淺論高中生化學素養的培養

曾挺

2016年教育部考試中心公布《2017年普通高等學校招生全國統一考試大綱》（以下簡稱《2017年考試大綱》），探索構建“一體四層四翼”的高考評價體系，著力考查學生的學科核心素養?！?017年考試大綱》化學科充分體現了考查核心素養的要求，面對這些變化，高中化學教學如何有效落實立德樹人的根本任務，充分發揮化學課程在培養人才中的重要作用，這是每位高中化學教師必須面對的問題。同年9月《中國學生發展核心素養》發布，標志著以核心素養為導向的新一輪基礎教育課程改革已經啟幕。作為一線教育工作者，必須弄清核心素養與素質教育的關系、核心素養與三維目標的關系、核心素養與學科核心素養的關系，堅持以立德樹人為宗旨，立足課堂教學，著力培養學生的學科核心素養，使學科獨特的教育價值在學生身上得到體現和落實。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、科學精神與社會責任等五個方面，體現了化學學科的本質特征，內涵豐富，價值多元。

化學學科基礎知識是化學課程的主體。化學課程標準根據學生的認知能力、水平和學生個性化發展需要確定課程的主題、模塊和系列，這些主題、模塊和系列都依托化學基礎知識將其科學、有效地融合在一起。學生在學習化學基礎知識的進程中，逐步形成并發展其化學學科核心素養。例如，“宏觀辨識與微觀探析”要求學生能從宏觀和微觀相結合的視角分析和解決實際問題。學生通過必修“主題3：物質結構基礎和化學反應規律”的學習，建立“宏觀辨識與微觀探析”的基本意識;在選修“物質結構與物質”模塊的學習中，提升“宏觀辨識與微觀探析”的發展水平;在選修“有機化學基礎”模塊對官能團的認識中，應用“宏觀辨識與微觀探析”解決實際問題。

高中化學學科核心素養是學生發展核心素養的重要組成部分，是高中生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格。它是學生在化學認知活動中發展起來并在解決與化學相關問題中表現出來的關鍵素養，反映學生從化學視角認識客觀事物的方式與結果的水平，其要素包括“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”5個維度。這5個維度充分體現了化學學科的獨特性，凸顯了化學是從微觀層面認識物質、以符號形式描述物質、在不同層面創造物質的特征。

化學學科核心素養中明確提出要培養學生的“變化觀念與平衡思想”，“結構決定性質，性質決定用途”的觀念以及綠色化學觀念等，多個條目均與化學學科思想或學科觀念相關聯?；瘜W學科思想是化學科學在認識物質、改造物質和應用物質過程中所體現出的具有化學學科特征的最具影響力的思想集合體，例如物質變化思想、質量守恒思想以及物質結構決定性質的思想等。而化學學科觀念是個體對化學研究對象、化學研究過程以及化學學科價值的本體的見解或意識，具有超越具體事實的持久價值和遷移價值。例如，元素觀、微粒觀、變化觀、實驗觀和化學價值觀等。

科學思維是《中國學生發展核心素養》的重要內容，是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。“科學思維”主要包括科學推理、科學論證、模型建構、質疑創新等要素。

模型建構源自科學研究，是人類認識事物的重要方法，因而模型認知也是學生學習化學的重要方式。它是在已獲得大量感性認識的基礎上，以理想化的思維方式對化學事實進行近似、形象和整體的描述，進而揭示其本質和規律的認知方式?；瘜W教學中借助于模型認知有利于化抽象為具體、化復雜為簡單、化深奧為淺顯，加深學生對于具體事物的復雜聯系或本質屬性的深刻理解和認識。

例如，“原電池”教學時就可以將證據推理與模型認知很好地體現出來。首先組織學生實驗，通過銅絲與鋅粒在稀硫酸中接觸，銅絲表面產生大量氣泡，激發學生的好奇心和求知欲，進而引發猜想“鋅失去的電子轉移到銅上去了”.果真如此嗎？學生通過實驗收集證據，驗證猜想得出結論，從而形成“原電池”的概念。猜想驗證的過程其實就是證據推理的科學思維過程。然而，這一裝置具有普遍意義嗎？將銅片換成石墨、稀硫酸換成乙醇試試？在此基礎上建構原電池的工作原理模型，了解原電池的形成條件。如何判斷一個裝置是否屬于原電池？就需要借助模型認知，學生嘗試從電極、電解質溶液、閉合回路、氧化還原反應等方面做出判斷。借助于模型認知，不管遇到怎樣陌生的情景，只要將復雜的反應、陌生的裝置與模型中的要素一一對應，就能很好地解決相關問題。

化學學科核心素養的培養還必須關注與化學有關的社會熱點問題，滲透社會責任教育，深刻理解化學、技術、社會和環境之間的相互關系，加強與其他學科核心素養的相互融合，共同致力于培養學生能夠適應個人終身發展和未來社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。長期以來，廣大中學化學教師對于化學學科思想與學科觀念的區別模糊不清，事實上它們是化學研究者基于不同角度做出的闡述。從某種意義上說，科學共同體在頭腦中構建的學科觀念等同于學科思想，而科學教育的目標是期望學生通過對學科內容的學習達成與學科思想相一致的觀念。所以，筆者以為在化學教學中不必刻意地區分學科思想與學科觀念，重要的是要通過無痕教學引導學生在具體的知識學習過程中自覺領悟與形成化學學科的基本思想和觀念，從而更好地促進學生的學習，達到培養學生化學學科核心素養的目的。