論化學(xué)核心素養(yǎng)的五大要素

摘要：化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)是深化化學(xué)教學(xué)改革的關(guān)鍵，研究化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)價(jià)值。化學(xué)核心素養(yǎng)凸顯化學(xué)智慧，從教育功能和學(xué)科價(jià)值看，化學(xué)核心素養(yǎng)包含符號(hào)表征技能、“宏微符”結(jié)合視角、變化守恒觀念、化學(xué)解釋思維、科學(xué)探究精神五大要素。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);五大要素

核心素養(yǎng)研究一直是國(guó)際教育界關(guān)注的重點(diǎn)，2016年9月《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確了核心素養(yǎng)概念，強(qiáng)化了個(gè)體與社會(huì)的雙重屬性，通過(guò)對(duì)必備品格和關(guān)鍵能力的重點(diǎn)培養(yǎng)，塑造核心價(jià)值，促進(jìn)全面發(fā)展。學(xué)科核心素養(yǎng)既是素養(yǎng)教育的著力點(diǎn)，同時(shí)也是素質(zhì)教育的拓展和深化的基礎(chǔ)，如何落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)是深化基礎(chǔ)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

一、化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和特點(diǎn)

核心素養(yǎng)教育是對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的聚焦和精細(xì)，是建構(gòu)學(xué)習(xí)共同體的一種重要?jiǎng)恿Αｇ妴⑷壬J(rèn)為“核心素養(yǎng)是作為客體側(cè)面的教育內(nèi)容與作為主體側(cè)面的學(xué)習(xí)者關(guān)鍵能力的統(tǒng)一體而表現(xiàn)出來(lái)的。”宏觀揭示了核心素養(yǎng)教育的本質(zhì)體現(xiàn)。^[1]而李藝等人則從微觀角度分析了核心素養(yǎng)教育應(yīng)該從“雙基指向→問(wèn)題解決指向→科學(xué)（廣義）指向”^{[2] ?} 三個(gè)層次把握，三個(gè)層次逐步遞進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，具有成長(zhǎng)性、發(fā)展性特點(diǎn)。學(xué)科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)教育的重要內(nèi)容，它注重從學(xué)科課程教學(xué)角度，進(jìn)行頂層思維設(shè)計(jì)，將外顯的動(dòng)態(tài)實(shí)踐內(nèi)化為靜態(tài)穩(wěn)定的人格素養(yǎng)，追尋推動(dòng)個(gè)體成長(zhǎng)及社會(huì)發(fā)展所必需的品格及能力的場(chǎng)域建設(shè)，從而由點(diǎn)及面順應(yīng)個(gè)體成長(zhǎng)發(fā)展，進(jìn)而創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值。

化學(xué)核心素養(yǎng)教育首先強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，能力是解決具體問(wèn)題的綜合體現(xiàn)。隱性能力資本需要廣博的知識(shí)儲(chǔ)蓄、熟練的基本技能及豐富的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的思維方式具有極高的要求，關(guān)鍵的化學(xué)學(xué)科能力也必須具有學(xué)科特色。二是從培養(yǎng)必備品格出發(fā)，化學(xué)作為一門(mén)科學(xué)，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)當(dāng)然放在首要，科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法以及探究創(chuàng)新能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、求實(shí)的創(chuàng)新精神，對(duì)樹(shù)立學(xué)生的價(jià)值觀具有重要的引領(lǐng)作用。一些學(xué)者認(rèn)為化學(xué)核心素養(yǎng)主要包括化學(xué)信息素養(yǎng);化學(xué)思維素養(yǎng);創(chuàng)新素養(yǎng);正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀等。^[3]不難看出，其實(shí)更多帶有基本素養(yǎng)的指向和概括，沒(méi)有突出“核心”二字。部分專(zhuān)家則認(rèn)為化學(xué)核心素養(yǎng)包括了“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”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”、“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”^{[4] [5]}方面。突出了學(xué)科特色，分析了化學(xué)核心素養(yǎng)的具體內(nèi)涵，具有一定的參考價(jià)值。

化學(xué)素養(yǎng)，既要強(qiáng)調(diào)教育的價(jià)值，又要突出學(xué)科特色，具體包括了化學(xué)學(xué)科在知識(shí)、技能、方法和思想觀念層面的內(nèi)容，主要表現(xiàn)在掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)技能，能運(yùn)用科學(xué)方法分析問(wèn)題，對(duì)化學(xué)信息結(jié)構(gòu)重組并能有效解決具體化學(xué)問(wèn)題，從而建立起認(rèn)識(shí)化學(xué)事物、分析化學(xué)問(wèn)題的科學(xué)的世界觀和方法論。化學(xué)核心素養(yǎng)則以問(wèn)題為導(dǎo)向，在認(rèn)知整合、分析探究、實(shí)踐反思的經(jīng)驗(yàn)積累中，提升學(xué)科專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，開(kāi)發(fā)學(xué)科育人價(jià)值，結(jié)合學(xué)科發(fā)展和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)最基礎(chǔ)的、學(xué)生發(fā)展最需要的化學(xué)學(xué)科智慧，創(chuàng)新化學(xué)學(xué)科教學(xué)理論與實(shí)踐，以提高學(xué)生的整體素養(yǎng)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)應(yīng)充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的教育功能，主要包含符號(hào)表征技能、“宏微符”結(jié)合視角、變化守恒觀念、化學(xué)解釋思維、科學(xué)探究精神五大要素。其具體關(guān)系如圖1：

化學(xué)核心素養(yǎng)的五大要素相互關(guān)聯(lián)，彼此滲透。五大要素表現(xiàn)為三大技能：職業(yè)技能體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)性，具有化學(xué)學(xué)科顯著特色，突出學(xué)理價(jià)值;信息技能注重發(fā)展性，在專(zhuān)業(yè)技能上強(qiáng)調(diào)解決問(wèn)題的能力，彰顯實(shí)踐價(jià)值;創(chuàng)新技能以?xún)烧邽榛A(chǔ)，對(duì)個(gè)體的綜合素養(yǎng)的重塑和拔高，探究創(chuàng)新強(qiáng)化對(duì)能力和品格的雙重培養(yǎng)，也是對(duì)新時(shí)代人才培養(yǎng)的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。

二、化學(xué)核心素養(yǎng)的五大要素

五大要素的出發(fā)點(diǎn)是通過(guò)系統(tǒng)的化學(xué)學(xué)科課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵的職業(yè)技能、信息技能和創(chuàng)新技能及創(chuàng)新探究精神，促進(jìn)學(xué)生的身心發(fā)展，激發(fā)潛能，立足專(zhuān)業(yè)謀求發(fā)展創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)最大化的個(gè)人價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。其價(jià)值取向是從精英專(zhuān)業(yè)到發(fā)展創(chuàng)新，是基礎(chǔ)同時(shí)也是核心。五大要素具有專(zhuān)業(yè)性、發(fā)展性和創(chuàng)新性特點(diǎn)。

（一）符號(hào)表征技能

化學(xué)符號(hào)是化學(xué)研究和交流的工具，“是化學(xué)學(xué)科的通用語(yǔ)言，既可以從微觀水平上解釋物質(zhì)的組成和變化，又可以從宏觀水平上描述物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)，可以說(shuō)是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁和中介，是學(xué)習(xí)化學(xué)必須掌握的語(yǔ)言”^[6]是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的化學(xué)知識(shí)積累和化學(xué)問(wèn)題實(shí)踐過(guò)程中，形成的具有學(xué)科特色的對(duì)化學(xué)信息進(jìn)行表征的一種交流工具，為國(guó)際通用。通過(guò)化學(xué)符號(hào)表征，化學(xué)信息的傳達(dá)更為直接準(zhǔn)確，縮短了交流距離，為不同國(guó)家的化學(xué)學(xué)科文化互動(dòng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。

化學(xué)符號(hào)具有誘導(dǎo)性，在思維邏輯的重構(gòu)中，以化學(xué)符號(hào)代表具體的化學(xué)事物，將其抽象的內(nèi)涵概念具體化，同時(shí)也是對(duì)化學(xué)問(wèn)題處理過(guò)程中化學(xué)信息梳理整合的重要載體，這不僅契合了國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）提出的“互動(dòng)地使用語(yǔ)言、符號(hào)和文本”素養(yǎng)，還體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的科學(xué)性特征，更是成為衡量學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。其化學(xué)符號(hào)語(yǔ)言的組成如圖2所示^[7]：

符號(hào)語(yǔ)言形象直觀、言簡(jiǎn)意賅，在世界范圍內(nèi)形成了通用的化學(xué)語(yǔ)言系統(tǒng)，符號(hào)表征技能是進(jìn)入化學(xué)世界，打開(kāi)化學(xué)之門(mén)的一把重要鑰匙，學(xué)會(huì)符號(hào)表征的運(yùn)用規(guī)則和方法，對(duì)自身的發(fā)展也具有重要價(jià)值。

（二）“宏微符”結(jié)合視角

“宏微符”三重表征是化學(xué)本質(zhì)的直接體現(xiàn)，基礎(chǔ)是對(duì)符號(hào)表征技能的理解和掌握。物質(zhì)有宏觀性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)和符號(hào)表達(dá)三重表征，體現(xiàn)化學(xué)理念“用途—性質(zhì)—結(jié)構(gòu)”的互相影響和作用。^[8] 《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確提出：“形成一些最基本的化學(xué)概念，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀構(gòu)成，了解化學(xué)變化的基本特征，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。”這種習(xí)慣更加貼近化學(xué)家的思維方式，也為更好地理解化學(xué)家的語(yǔ)言作好準(zhǔn)備。中學(xué)主要學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)，“宏微符”是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

具體內(nèi)涵：大量宏觀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及生活中的化學(xué)反應(yīng)事實(shí)是理論的支撐，是豐富的感性直觀的材料，體現(xiàn)“宏觀表征”。而物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)是解釋物質(zhì)多樣性的基礎(chǔ)，化學(xué)教育從某種程度上來(lái)說(shuō)就是微觀教育，原子、分子是起點(diǎn)，解釋物質(zhì)存在的客觀性和多樣性，形成科學(xué)的邏輯思維，建立化學(xué)概念。進(jìn)行原理分析揭示微觀結(jié)構(gòu)變化，是“微觀表征”，反應(yīng)方程式的正確書(shū)寫(xiě)，將靜態(tài)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)演繹，是“符號(hào)表征”與“微觀表征”的雙重體現(xiàn)，理性科學(xué)的分析是本質(zhì)表述，加之實(shí)驗(yàn)事實(shí)的支撐，實(shí)現(xiàn)了“宏觀—微觀—符號(hào)”的三重表征。“宏微符”看似相互獨(dú)立，其實(shí)聯(lián)結(jié)通融，宏觀表現(xiàn)象事實(shí)，指用途;微觀表性質(zhì)原理，體現(xiàn)在結(jié)構(gòu);符號(hào)則是組成的具體表現(xiàn)，包含豐富表征的化學(xué)概念信息，這就是化學(xué)學(xué)科思維的方法特征“你中有我，我中有你，以小窺大”。

（三）變化守恒觀念

變化守恒觀念是辯證唯物主義在化學(xué)學(xué)科中的重要體現(xiàn)。新物質(zhì)的產(chǎn)生離不開(kāi)對(duì)舊鍵新鍵的分析以及反應(yīng)機(jī)理的梳理，而變化過(guò)程中的守恒關(guān)系也是最不可忽視的重構(gòu)邏輯。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出：“了解化學(xué)變化的基本特征，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。”變化守恒觀念對(duì)于化學(xué)觀念的形成十分重要。探尋宏觀的變化現(xiàn)象所蘊(yùn)含的反應(yīng)機(jī)理，不僅能加強(qiáng)化學(xué)與人們生產(chǎn)、生活之間的關(guān)聯(lián)性，更能促進(jìn)人們對(duì)化學(xué)學(xué)科的價(jià)值認(rèn)同感。

變化守恒觀念是一個(gè)整體的觀念，不能分開(kāi)，在認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題時(shí)候，強(qiáng)調(diào)始態(tài)和終態(tài)兩個(gè)點(diǎn)，重視物理量與化學(xué)量的參與，忽略變化的具體細(xì)節(jié)和方式，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化過(guò)程，將抽象的反應(yīng)形式具體化，化繁為簡(jiǎn)，透過(guò)現(xiàn)象抓本質(zhì)從而有效解決問(wèn)題，符合科學(xué)教育的規(guī)律和屬性。變化守恒觀念是科學(xué)的思維觀念，體現(xiàn)了哲學(xué)思想中的辯證統(tǒng)一，也是認(rèn)識(shí)客觀世界的方法論。觀念的滲透培養(yǎng)，不是知識(shí)的積累，技能的訓(xùn)練，而需要在長(zhǎng)時(shí)間的磨礪，在日常教學(xué)中，無(wú)論新授課、實(shí)驗(yàn)課還是復(fù)習(xí)課，重視化學(xué)變化的條件、現(xiàn)象，強(qiáng)化守恒觀念辯證分析，對(duì)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的把握具有重要意義。

（四）化學(xué)解釋思維

化學(xué)解釋思維是化學(xué)教育價(jià)值的充分體現(xiàn)。能用化學(xué)語(yǔ)言對(duì)日常生活中的現(xiàn)象和問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性說(shuō)明解釋?zhuān)扔袑?duì)原理本質(zhì)的理解表達(dá)，也有對(duì)個(gè)體價(jià)值的鍛煉和培養(yǎng)。對(duì)教育主體來(lái)說(shuō)是教育功能和價(jià)值的體現(xiàn)，對(duì)教育者來(lái)說(shuō)，則是對(duì)學(xué)生化學(xué)能力的判斷和表達(dá)，是教育評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)和參考。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》指出：“在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類(lèi)、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。”“了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的主要線(xiàn)索，理解基本的化學(xué)概念和原理，認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，理解化學(xué)變化的基本規(guī)律，形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念。”

化學(xué)解釋?zhuān)饕侵笇?duì)化學(xué)信息的搜集、分析、表達(dá)及應(yīng)用。搜集過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵信息用化學(xué)概念和邏輯思維進(jìn)行理論處理，形成具體清晰的概念脈絡(luò)，納入已有的知識(shí)系統(tǒng)中補(bǔ)充完善理論結(jié)構(gòu)，同時(shí)反作用于已有經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)知識(shí)、技能和方法進(jìn)行更新創(chuàng)造。化學(xué)解釋思維，偏重于在對(duì)待日常問(wèn)題，能從化學(xué)視角分析問(wèn)題的性質(zhì)，用化學(xué)方法去處理問(wèn)題，有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和發(fā)展性，在處理知識(shí)“博”“約”關(guān)系的時(shí)候，創(chuàng)新思維方式，探究科學(xué)方法，達(dá)到對(duì)信息的搜集、處理以及科學(xué)解釋的綜合能力的掌握和培養(yǎng)。將最有用的信息進(jìn)行價(jià)值性表達(dá)，既是對(duì)學(xué)科能力的鍛煉，又能促進(jìn)終身學(xué)習(xí)同時(shí)提高對(duì)創(chuàng)造性思維的開(kāi)發(fā)和挖掘。

（五）科學(xué)探究精神

科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的重要組成部分，也是核心素養(yǎng)教育中的上層教育理念，創(chuàng)新是終極追求。科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法及科學(xué)探究精神。科學(xué)態(tài)度，就是實(shí)事求是的態(tài)度;科學(xué)方法是分析解決問(wèn)題的思維邏輯;科學(xué)探究精神，則是在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累養(yǎng)成的一種優(yōu)秀的思維方式和人格品質(zhì)。科學(xué)探究精神的培養(yǎng)對(duì)于完善和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要的指導(dǎo)作用。

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。我國(guó)著名化學(xué)家戴安邦先生說(shuō)：“在化學(xué)教育中強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，無(wú)論如何不會(huì)過(guò)分”。實(shí)驗(yàn)是直觀教學(xué)，表現(xiàn)化學(xué)知識(shí)原理，鍛煉化學(xué)技能，包括操作儀器和化學(xué)解釋?zhuān)\(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新探究，貫穿提出問(wèn)題—形成假設(shè)—合理解釋?zhuān)l(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性，在實(shí)踐中追求和驗(yàn)證科學(xué)。而英國(guó)著名化學(xué)家波義耳也強(qiáng)調(diào)：“只有實(shí)驗(yàn)和觀察才是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ)。”科學(xué)探究過(guò)程既強(qiáng)調(diào)方法論，又重視價(jià)值觀，科學(xué)假設(shè)設(shè)立、科學(xué)模型構(gòu)建是方法論的體現(xiàn)，科學(xué)觀察實(shí)施和科學(xué)結(jié)果反思更強(qiáng)調(diào)科學(xué)精神的價(jià)值弘揚(yáng)，貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的還有思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)，促進(jìn)探究精神的生長(zhǎng)性和發(fā)展性，這是個(gè)體終身發(fā)展的關(guān)鍵能力素養(yǎng)，更是對(duì)“科教興國(guó)”戰(zhàn)略理念的重要體現(xiàn)，是學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和進(jìn)行創(chuàng)新性活動(dòng)的必備品格。

把握和落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，不僅豐富和延拓了素質(zhì)教育理念，對(duì)新時(shí)代創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)也具有重要的價(jià)值意義。

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作者簡(jiǎn)介：

唐仁娟（1992.08-），女，漢族，重慶人，碩士，重慶青年職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：中國(guó)近現(xiàn)代教育史，化學(xué)課程與教學(xué)論。

（作者單位：重慶青年職業(yè)技術(shù)學(xué)院）