淺析高中化學核心素養及其培養

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(重慶市暨華中學校)

化學是材料科學、生命科學、環境性能源科學和信息科學等現代科學技術的基礎，在國家經濟發展、促進人類文明可持續發展中發揮著日益重要的作用。高中化學核心素養是現代公民必備的科學素養。

一、高中化學核心素養是學生終身發展的重要基礎

高中化學核心素養是學生發展核心素養的重要組成部分，是學生終身學習與發展的重要基礎。是高中化學知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的綜合體現。

學生發展核心素養是學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。品格是人的認識、語言、舉止、態度、意志、興趣、等所表現出的品質。那么，必備品格就是反映在上進心、責任心、創造精神、積極的人生態度、家國情懷及國際視野等方面。能力是以知識技能為基礎在活動中形成和發展的，能保證活動取得成功并影響活動辨析性心理品質，因而關鍵能力就是指生存能力、自主學習和發展能力、信息能力、思維能力、批判和創新實踐能力等。品格和能力的形成、存在、表現和發展都離不開活動。化學核心素養就是學生具有化學學科特質的關鍵能力和必備品質。新修訂的高中化學課程標準將高化學核心素養凝練為“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型的認識”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”等方面。顯然，學生具有高中化學核心素養，也是學生具備了化學知識與觀念、化學思維與方法、科學探究與實踐能力，樹立科學精神與社會責任，為學生生存發展奠定了堅實基礎。化學核心素養的培養，有利于促進學生核心素養的形成和發展。

二、抓住化學學科本質培養學生化學核心素養

化學是原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化及其應用的一門基礎科學。顯然，化學學科本質就是要從宏觀物質的微觀構成來研究組成、結構、性質、變化及其應用，從而培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型的認識”等素養。從結構與性質聯系角度表現物質的結構和性質，從變化與平衡相統一的角度揭示物質變化的規律，是化學科學重要的科學研究方法和思維方式。所以，在實踐中緊緊抓住化學學科本質，從化學知識與觀念、化學思維與方法、科學探究與實踐、科學性精神與責任等四個方面、五個維度，來建構化學核心素養。“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”既是化學學科觀念，又是化學特征思維和方法。“證據推理與模型認知”是化學特征思維和方法。“科學探究與創新意識”是化學學科的實踐能力，從實踐層面激勵學生創新。“科學態度與社會責任”是化學學科的價值追求，這也是化學本質屬性與化學教育的育人價值的體現。化學的本質屬性為化學課程給予學生獨特的認識世界的思想方法(物質視角)、實踐能力(問題解決能力)與品德塑造(價值觀)。

三、抓住化學課程學習活動培養學生化學核心素養

化學課程知識是學習活動的基礎和載體，學科活動是形成核心素養的渠道，只有在學科活動中對學科知識的加工、消化、吸收，才能內化、轉化、升華為素養，學科活動就是整合“過程與方法”以及學習方式中的自主創新探究學習。在高中化學課程知識學習中，根據化學科課程標準，梳理學科基本理念，建構包含概念結點和相互聯系的關系圖譜，為學生提供理解知識系統之間的邏輯關系與結構體系，并由此衍生探究主題。教師根據探究主題提出創設真實情境，切實組織學生開展師生、生生、生本的多元互動的科學探究，充分調動與發揮學生的主體性和創造性，增強學生的主體學習能力。以化學知識基礎(載體)→知識與技能、過程與方法、情感價值體現為路徑，達到形成學生化學核心素養。所以，在高中化學課程知識學習活動中，一是讓學生建立起構成物質是客觀存在的、物質是由元素組成和微粒構成，物質的結構決定物質的性質、物質轉化是有條件的，轉化過程中遵循質量和能量守恒等化學學科核心知識觀念。二是讓學生結合生活經驗、通過觀察和實驗獲取物質及其變化的感性認識，運用分析與綜合、歸納與演繹、抽象與概括、假設與建模等方法形成理性認識；通過實驗等方法獲取科學結論的證據，并基于證據進行推理；根據物質的組成元素，構成微粒及微粒間作用力的差異對物質進行分類，從宏觀、微觀相結合的角度對物質及其變化進行化學符號等形式的表征。三是讓學生認識科學探究與實驗在化學研究和學習中的作用，在化學實驗與探究中有效地與同伴合作和交流，將化學研究成果應用于生產和生活實際，用科學探究的方法解決或解釋生活中與化學相關的簡單實際問題。四是讓學生保持對物質及其變化的好奇和探究欲望，理解化學科學的人文素養，贊賞化學科學對提高人類生活質量和促進人類發展作用，用變化和發展的觀點看待化學科學，逐步形成科學、技術、環境與社會的相互關系。

首先，是研究化學知識本體內容，明確核心素養培養重點，將學生已有知識為起點，分析學生在已有知識與新知識相關聯系，通過核心知識和核心觀念的學習等教學活動的開展，實現知識內化促成核心素養的發展。如氧化-還原反應的教學，以四種基本反應入手→從得氧失氧的角度認識氧化-還原反應→化合價變化認識氧化還原反應，上述每一步的新的認識，都是在教學活動中充分挖掘在學生前一個已有知識，最終從微觀本質上(電子轉移)認識氧化-還原反應，從而突出了“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”等化學學科核心素養的形成。又如，必修中的“化學鍵”是物質結構知識板塊的重要組成部分，是學習“結構決定性質”這一化學學科的核心觀念不可或缺的核心知識，是宏觀辨識與微觀探析思維方式的具體表現形式。

其次，以核心素養培養重點為導向，創設真實情景問題(來自生產、生活、科技中的實際問題)，制定教學目標和評價目標。如來自生活的化學問題：氫氧化鋁常作治療胃酸過多的藥物，從離子反應角度解釋這么做的原因？胃壁腐爛患者治療胃酸過多，能否使用小蘇打？用離子方程式解釋。學生通過離子反應學習，用離子方程式來表征氫氧化鋁、小蘇打治療胃酸過多的本質，一方面，讓學生了解化學知識與應用價值；另一方面，體現了化學知識的社會價值，增強了社會責任感。

四、抓住化學實驗培養學生化學核心素養

化學實驗是化學學科重要特征，它培養學生實踐創新能力，是形成學生化學核心素養的重要途徑。化學實驗的教育教學能促進學生興趣發展、認知發展，促進對科學本質的理解、科學精神的內化等。化學實驗本身就是化學科學的一種重要學習和研究方法。如必修《化學2》第四章第四節中“黑面包實驗”這一典型演示實驗，[實驗操作]：在裝有潤濕蔗糖的小燒杯中緩緩倒入濃硫酸，[實驗現象]：濃硫酸使潤濕的蔗糖變黑，同時產生蘑菇狀泡沫，并有刺激性氣體產生。本實驗現象吸引學生的眼球，引起學生的關注，使學生覺得化學很神奇，激發了學生的興趣。首先由實驗引出問題，學生在教師引導下對問題進行分析討論；其次提出猜想(假設)，設計驗證猜想(假設)的實驗方案；然后進行實驗探究，根據實驗現象，歸納實驗結果。教師創設的生動活潑的化學教學情境，激發了學生的化學學習興趣。通過對實驗的拓展，不僅讓學生認識、理解了濃硫酸的脫水性和氧化性，而且對檢驗SO2、CO2、CO、H2O等氣體的化學方法得到加深理解和鞏固提高，抓住化學實驗直觀生動特點，提升了學生科學探究能力和創新能力。整個學習過程中，學生是主體，教師是主導，學生在實驗探究過程中，自主建構知識與技能，體驗探究過程，獲得化學問題的解決方法，化學實驗的教育教學功能得到充分發揮，使學生對認識事物的一般方法、興趣、情感態度與價值觀得到了協調和同步的發展。同時，教師在教學中用好教材中的“科學探究”“實踐活動”“家庭小實驗”等研究性學習課題，引導和啟發學生生動活潑，主動學習，使學生學習成為主動，富有個性的過程養成自立學習和終身學習的能力。綜上，高中化學實驗就是要學生通過實驗獲取物質及其變化的證據，基于證據推理形成結論的思維能力，發展學生通過實驗探究解決與化學相關實際問題的能力。在對化學實驗現象探究分析，從分子、原子、離子等微粒層次，讓學生形成物質結構與性質相聯系的科學觀念，具有“宏—微—符”相結合表征物質及其變化的能力；通過對物質組成、性能、變化規律及其應用，化學實驗使學生形成化學變化是有條件的，化學變化與平衡相統一的學科觀念，具有運用觀察、實驗、理性分析、模型建構等方法探究物質及其變化的能力。高中化學實驗對學生生活、生產的熱點問題的研究，讓學生形成化學、技術、環境與社會制度、可持續發展的價值觀，科學精神和社會責任感。

高中化學核心素養培養就是突出學科本質和特征的化學觀念和思維方法，將化學知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀融于一體，形成必備的品格和關鍵能力。它是學生在化學課程學習活動過程中形成和發展的，離開了科學正確的化學學習過程和學習方式無法形成化學核心素養。學生只有通過自主、合作、探究等多樣化的學習方式，才能在學習過程中自主獲取化學知識，形成化學學科觀念，體驗化學實驗探究的過程，運用化學特征的思維方式分析和解決實際問題。以高中化學核心素養的培養重點引領指導教學實踐活動，讓學生在學科活動中體驗成功，形成品格和能力。