通過觀察、辨識一定條件下物質及其變化的宏觀現象，并能夠運用模型、符號等表征物質及其變化，形成‘結構決定性質’的觀念，能夠從物質結構和性質相聯系、宏觀與微觀角度解決相關化學問題.”化學是在原子分子微觀水平上研究物質的微觀結構、化學性質及如何應用到生活的一門基礎自然科學，許多中學化學概念、理論是化學家根據實驗的現象得出并不斷修正的，但其根本還是從微觀層面進行定義或解釋說明的，微觀揭示了化學變化本質的、深層次的特征與聯系.微觀幫助學生理解物質的性質及其變化，將學生頭腦中紛繁復雜的宏觀知識網絡化、清晰化，從而在解決問題的過程中迅速的調取有用的信息.理解化學變化的實質時，學生則借助符號、圖片等宏觀層面的手段化抽象為形象，從而為更好的理解微觀本質提供橋梁作用.

二、有助于改變教育現狀，實施“素養為本”教學

《普通高中化學課程標準(征求意見稿)》中要求學生“能從不同層次認識物質的多樣性，并對物質進行分類；能從元素和原子、分子水平認識物質的組成、結構、性質和變化，形成‘結構決定性質’的觀念.能從宏觀和微觀相結合的視角分析和解決實際問題”.結合人類探索自然世界的歷史和化學學科的發展趨勢，“培養學生的核心素養是學生未來發展的要求，重視‘素養為本’教學是當代科學教育改革教育的趨勢”.雖然新課程改革已進行多年，但在應試教育的壓力下，很多教師的教學更關注具體的、事實性的宏觀現象知識，讓學生硬性的記住元素化合物的性質和化學變化的現象，而忽視了這些具體知識背后的微觀本質.這樣的教學只會導致學生可能在考試中取得了高分，但是在生活和工作中遇到化學的相關問題卻不會從化學的角度來思考，表現不出化學教育的效果.如果學生熟練運用宏觀思維與微觀思維，并在兩者中能夠順利的自由轉換，將有助于學生克服因化學學科特點所造成的學習障礙，同時將會為學生的化學學習提供更為寬廣的視野.因此，重視化學學科核心素養的教學，培養學生的“宏微結合”能力不僅具有重要意義，還具有現實的必要性.

三、有助于化學知識的遷移應用，提高解決問題的能力

化學核心素養的形成離不開化學知識，沒有化學知識，化學核心素養就是無源之木、無本之水.化學概念和理論具有較強的概括性和抽象性，學生對于氧化還原理論、離子反應、電荷守恒、弱電解質的電離等抽象理論找不到理解的基點，特別一些學校還忽略學生親自動手實驗，只能通過題海戰術去理解記憶，更加造就了化學的枯燥乏味.特別在，所以，在當前“3+3”高考模式的改革中，選修化學意味著要學習化學反應理論，而這正是從微觀理論解釋化學反應本質的課程，所以對選擇化學望而卻步.學生只會孤立的學習宏觀知識和微觀知識，沒有掌握學習化學的思維方式.而“宏微結合”學習化學能從化學學科的特點出發統領整合化學學習，在宏觀與微觀兩者之間建立實質性、深刻性的聯系，將化學不同學段的知識點的連接、組織和結構化，學生會在大腦中形成合理有序的化學認知網絡結構，將化學知識整合起來，更深刻、更全面的理解化學課程中的知識并熟練的運用.如此，在解決問題的過程中，學生頭腦中已有的知識可以有效的與問題的各個方面發生聯系，并結合起來促成問題的頓悟和解決.整合而成的化學知識網絡結構可以根據具體問題情景，熟練地運用微觀與宏觀結合的思維方式，統籌性、全面性地看待問題，實現知識的有效遷移，即達到產生式表征程度，從而解決問題.

宋心琦曾說“化學家的偉大之處在于，他能夠從如此大量的分子所經歷的億萬次變化的集合中，抓到事物和事件的本質，從原子或分子的角度來認識這一切，對他們進行科學的分析、分類、模擬和認為的多次再現，并用簡潔的化學語言把它們記錄下來，使之成為可供交流和運用的經驗和知識.”并不是每位學生都會成為化學家，但“宏微結合”的思維方式很好地突出學科特點的，可以幫助學生找到學習化學的捷徑，更加輕松的應對考試，駕奴對化學的學習，啟發學生對未知問題的解決.教師應該在中學化學課程的學習中，不斷的滲透“宏微結合”的思維方式，讓其內化為學生個體的思維方式和行為方式.在潛移默化的過程，學生的思維水平就會得到長足的進步，學習方法與習慣的也會得到改善.相信學生對化學學習的興趣會愈加濃厚.在結合化學實驗探究，在探究過程中，讓學生結合宏微觀理論知識，解決問題，如此，學生的潛力進一步迸發，其化學核心素養得到發展，才能應對未來未知的風險.

參考文獻：

[1]朱鵬飛.核心素養的研究進展及對化學核心素養構建的啟示[J].化學教學，2016(7)：3-7.

[2]吳星.對高中化學核心素養的認識[J].化學教學，2017(5)：3-7.