論化學核心素養(yǎng)的五大要素

摘要：化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)是深化化學教學改革的關鍵，研究化學核心素養(yǎng)內(nèi)涵具有重要的理論及現(xiàn)實價值。化學核心素養(yǎng)凸顯化學智慧，從教育功能和學科價值看，化學核心素養(yǎng)包含符號表征技能、“宏微符”結(jié)合視角、變化守恒觀念、化學解釋思維、科學探究精神五大要素。

關鍵詞：化學核心素養(yǎng);五大要素

核心素養(yǎng)研究一直是國際教育界關注的重點，2016年9月《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確了核心素養(yǎng)概念，強化了個體與社會的雙重屬性，通過對必備品格和關鍵能力的重點培養(yǎng)，塑造核心價值，促進全面發(fā)展。學科核心素養(yǎng)既是素養(yǎng)教育的著力點，同時也是素質(zhì)教育的拓展和深化的基礎，如何落實學科核心素養(yǎng)是深化基礎教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重點和難點。

一、化學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和特點

核心素養(yǎng)教育是對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的聚焦和精細，是建構學習共同體的一種重要動力。鐘啟泉先生認為“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)面的學習者關鍵能力的統(tǒng)一體而表現(xiàn)出來的。”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)教育應該從“雙基指向→問題解決指向→科學（廣義）指向”^{[2] ?} 三個層次把握，三個層次逐步遞進，符合學生的認知規(guī)律，具有成長性、發(fā)展性特點。學科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)教育的重要內(nèi)容，它注重從學科課程教學角度，進行頂層思維設計，將外顯的動態(tài)實踐內(nèi)化為靜態(tài)穩(wěn)定的人格素養(yǎng)，追尋推動個體成長及社會發(fā)展所必需的品格及能力的場域建設，從而由點及面順應個體成長發(fā)展，進而創(chuàng)造社會價值。

化學核心素養(yǎng)教育首先強調(diào)關鍵能力的培養(yǎng)，能力是解決具體問題的綜合體現(xiàn)。隱性能力資本需要廣博的知識儲蓄、熟練的基本技能及豐富的活動經(jīng)驗，對學生的思維方式具有極高的要求，關鍵的化學學科能力也必須具有學科特色。二是從培養(yǎng)必備品格出發(fā)，化學作為一門科學，科學素養(yǎng)的培養(yǎng)當然放在首要，科學素養(yǎng)包括科學態(tài)度、科學方法以及探究創(chuàng)新能力，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、求實的創(chuàng)新精神，對樹立學生的價值觀具有重要的引領作用。一些學者認為化學核心素養(yǎng)主要包括化學信息素養(yǎng);化學思維素養(yǎng);創(chuàng)新素養(yǎng);正確的情感、態(tài)度和價值觀等。^[3]不難看出，其實更多帶有基本素養(yǎng)的指向和概括，沒有突出“核心”二字。部分專家則認為化學核心素養(yǎng)包括了“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認知”、“科學探究與創(chuàng)新意識”、“科學精神與社會責任”^{[4] [5]}方面。突出了學科特色，分析了化學核心素養(yǎng)的具體內(nèi)涵，具有一定的參考價值。

化學素養(yǎng)，既要強調(diào)教育的價值，又要突出學科特色，具體包括了化學學科在知識、技能、方法和思想觀念層面的內(nèi)容，主要表現(xiàn)在掌握化學基礎知識技能，能運用科學方法分析問題，對化學信息結(jié)構重組并能有效解決具體化學問題，從而建立起認識化學事物、分析化學問題的科學的世界觀和方法論。化學核心素養(yǎng)則以問題為導向，在認知整合、分析探究、實踐反思的經(jīng)驗積累中，提升學科專業(yè)素養(yǎng)，開發(fā)學科育人價值，結(jié)合學科發(fā)展和學生已有經(jīng)驗建構最基礎的、學生發(fā)展最需要的化學學科智慧，創(chuàng)新化學學科教學理論與實踐，以提高學生的整體素養(yǎng)。化學學科核心素養(yǎng)應充分體現(xiàn)化學學科的教育功能，主要包含符號表征技能、“宏微符”結(jié)合視角、變化守恒觀念、化學解釋思維、科學探究精神五大要素。其具體關系如圖1：

化學核心素養(yǎng)的五大要素相互關聯(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)專業(yè)性，具有化學學科顯著特色，突出學理價值;信息技能注重發(fā)展性，在專業(yè)技能上強調(diào)解決問題的能力，彰顯實踐價值;創(chuàng)新技能以兩者為基礎，對個體的綜合素養(yǎng)的重塑和拔高，探究創(chuàng)新強化對能力和品格的雙重培養(yǎng)，也是對新時代人才培養(yǎng)的高標準嚴要求。

二、化學核心素養(yǎng)的五大要素

五大要素的出發(fā)點是通過系統(tǒng)的化學學科課程學習，培養(yǎng)學生的關鍵的職業(yè)技能、信息技能和創(chuàng)新技能及創(chuàng)新探究精神，促進學生的身心發(fā)展，激發(fā)潛能，立足專業(yè)謀求發(fā)展創(chuàng)新，從而實現(xiàn)最大化的個人價值和社會價值。其價值取向是從精英專業(yè)到發(fā)展創(chuàng)新，是基礎同時也是核心。五大要素具有專業(yè)性、發(fā)展性和創(chuàng)新性特點。

（一）符號表征技能

化學符號是化學研究和交流的工具，“是化學學科的通用語言，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)，可以說是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁和中介，是學習化學必須掌握的語言”^[6]是經(jīng)過長期的化學知識積累和化學問題實踐過程中，形成的具有學科特色的對化學信息進行表征的一種交流工具，為國際通用。通過化學符號表征，化學信息的傳達更為直接準確，縮短了交流距離，為不同國家的化學學科文化互動提供了堅實的基礎保障。

化學符號具有誘導性，在思維邏輯的重構中，以化學符號代表具體的化學事物，將其抽象的內(nèi)涵概念具體化，同時也是對化學問題處理過程中化學信息梳理整合的重要載體，這不僅契合了國際經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）提出的“互動地使用語言、符號和文本”素養(yǎng)，還體現(xiàn)了化學學科的科學性特征，更是成為衡量學生化學學習能力強弱的重要指標。其化學符號語言的組成如圖2所示^[7]：

符號語言形象直觀、言簡意賅，在世界范圍內(nèi)形成了通用的化學語言系統(tǒng)，符號表征技能是進入化學世界，打開化學之門的一把重要鑰匙，學會符號表征的運用規(guī)則和方法，對自身的發(fā)展也具有重要價值。

（二）“宏微符”結(jié)合視角

“宏微符”三重表征是化學本質(zhì)的直接體現(xiàn)，基礎是對符號表征技能的理解和掌握。物質(zhì)有宏觀性質(zhì)、微觀結(jié)構和符號表達三重表征，體現(xiàn)化學理念“用途—性質(zhì)—結(jié)構”的互相影響和作用。^[8] 《義務教育化學課程標準（2011年版）》明確提出：“形成一些最基本的化學概念，初步認識物質(zhì)的微觀構成，了解化學變化的基本特征，初步認識物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關系。”這種習慣更加貼近化學家的思維方式，也為更好地理解化學家的語言作好準備。中學主要學習有機化學和無機化學，“宏微符”是學習有機化學的基礎和關鍵。

具體內(nèi)涵：大量宏觀的化學實驗現(xiàn)象及生活中的化學反應事實是理論的支撐，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)構是解釋物質(zhì)多樣性的基礎，化學教育從某種程度上來說就是微觀教育，原子、分子是起點，解釋物質(zhì)存在的客觀性和多樣性，形成科學的邏輯思維，建立化學概念。進行原理分析揭示微觀結(jié)構變化，是“微觀表征”，反應方程式的正確書寫，將靜態(tài)反應的動態(tài)演繹，是“符號表征”與“微觀表征”的雙重體現(xiàn)，理性科學的分析是本質(zhì)表述，加之實驗事實的支撐，實現(xiàn)了“宏觀—微觀—符號”的三重表征。“宏微符”看似相互獨立，其實聯(lián)結(jié)通融，宏觀表現(xiàn)象事實，指用途;微觀表性質(zhì)原理，體現(xiàn)在結(jié)構;符號則是組成的具體表現(xiàn)，包含豐富表征的化學概念信息，這就是化學學科思維的方法特征“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學科中的重要體現(xiàn)。新物質(zhì)的產(chǎn)生離不開對舊鍵新鍵的分析以及反應機理的梳理，而變化過程中的守恒關系也是最不可忽視的重構邏輯。《義務教育化學課程標準（2011年版）》提出：“了解化學變化的基本特征，初步認識物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間的關系。”變化守恒觀念對于化學觀念的形成十分重要。探尋宏觀的變化現(xiàn)象所蘊含的反應機理，不僅能加強化學與人們生產(chǎn)、生活之間的關聯(lián)性，更能促進人們對化學學科的價值認同感。

變化守恒觀念是一個整體的觀念，不能分開，在認識和解決化學問題時候，強調(diào)始態(tài)和終態(tài)兩個點，重視物理量與化學量的參與，忽略變化的具體細節(jié)和方式，優(yōu)點是簡化過程，將抽象的反應形式具體化，化繁為簡，透過現(xiàn)象抓本質(zhì)從而有效解決問題，符合科學教育的規(guī)律和屬性。變化守恒觀念是科學的思維觀念，體現(xiàn)了哲學思想中的辯證統(tǒng)一，也是認識客觀世界的方法論。觀念的滲透培養(yǎng)，不是知識的積累，技能的訓練，而需要在長時間的磨礪，在日常教學中，無論新授課、實驗課還是復習課，重視化學變化的條件、現(xiàn)象，強化守恒觀念辯證分析，對化學反應本質(zhì)的把握具有重要意義。

（四）化學解釋思維

化學解釋思維是化學教育價值的充分體現(xiàn)。能用化學語言對日常生活中的現(xiàn)象和問題進行針對性說明解釋，既有對原理本質(zhì)的理解表達，也有對個體價值的鍛煉和培養(yǎng)。對教育主體來說是教育功能和價值的體現(xiàn)，對教育者來說，則是對學生化學能力的判斷和表達，是教育評價的重要指標和參考。《普通高中化學課程標準（實驗）》指出：“在化學學習中，學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工。”“了解化學科學發(fā)展的主要線索，理解基本的化學概念和原理，認識化學現(xiàn)象的本質(zhì)，理解化學變化的基本規(guī)律，形成有關化學科學的基本觀念。”

化學解釋，主要是指對化學信息的搜集、分析、表達及應用。搜集過程中，對關鍵信息用化學概念和邏輯思維進行理論處理，形成具體清晰的概念脈絡，納入已有的知識系統(tǒng)中補充完善理論結(jié)構，同時反作用于已有經(jīng)驗的積累，對知識、技能和方法進行更新創(chuàng)造。化學解釋思維，偏重于在對待日常問題，能從化學視角分析問題的性質(zhì)，用化學方法去處理問題，有較強的專業(yè)性和發(fā)展性，在處理知識“博”“約”關系的時候，創(chuàng)新思維方式，探究科學方法，達到對信息的搜集、處理以及科學解釋的綜合能力的掌握和培養(yǎng)。將最有用的信息進行價值性表達，既是對學科能力的鍛煉，又能促進終身學習同時提高對創(chuàng)造性思維的開發(fā)和挖掘。

（五）科學探究精神

科學素養(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。科學素養(yǎng)包括科學態(tài)度、科學方法及科學探究精神。科學態(tài)度，就是實事求是的態(tài)度;科學方法是分析解決問題的思維邏輯;科學探究精神，則是在實驗探究過程中，經(jīng)過長期的經(jīng)驗積累養(yǎng)成的一種優(yōu)秀的思維方式和人格品質(zhì)。科學探究精神的培養(yǎng)對于完善和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力具有重要的指導作用。

化學是一門以實驗為基礎的科學。我國著名化學家戴安邦先生說：“在化學教育中強調(diào)化學實驗，無論如何不會過分”。實驗是直觀教學，表現(xiàn)化學知識原理，鍛煉化學技能，包括操作儀器和化學解釋，運用科學方法進行創(chuàng)新探究，貫穿提出問題—形成假設—合理解釋，發(fā)揮學生的主體能動性，在實踐中追求和驗證科學。而英國著名化學家波義耳也強調(diào)：“只有實驗和觀察才是形成科學思維的基礎。”科學探究過程既強調(diào)方法論，又重視價值觀，科學假設設立、科學模型構建是方法論的體現(xiàn)，科學觀察實施和科學結(jié)果反思更強調(diào)科學精神的價值弘揚，貫穿于整個實驗探究過程的還有思維能力、實驗能力培養(yǎng)，促進探究精神的生長性和發(fā)展性，這是個體終身發(fā)展的關鍵能力素養(yǎng)，更是對“科教興國”戰(zhàn)略理念的重要體現(xiàn)，是學生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和進行創(chuàng)新性活動的必備品格。

把握和落實學科核心素養(yǎng)，不僅豐富和延拓了素質(zhì)教育理念，對新時代創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)也具有重要的價值意義。

參考文獻：

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[6] 張丙香，畢華林.化學三重表征的界定及其關系分析[J].化學教育，2013，34（3）.

[7] 閻立澤、韓慶奎等.化學教學論[M].北京：科學出版社，2004.

[8] 張丙香，畢華林.化學三重表征的界定及其關系分析[J].化學教育，2013，34（3）.

作者簡介：

唐仁娟（1992.08-），女，漢族，重慶人，碩士，重慶青年職業(yè)技術學院，研究方向：中國近現(xiàn)代教育史，化學課程與教學論。

（作者單位：重慶青年職業(yè)技術學院）