關于化學核心素養培育的微觀思考

顧建辛

摘要：力圖從化學學科核心素養五大要素之一的“科學態度與社會責任”內涵價值為思考的出發點，從“科學態度與社會責任”素養形成的心理過程與對象行為分析的角度，就高中化學學科所倡導的“以主題引領，使課程內容情境化”中的有關教學技術問題，思考并提出有意義教學情境的素材選擇與結構化組織的觀點，并從單元教學主題確立、課程內容情境化以及課堂教學實踐三個層面，提供了一些可實施的手段與方式，以期在教學實踐活動中體現化學學科核心素養的價值取向，使學科主題引領下的情境化教學具有學科與時代兩方面完整結合的特征，使化學教學變得更富有時代內涵。

關鍵詞：化學學科核心素養;主題引領;意義教學情境;素材選擇;教學實踐

文章編號：1005-6629（2021）04-0003-05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

《普通高中化學課程標準（2017年版2020修訂）》（以下簡稱《化學課程標準》）中關于課程性質的論述中強調了化學課程是“落實立德樹人根本任務、發展素質教育、弘揚科學精神、提升學生核心素養的重要載體”。

化學教育要承擔起立德樹人的根本任務，真正體現“素養為本”的學科教學，必須將學科核心素養的落實作為化學教學的重心，具體而言就是為了適應社會和自身發展的需要所具備終身學習的能力。因此，《化學課程標準》在學科教學方法指導中強調了“重視學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實”。由此就提出了一系列關于體現學科核心素養的主題引領和課程內容情境化的值得思考的問題，如：與教學主題相關且富有教學意義的情境素材該如何選擇、以學科核心素養為指向的教學情境設計應關注的問題是什么、圍繞教學主題如何進行結構化的情境設計等等。

本文力圖以“科學態度與社會責任”素養的內涵價值、行為結構以及目標指向為思考的出發點，提出了“有意義教學情境”的課堂設計，并從有意義教學情境素材的選擇、意義情境的結構組織，以及意義情境的設計與評價三個層面，提出一些可實施的手段與方式，以期實現在教學實踐活動中體現化學學科核心素養的價值取向，使主題引領下的情境教學具有學科指向與時代發展兩方面的完整結合，使化學教學變得更富有時代內涵，讓化學學習真正體現具有提升學生核心素養不可或缺的價值意義。

1關于“科學態度與社會責任”素養價值意義的微觀分析

化學教學必須彰顯化學學科特有的價值，化學教學才具有生命力。《化學課程標準》中明確提出高中化學學習必須體現“社會主義核心價值觀下的化學學科育人的基本要求、全面展現化學課程學習對學生未來發展的重要價值”。

1.1“科學態度與社會責任”素養的內涵與價值意義

從學校整體教育層面分析，化學教學的意義就在于培養嚴謹而理性的思維方式、崇尚真理和樹立綠色發展的意識、具有科學而全面的價值判斷能力。而“科學態度與社會責任”素養所表達的不僅體現了對學生的價值觀與理想以及可持續發展理念的形成的關注;同時，也表達了化學學科教學的最終歸宿點是為了培養能擔當民族復興大任的時代新人而必須具有的現代科學意識。

《化學課程標準》關于“科學態度與社會責任”素養培育提出了以下四個方面的價值追求：

（1）具有安全意識和嚴謹求實的科學態度，具有探索未知、崇尚真理的意識;

（2）深刻認識化學對創造更多物質財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻;

（3）具有節約資源、保護環境的可持續發展意識，從自身做起，形成簡約適度、綠色低碳的生活方式;

（4）能對與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷，能參與有關化學問題的社會實踐活動。

因此，“科學態度與社會責任”素養所展現的是化學課程學習對學生未來發展的重要價值，更是“對化學學科價值取向的刻畫，是化學學科整體育人價值和功能的集中體現”，是高中化學學習最根本的出發點和最終落腳點。

1.2“科學態度與社會責任”素養與其他四大素養的關聯性

如果從學習的內在邏輯關系分析，化學學科核心素養的五大要素是“立足高中學生化學習過程，各有側重，相輔相成”。筆者比較認同吳星教授（2017）的觀點，即化學學科核心素養作為一個完整的學科體系，是將知識與技能的學習、思想觀念的建構、科學探究與問題解決能力的發展、創新意識和社會責任感的形成，構建了完整的相輔相成、相互支撐的內在統一的整體。因此，化學學科核心素養的五大要素之間不是簡單的并列或遞進關系，它們各自獨立卻又相互關聯、相互支持，具有“總分總”且互為支撐的內在邏輯關系（如圖1所示），它統一于學科教學的整個過程之中。

第一，“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”作為化學學科特征的思想觀念、思維視角和方式，共同支撐和推進學科育人目標的實現。

第二，“科學探究與創新意識”作為化學學科重要的研究方法和顯著的學科特征，更多關注的是實踐意識與證據意識，以及從實踐層面激勵創新，同時，也為態度的形成和責任意識的培育，提供了實踐活動的經歷和體驗，成為在情感態度和責任與價值觀形成的重要支撐。

第三，“科學態度與社會責任”是化學學科育人的目標指向，實為化學學科一系列學習活動所聚焦的最終目標，具有統領和目標的牽引作用。它所反映的不僅是對其他四大素養培養的引領，也是對學生未來發展的價值導向。

綜合上述從學校整體教育、素養內涵價值以及學科核心素養內在邏輯關系三個不同層面的分析，我們更能深刻理解“科學態度與社會責任”作為學科核心素養，它所揭示的是化學學習更高層面的具有時代性的觀念構建與價值的追求，在關注化學科學與技術、社會、環境的關系的基礎上，重點指向了綠色、可持續發展的理念與社會責任擔當，它既屬于化學科學應用范疇，更屬于化學科學的價值范疇。

2關于“科學態度與社會責任”素養落實的行為結構與學業目標分析

作為化學學科教育中的“科學態度與社會責任”，關注的是化學學科領域中理論與現實之間的“理性與實證性”，以及學科領域所倡導的“綠色與可持續發展”的學科情感認同，并由此上升到“學科倫理道德”的價值取向。這一過程既體現了該素養落實的行為結構及方式，也包含了該素養達成的水平目標。

2.1“科學態度與社會責任”素養的行為結構分析

關于“科學態度與社會責任”的素養行為結構，我們可以從心理過程和具體對象兩個維度來展開。

從心理過程分析，態度作為一種心理現象，既是指人們的內在體驗，又包括人們的行為傾向;而責任所表達的是一種自覺主動地做好分內分外一切有益事情的精神狀態。這種“內在體驗”與“行為傾向”或是“自覺主動”與“精神狀態”，都包含了“知、情、行”三個要素。

如果我們把“科學態度與社會責任”游離于具體學科之外，以“知、情、行”三要素的心理過程分析與思考，所謂的“科學態度”就是對事物的評價表現出理性和行為上表現出實證性;而“社會責任”表達了個體針對社會價值觀的趨同與情感認同，以此表現出的行為習慣。

那么，“科學態度與社會責任”作為一個合二為一的整體素養，就心理過程分析，其本質就是對具體事物或社會的客觀認知中表現出的價值觀與情感認同，并具有理性與實證性的處理事件的行為方式與習慣。筆者在這里把上述觀點簡化為：“理性的情感認同與實證性的行為習慣”。

從具體對象維度分析，“科學態度”就是對于具體事物的認識、研究具有實證與求真的行為傾向，對具體事物現象的評價過程中表現出理性與客觀;而“社會責任”主要涉及對他人、集體、社會、國家乃至全人類的擔當與貢獻。

從我國教育宏觀背景體來看，我們的基礎教育必須體現社會主義核心價值觀作為價值導向，因此，我們傾向于將態度與責任的心理過程與具體對象結合起來分析“科學態度與社會責任”的結構，唯有如此，才能既反映態度與責任的具體領域，又體現態度與責任形成的心理過程。

由此，這種“理性的情感認同與實證性的行為習慣”體現在學生個體的表現就應該是以下兩方面的完整結合：

第一，發自內心的愛國情懷和責任與我國學科發展現狀的理性思考;

第二，嚴謹求實的學習態度與報效祖國的理想追求。

它可以作為一個跨學科的獨立指標，體現在整個基礎教育的全過程。

2.2“科學態度與社會責任”素養學業目標分析

如上所提的“理性的情感認同與實證性的行為習慣”，表現于化學學科中的“科學態度與社會責任”素養培養，其關聯性包括以下兩個方面：

第一，學科素養的培養依賴于化學學習的行為過程中，學生對學習主題的認知以及實證性的學習行為，為“科學態度”培養提供了實踐依據;

第二，學科教學引導學生感受化學學科所關注的社會問題，以及這些問題研究的價值意義，在科學且理性的分析中，產生對“社會責任”的認同。

因此，“科學態度與社會責任”的素養形成，是在“理解科學、技術、社會、環境（STSE）關系的基礎上，逐漸形成的對化學科學技術應有的科學精神和責任意識”。這種“逐漸形成”既體現了新課程為滿足學生多元發展而提出多元目標的要求，也體現了“科學態度與社會責任”學科素養的培育與發展是以學習內容的發展而逐步遞進的，因此，《化學課程標準》提出了“科學態度與社會責任”素養水平的四級劃分（如圖2所示）。

在上述四級水平的內容描述中，我們更能深刻感受到：“科學態度與社會責任”素養所關注的是心理的認知、情感與行為，因此，實際教學中的教學素材應指向“興趣、態度、精神、意識、價值觀、責任感”等情意類問題，在“內容要求”上更應該體現與STSE相關的內容的主題與素材的選擇和組織。

3體現“科學態度與社會責任”素養的有意義教學情境的結構組織

英國著名數學家、教育家、“過程哲學”開創者懷特海關于教育有過著名的表述，即“教育只有一個主題，那就是五彩繽紛的生活”。人類的知識產生都是情境性的，學習過程也應該如此。“學習就是要讓知識重回情境進入發生狀態”。尤其是針對知識以外的具有價值取向的目標達成，更是依賴于學生能動參與并親身經歷和完成相應的活動過程，而活動又一定發生于具體的情境中。

因此，體現價值取向的“科學態度與社會責任”素養培育的教學設計，其內容重心“必須轉換到對學生的能動學習活動的系統思考，使學科素養通過學生能動活動‘學出來而非通過教師之講‘教出來”。而這種系統自然包括理論層面的要素涵蓋與實踐層面的完整設計。

3.1體現“科學態度與社會責任”的有意義教學情境的要素分析

針對“科學態度與社會責任”這樣具有情意類色彩的素養培育，更是依賴于真實性的學習情境與學生內心情感體驗的一致性，從而達到推動學生心理情感與學科知識的共融，激發內在學習的驅動力之目的，而這種一致性的教學情境我們稱之為“有意義教學情境”。

如此，一個“有意義教學情境”就應該包括以下五個基本要素：

（1）具有學科知識與學科素養的目標導向;

（2）具有已知與未知之間的聯系;

（3）具有真實且激發問題意識的作用;

（4）具有實踐探索與意義互動的切入點;

（5）具有后續發展與創新思維的空間。

上述五個要素從靜態上應該表現為相互聯系、彼此鑲嵌的嵌套式結構（如圖3所示），從動態上則應該是相互呼應、不斷上升的螺旋式結構。一個要素的震蕩會帶動其他要素的聯動，使教學情境在一節課或一個單元、一個學習主題活動中總體保持動態且向上發展的平衡狀態。

學生素養的培養，依賴于學生能動參與相應的活動并親身經歷和完成對應活動的過程。因此，教學實踐活動中的學習情境必須體現學生的“最近發展區”，打破學生個體對原有認知、情感和行為的平衡，“情境”才能變得“有意義”，才能實現促進學科素養提升之目的。否則，只是“一道‘真人秀式的‘應用題，是傳統學習的一種‘變式”。

3.2體現“科學態度與社會責任”的有意義教學情境的設計與評價

關于實現“科學態度與社會責任”培育的真實且有意義教學情境設計問題研究，不少一線教師結合具體的教學主題設計了很好的實施路徑方案，尤其是針對素材選擇與課堂組織，更是提出了富有實踐性的教學策略與教學方法。如杭州沈旭東老師對教學真實情境如何引發學生情感認同與學科認知沖突，提出了教學真實情境應該能夠引發學生“由境生情”的內在驅動，并構建了包含情境類別、素養培養和質量指標三個維度的“創設真實情境的結構模型”。

綜合學者、專家的觀點以及我們的教學實踐體驗，我們認為在實際教學中應該從以下四個方面思考有意義教學情境的設計：

第一，從問題情境性質考慮，應該更多設計“為什么”“會怎樣”和“怎么做”的分析性問題情境;

第二，從問題情境水平考慮，應該更多設計“從比較中感悟到了什么”“能否有更好的途徑與解決辦法”等評價性或創造性的問題情境;

第三，從問題情境的呈現方式考慮，應該更多設計無現成答案，且具有復雜性與挑戰性的問題情境;

第四，從問題情境的發展角度考慮，應更多設計具有連續性與發展性的問題情境，不僅服務于當下的教學內容與任務，更是具有后續的發展價值。

與此同時，由學科教學引發的態度與責任素養，必須是由外在的具體有意義教學情境引發內心情感共鳴，又由內心的價值認同而表現出思維方式的改變以及外在行為方式的變化。而這種外在的具體且有意義的教學情境，在凸顯學科主題的同時，具有啟發情感認同、引發認知沖突、激發主體能動的作用。

因此，一個高質量且有意義教學情境有四方面的評價依據：

第一，必須服從學習內容應體現的素養指向，凸顯科學價值觀和社會責任感;

第二，必須鑲嵌有本單元學習主題所涉及的基礎知識與能力要求;

第三，必須成為學習內容與教學活動的載體而貫穿于完整的教學過程之中;

第四，必須能產生需要學生進行思考、學習、交流、研究才能解決的問題。

綜上所述，化學學科提出的“科學態度與社會責任”素養結構既有心理學的認知基礎，也有學科特有的情感動力，最終體現的是學科能力表現。同時，“科學態度與社會責任”素養培養不是單純的抽象知識掌握，而在于情感體驗和能力的形成，這需要轉變過去單純學科知識傳輸的教學方法，重新建構以學生價值觀和社會責任素養為培養目標的教學方式，因而，注重在真實且有意義的教學情境中正確引導學生對社會的關注態度，以及責任的情感認同就顯得尤為重要。只有建立了學生學習認知所屬的情境，才能發自內心地感受到所承擔的責任，即“學習者基于特定情境任務，通過參與、觀察、反思等活動，從而產生體驗、獲得感悟，進而內化習得”。

這樣的教學必然使有意義情境的構建成為先決條件、學生主動參與和體驗成為學習關鍵，當我們提倡以主題為引領的情境化教學的單元教學設計時，一方面要關注并培育學生探究物質及其變化的學科能力，樹立嚴謹求實的態度和崇尚真理的意識;另一方面，要幫助學生深刻認識學科知識對環境保護和資源合理開發的重要指向，建立“綠色化學”觀念，強化社會責任意識的培養。這就需要教師能敏銳地捕捉到蘊含化學學科知識與生活相關的社會問題，將科學知識和技術合理還原到真實情境中組織教學;在教學實施的過程中，以STSE理念統攝和推進課堂，引導學生在發現問題一分析問題一解決問題的過程中樹立人與社會、自然和諧共處的價值理念，我們的課堂才富有時代氣息和活力。