管窺高中化學學科核心素養

胡先錦

摘要：核心素養是當前世界范圍內尤其是中國教育領域熱議的話題，也是當前我國深化課程改革和學業質量標準制定的關鍵所在。高中化學學科核心素養主要包括“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”“實驗探究與創新意識”“科學精神與社會責任”等五個構成要素。深刻全面理解高中化學學科核心素養，培育核心素養，是當前和今后相當一段時間內面臨的重要課題。

關鍵詞：課本實驗；改進方案；實踐；反思

文章編號：1008-0546（2017）03-0026-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.09

2014年3月30日，教育部《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》文件中提出“研究制訂學生發展核心素養體系”，要求“各級各類學校要從實際情況和學生特點出發，把核心素養和學業質量要求落實到各學科教學中”。核心素養體系被置于深化課程改革、落實立德樹人目標的基礎地位，成為下一步深化教育改革的關鍵因素。那么，核心素養到底是什么？如何理解高中化學學科核心素養？

一、核心素養簡述

學生發展核心素養是時代發展的產物，指向于21世紀信息時代公民生活、職業世界和個人自我實現的新特點和新需求。核心素養又稱為“21世紀素養”或“21世紀技能”。21世紀初，世界經濟合作與發展組織率先提出了“核心素養”結構模型。2005年，中國臺灣啟動了“界定與選擇核心素養：概念參考架構與理論基礎研究”的專題研究計劃。2006 年，歐洲議會和歐盟理事會通過并建議歐盟各國將關于核心素養的建議案作為推進終身學習和教育與培訓改革的參照框架。2009 年，日本國立教育政策研究所啟動了指向“社會變化的主要動向以及如何有效地培養學生適應今后社會生活的素質與能力”的“教育課程編制基礎研究”。[1]

日本學者恒吉宏典等人認為，核心素養指“學生在學校教育的學習場所習得的、以人類文化遺產與現代文化為基軸而編制的教育內容，與生存于生活世界的學習者在學習過程中所形成的作為關鍵能力的內核”。[2]

自2013年，高中課程標準專家修訂組經過深入研究，達成普遍共識，認為中國學生發展核心素養指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。核心素養不是僅僅適用于某個特定學科、某些特定情境或特定人群的一種特殊素養，而是適用于一切情境和所有人的普遍性、綜合性素養[3]。當前，我國學生發展核心素養以培養“全面發展的人”為核心，包括文化基礎、自主發展、社會參與三個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新等六大素養。

二、高中化學學科核心素養的構成與理解

1. 高中化學是一門什么樣的學科

化學，是一門在原子、分子的水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學。化學，是未來社會的中心科學，在資源、環境、能源、材料、海洋、太空以及生命等科學中將發揮著極其重要的作用。

高中化學課程是在初中化學的基礎上，以進一步提高學生科學素養為核心指向。通過高中化學課程的學習，讓學生愛上化學，取得學業成就的同時，逐步成長為自信的學習者，為自身發展和未來生活奠定心理基礎；通過高中化學課程的學習，培養學生探究的意識和創造能力，感受科學探究的樂趣和成就感，努力成為合格的科學探究者；通過高中化學課程的學習，初步建立化學基本觀念，培養和優化可持續發展的化學思維；通過高中化學課程的學習，能將化學知識應用于生活實際和生產實踐，逐步樹立綠色化學思想和可持續發展意識，樹立良好的科學精神和科學價值觀。[4]

總的說來，通過高中化學的學習，使學生能夠形成作為未來公民應具備的化學素養，培養學生的發展核心素養，培養“全面發展的人”，這應該成為也必然成為高中化學課程的總目標。

2. 高中化學學科核心素養的構成要素與理解

化學學科核心素養是學生發展核心素養的重要組成部分，是學生發展核心素養在化學課程學習中的具體體現。是要求學生通過高中化學的學習，在知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀等方面發展的綜合表現，包括學生終身發展和適應未來社會發展所必需的化學概念、原理、觀念和方法、意識等，是具有化學學科特質的關鍵能力和必備品格。

普通高中課程標準修訂專家工作委員會化學組專家研究指出，高中化學學科核心素養包括“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”“實驗探究與創新意識”和“科學精神與社會責任”等五個既各自獨立又相互交融的要素。

（1）宏觀辨識與微觀探析

筆者認為，“宏觀辨識與微觀探析”作為高中化學學科核心素養之一，既彰顯了化學自身的學科特點，也顯現了科學發展的時代色彩。

一方面，化學是一門在原子、分子的水平上開展研究的科學。宏觀與微觀的結合是我們認識和理解物質及其性質、變化的基本化學視角，體現著“結構決定性質、性質決定應用”的化學基本思想。這就要求學生通過高中化學的學習，更多地了解人類探索物質微觀結構的研究歷史和研究成果，能在原子、分子水平去描述物質的構成和微觀結構，能從“宏微結合”的視角解釋物質的性質及其變化，能根據物質的微觀結構去預測物質的性質、應用，初步形成從微觀視角開展科學探究的意識和方法。

另一方面，隨著科學和社會的發展，化學科學的研究方式和研究思維也在悄然發生著變化。“見微而知著”既是中國傳統文化的精髓所在，也一直是化學學科所特有的研究和學習視角。“由著入微”和“由微知著”的研究方式和研究思想是化學在上個世紀進展的重要特征，也是化學發展的必由之路。因此，將“宏觀辨識與微觀探析”作為高中化學學科核心素養的首要素養，充分體現了21世紀高中化學的學科性、時代性和創新性。

（2）變化觀念與平衡思想

我們知道，物質是在不斷運動的，物質之間是相互作用、相互影響的，物質變化是有條件且相互聯系的。物質的轉化有內因和外因的差異，有量變與質變的過程；化學變化中既有物質的變化，也有能量的轉化。學習和研究化學，就必然研究紛繁復雜卻又有著特征和規律的物質轉化和化學變化。而“變化”中又必然存在著“平衡”，這既是化學的基本內容、基本內涵之一，也是一種哲學的辯證思維，分析化學變化也需要用對立統一、聯系發展和動態平衡的哲學思維去考察和分析。

高中化學課程內容中，運用變化和平衡的思想來進行學習化學和解決化學問題是一種重要的、常用的化學思維方法。為此，培育學生“變化觀念與平衡思想”，以引導學生用變化和發展的觀點去觀察我們的物質世界，指導學生運用抽象與具體、分析和綜合、歸納和演繹、變化與守恒等辯證思維方法去認識和理解物質的變化規律，能用對立和統一、量變和質變、聯系和發展、變化與平衡的哲學觀念去深入認識物質及其變化，從而可以幫助學生在學習掌握化學知識的同時，更全面、更深刻地認識物質及其變化的本質和規律，更科學地認識化學科學的內涵，主動建構化學科學體系。

（3）證據推理與模型認知

化學是一門基于事實、實驗、實證的科學，這正是其學科特質之一。證據，是研究化學的基礎，在化學學習中要學會通過多途徑、多角度、多層次地搜尋證據，而對物質的性質及其變化提出可能性假設；能基于證據進行科學分析和邏輯推理，證實或證偽所作出的假設或預測；能正確表達和解釋證據與結論（假設）之間的關系。在證據的基礎上形成模型認知是高中化學課程目標的重點內容之一。借助抽象、模仿、假想、聯想、對比等科學認知方法，形成模型建構能力、模型檢驗能力、模型應用能力和模型再轉化能力等模型認知能力。

從化學學科認知視角來看，“證據推理與模型認知”素養對化學的學習和研究中顯然具有重要的學科價值。我們探究物質的結構、組成、性質及其變化，往往需要收集證據、借助模型進行認知推理和延伸理解，運用模型方法來表征化學研究的對象、化學現象、化學理論；建基于證據、依據于模型，搭建學科經驗與科學理論之間的認知橋梁，培養科學精神、化學探究意識和探究能力；建立基于證據和模型的解決化學問題的思維框架，運用證據推理和模型方法解釋化學現象、深入揭示化學現象的本質，逐步建構和完善解決復雜化學問題或跨學科問題的科學心智模式。

從“真實評價”[5]視角來看，“證據推理與模型認知”素養對于解決單學科問題和跨學科問題具有重要的實踐價值。應用必需的知識和技能去完成真實情境或模擬情境中的某項任務，通過對完成任務狀況的考查來評價學生知識與技能的掌握程度，以及反思實踐、問題解決、交流合作和批判性思考等多種復雜能力，是“真實評價”的內涵所在。通過培養學生化學學科“證據推理與模型認知”的素養，可以增強學生對化學學科特質的認識和理解，可以幫助學生培養實事求是的治學作風，培養學生跨學科解決問題的思維品質、協作能力和實踐操作能力。

（4）實驗探究與創新意識

創新來源于質疑、來源于探究。毋庸置疑，“實驗探究”必然應該是化學學科核心素養的必備素養。筆者認為，這里的“實驗探究”是廣義上的“實驗探究”，是指包括實驗操作探究在內的，多層面、多角度的探究方法、探究能力的統整，而不僅僅是操作層面的探究。

就化學學科自身內容而言，化學實驗是重要的學科內容。當前，高中化學教材中就專門設置了“實驗化學”模塊。首先，實驗是一種可以常用常新的教學手段，可以借助豐富多彩的化學實驗創設生動活潑的教學情景，營造學科特質的學習氛圍，激發學生學習化學的興趣；其次，實驗是識別和創造物質的重要方法，實驗探究是認識物質及其變化的重要活動，通過實驗開展教學，有利于幫助學生理解和掌握化學知識，培養化學實驗技能；再次，實驗是創新創造的重要工具，化學科學的發展歷程和研究成果就是其足夠的證明，在實驗中可以啟迪學生的創新思維，提升創新創造能力。

就發展核心素養視角而言，“實驗探究”與“創新意識”本就是一個整體，“實驗探究”也是培養學生“創新意識”和創造能力的重要途徑，“創新意識”往往也會來源于“實驗探究”。“實驗探究與創新意識”就是要在化學學習中敢于并善于發現和提出問題，能依據問題設想去設計和優化實驗方案，能單獨或同伴協作進行探究性實驗操作；能和同學交流實驗探究的成果，提出進一步探究或改進的設想；在化學學習和探究過程中，不唯上，不唯書，不唯權，培育獨立思考的能力，培育質疑和批判的創新精神。

（5）科學精神與社會責任

化學，是一門未來科學的中心科學。在人類文明的發展進程中，化學已經為人類創造了大量物質財富；隨著化學與技術的不斷融合，化學又為現代文明展示了其獨特魅力。“科學精神與社會責任”應該是包括科學精神、科學態度、保護環境、珍惜資源、優化生態、低碳生活等內容在內的多層面、多維度的立體觀念。

科學是體現人類道德精神和價值取向的創造性活動。在化學教學中，引導學生認識化學的學科本身和科學價值，揭示化學的人文內涵，激發學生對化學的學習興趣；理解化學與技術、社會、環境等的相互作用，促進學生養成辯證發展的科學思維、嚴謹求實的科學態度和探究創新的科學品質，培養終身學習的意識和能力；引領學生崇尚真理，形成真理面前人人平等的意識。

任何科學的發展本身就是一把“雙刃劍”。在化學的發展和應用過程中，對自然環境、地球資源等也曾一度帶來諸多不良的甚至破壞性的影響。培養“社會責任”素養，就是要培養學生樹立化學與其他學科交叉、融合推動社會發展和促進人類文明進步的意識，引導學生辯證地看待化學的發展，慎思社會發展中的倫理道德啟示，堅持化學應用須遵循“科學”和“倫理”原則，形成“綠色化學”的思想，形成與環境和諧共處的意識，促進社會可持續發展。

參考文獻

[1] 施久銘. 核心素養：為了培養“全面發展的人”[J].人民教育，2014（10）：13-15

[2] 鐘啟泉. 核心素養的“核心”在哪里[J].中國教育報，2015（7）

[3] 張華. 核心素養與我國基礎教育課程改革“再出發”[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2016（1）

[4] 中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003

[5] [美]蒙哥馬利. 國家基礎教育課程改革項目組譯. 真實性評價——小學教師實踐指南[M]. 北京：中國輕工業出版社，2004