化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)價(jià)值

姜雨朦，陸國(guó)志

(1.吉林師范大學(xué)研究生院，吉林 四平 136000；2.吉林師范大學(xué)課程與教學(xué)論研究所，吉林 四平 136000)

0 引言

2020年出版的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020修訂)》明確提出了普通高中化學(xué)課程應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)[1]。在現(xiàn)有關(guān)于化學(xué)核心素養(yǎng)研究中多為以某節(jié)課的教學(xué)為例，探討培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的策略，或是從社會(huì)發(fā)展的角度探討培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的意義。本文從教學(xué)層面探討培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的必要性與價(jià)值。

1 知識(shí)價(jià)值

1.1 從個(gè)人角度來(lái)說(shuō)

(1)積累與建構(gòu)。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)有一定的積累。當(dāng)知識(shí)量累積到一定程度，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解產(chǎn)生質(zhì)的變化，開始對(duì)獲得的知識(shí)進(jìn)行加工、構(gòu)建自己的知識(shí)體系，使其內(nèi)化成為自己的知識(shí)。所以具備化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的人必然對(duì)知識(shí)有了量和質(zhì)的掌握，這個(gè)量的變化就是積累，質(zhì)的變化就是學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化和建構(gòu)。

(2)拓展與應(yīng)用。通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，學(xué)生不僅僅將知識(shí)停留在積累和建構(gòu)上，更多的是開始通過(guò)已構(gòu)建的知識(shí)體系去預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)以及可能發(fā)生的反應(yīng)，可以運(yùn)用已掌握的物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律分析生產(chǎn)、生活中的化學(xué)反應(yīng)，不斷拓展自我認(rèn)知的邊界。

(3)更新與發(fā)展。21世紀(jì)是知識(shí)、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代，化學(xué)又是一門不斷變化和發(fā)展的學(xué)科，通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，學(xué)生能從不同視角認(rèn)識(shí)到化學(xué)變化的多樣性，并能緊跟時(shí)代潮流，對(duì)所掌握的知識(shí)進(jìn)行更新迭代，這是時(shí)代對(duì)教育的要求，也是教育必須達(dá)成的目標(biāo)。

1.2 從學(xué)科角度來(lái)說(shuō)

(1)對(duì)學(xué)科本質(zhì)的理解。通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，學(xué)生可從“宏觀”與“微觀”相結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，了解化學(xué)學(xué)科的邏輯起點(diǎn)和內(nèi)在規(guī)律。能從宏微結(jié)合的視角對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類和表征并能從原子、分子水平上分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)、預(yù)測(cè)其性質(zhì)。

(2)對(duì)學(xué)科發(fā)展規(guī)律的把握。萬(wàn)事萬(wàn)物都有其發(fā)展變化的規(guī)律，馬克思主義理論認(rèn)為，物質(zhì)是不斷運(yùn)動(dòng)與變化的，但運(yùn)動(dòng)與平衡又是密不可分的，事物都是在不斷地變化和平衡之間螺旋上升發(fā)展的[2]。對(duì)于化學(xué)這一規(guī)律性、系統(tǒng)性極強(qiáng)的學(xué)科來(lái)說(shuō)，通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，學(xué)生能認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化，熟知化學(xué)相關(guān)理論，掌握其科學(xué)變化的規(guī)律，從而正確看待“變化”與“平衡”的關(guān)系。

(3)對(duì)學(xué)科發(fā)展的貢獻(xiàn)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)讓學(xué)生不僅僅在自我層面進(jìn)行知識(shí)的更新與發(fā)展，通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，在深度理解學(xué)科本質(zhì)和深層次把握學(xué)科發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，學(xué)生的認(rèn)識(shí)進(jìn)階也將推動(dòng)著學(xué)科的向前發(fā)展。換句話說(shuō)，學(xué)科的發(fā)展與個(gè)人的發(fā)展密不可分，二者相互促進(jìn)、相輔相成，學(xué)科發(fā)展為個(gè)人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，個(gè)人的發(fā)展又不斷打破學(xué)科發(fā)展的界限，促使化學(xué)學(xué)科不斷向前發(fā)展。

1.3 從社會(huì)角度來(lái)說(shuō)

(1)有利于促進(jìn)科技的發(fā)展。化學(xué)學(xué)科的不斷進(jìn)步使諸多的不可能都變成了現(xiàn)實(shí)。2021年中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所科研人員，采用無(wú)細(xì)胞化學(xué)酶法從二氧化碳中合成淀粉，這是國(guó)際上首次在實(shí)驗(yàn)室中“種”出淀粉[3]。通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，為學(xué)生的后續(xù)成長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)，為科技的發(fā)展儲(chǔ)備力量。

(2)有利于社會(huì)責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)。化學(xué)的不斷發(fā)展促進(jìn)著社會(huì)的不斷進(jìn)步，各種化學(xué)用品層出不窮，化學(xué)手段日新月異。在追求高速發(fā)展的同時(shí)，我們也要注意這其中可能被忽略的社會(huì)問(wèn)題。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的建構(gòu)有利于學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)，使學(xué)生具備“綠色化學(xué)”和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，使學(xué)生能夠逐漸意識(shí)到化學(xué)、技術(shù)給社會(huì)帶來(lái)便利和高效的同時(shí)，給環(huán)境帶來(lái)了哪些負(fù)擔(dān)，并思考通過(guò)化學(xué)手段又能采取哪些措施以降低這種影響。

(3)有利于提高人們的幸福指數(shù)。無(wú)論是學(xué)科的發(fā)展還是科技的振興，其根本目的都是為了服務(wù)于社會(huì)、服務(wù)于社會(huì)中的人們，換句話說(shuō)就是為了提高社會(huì)文明程度、提高人們的幸福指數(shù)。通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，可以使學(xué)生不僅能會(huì)學(xué)化學(xué)知識(shí)，還能更好地將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于日常生產(chǎn)生活中，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，從而增強(qiáng)化學(xué)給人們帶來(lái)的幸福感。

2 思維價(jià)值

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

近年來(lái)中國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展都受制于芯片，某些行業(yè)甚至出現(xiàn)了無(wú)“芯”可用的狀態(tài)，這也從某一方面說(shuō)明了自主創(chuàng)新和開發(fā)的重要性[4]。過(guò)去我們的中學(xué)教育旨在應(yīng)付高考，一心撲在知識(shí)和解題技巧的傳授上，學(xué)生的心里只知道拿高分上好大學(xué)，完全不知?jiǎng)?chuàng)新為何物，為何用。

隨著社會(huì)的發(fā)展，這一教育模式的弊端也逐漸顯現(xiàn)，近年來(lái)中共中央、國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于基礎(chǔ)教育發(fā)展改革綱要》《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》等一系列文件，對(duì)加強(qiáng)青少年創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作做出了全面部署。

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)明確指出了化學(xué)教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維具有全面性、靈活性、深刻性、批判性以及創(chuàng)新性等思維特質(zhì)，通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，這些特質(zhì)都將得到系統(tǒng)的發(fā)展和培養(yǎng)，學(xué)生也將打破固有思維，敢于質(zhì)疑、敢于嘗試，敢走無(wú)人之路，敢想無(wú)人之想。

2.2 促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的形成

通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，可以促進(jìn)學(xué)生分類和表征、預(yù)測(cè)和解釋、定性定量結(jié)合、控制變量法以及演繹推理法等學(xué)習(xí)方法的形成。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)，使學(xué)生能根據(jù)物質(zhì)的宏觀特征將其進(jìn)行分類和表征。例如對(duì)無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物的分類，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的分類，通過(guò)分類這一方法，學(xué)生可以很容易找到某一類別物質(zhì)的通性。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)，學(xué)生還可依據(jù)其微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)并解釋其可能會(huì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及原理，例如在對(duì)有機(jī)化合物學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生在學(xué)習(xí)官能團(tuán)的相關(guān)知識(shí)后，就可以通過(guò)對(duì)不同物質(zhì)所具有的官能團(tuán)來(lái)預(yù)測(cè)和解釋它可能發(fā)生的反應(yīng)和原理。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)，還可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)采用定性與定量相結(jié)合的方法去開展探究活動(dòng)。例如在紛亂復(fù)雜的化學(xué)世界，有許多量不同產(chǎn)物不同的化學(xué)反應(yīng)，學(xué)生可以通過(guò)采用定性定量相結(jié)合的學(xué)習(xí)方法，從不同角度去研究化學(xué)反應(yīng)之間的本質(zhì)和聯(lián)系。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)采用控制變量法去研究某個(gè)因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。例如在選擇性必修一書中，關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)原理的因素的問(wèn)題探討中，學(xué)生可以通過(guò)演繹推理法和控制變量法相結(jié)合的方式，先提出問(wèn)題，再針對(duì)問(wèn)題給出假設(shè)，最后通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中就要考慮多方面因素對(duì)于結(jié)果的影響，比如在研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)中，就要保證濃度、壓強(qiáng)、催化劑等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響效果相同，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

在自然科學(xué)領(lǐng)域，一切的產(chǎn)出都是從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題開始的，想要解決問(wèn)題就必須先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。牛頓因?yàn)楫a(chǎn)生了為什么蘋果會(huì)掉下來(lái)的問(wèn)題，所以有了牛頓定律；法拉第因?yàn)橐苫鬄槭裁创盆F通過(guò)閉合回路的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電流從而產(chǎn)生了電磁感應(yīng)定律；凱庫(kù)勒因?yàn)閷?duì)苯環(huán)上的六個(gè)氫原子為何性質(zhì)完全相同感到百思不得其解，故在睡夢(mèng)中夢(mèng)到一條碳原子鏈像蛇一樣咬住了自己的尾巴時(shí)，從而發(fā)現(xiàn)了苯分子是一個(gè)由六個(gè)碳原子首尾相接形成的環(huán)狀分子。因此，想要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，就必須先從培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)開始。

通過(guò)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)，能夠有效鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生從生活中、從身邊發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，并從物質(zhì)及其變化的過(guò)程中提取證據(jù)，對(duì)有關(guān)問(wèn)題提出假設(shè)，從而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、批判精神和質(zhì)疑能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力。

3 能力價(jià)值

3.1 有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

化學(xué)是一門動(dòng)手性極強(qiáng)的學(xué)科，在化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中離不開科研探究能力的培養(yǎng)。基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)某一問(wèn)題或者現(xiàn)象提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)操作、觀察現(xiàn)象、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等科學(xué)探究能力。還可以培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)檢索文獻(xiàn)提出某一研究性的課題，通過(guò)相關(guān)數(shù)字化儀器等手段進(jìn)行信息分析并研究某些“異常”現(xiàn)象的高級(jí)科學(xué)探究能力。

3.2 有利于培養(yǎng)學(xué)生的信息整合能力

當(dāng)今社會(huì)是信息化社會(huì)，信息的獲取和整合能力對(duì)一個(gè)人的成功與否有很大的影響。現(xiàn)在社會(huì)獲取信息的成本是越來(lái)越低的，但是僅僅做到獲取信息又是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，信息并不等于知識(shí)，信息只有內(nèi)化到認(rèn)知結(jié)構(gòu)中并對(duì)行為產(chǎn)生影響才能轉(zhuǎn)變成知識(shí)。基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)可以有效培養(yǎng)學(xué)生獲取信息和信息整合的能力，具備化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)生可以從眾多紛亂復(fù)雜的信息中找到關(guān)鍵信息，并能通過(guò)數(shù)據(jù)、圖片或者符號(hào)等手段對(duì)獲取的信息進(jìn)行整合處理，最終得出相應(yīng)的結(jié)論。

3.3 有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力

在很多中學(xué)化學(xué)的課堂教學(xué)中，老師們都可以發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象，學(xué)生把方程式、知識(shí)點(diǎn)都記得很牢，考問(wèn)時(shí)候?qū)W生可以對(duì)答如流，但是一旦把知識(shí)和生活實(shí)際結(jié)合起來(lái)再對(duì)他提問(wèn)，學(xué)生的反應(yīng)就變得支支吾吾，或者只是知其然而不知其所以然。所以教師們將化學(xué)教學(xué)與問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合起來(lái)。

在以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)的課堂教學(xué)中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)課堂情境、問(wèn)題引導(dǎo)以及實(shí)驗(yàn)探究等手段，從生活中的真實(shí)情境出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析生產(chǎn)和生活中的問(wèn)題，包括某些化學(xué)工藝設(shè)計(jì)存在的各種問(wèn)題，進(jìn)而通過(guò)所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)和提出可能的解決辦法，從而培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

4 品格價(jià)值

教育的目的在于培養(yǎng)“完整的人”。所謂“完整”就是德、智、體、美、勞、心要全面均衡地發(fā)展，不僅僅是智力的提高，更要加強(qiáng)品格的塑造。現(xiàn)代社會(huì)，高分低能的現(xiàn)象層出不窮，智高德低的現(xiàn)象也屢見不鮮。品格的培養(yǎng)不僅僅是某一素養(yǎng)的培養(yǎng)，要將其滲透在各個(gè)學(xué)科、各種層面的培養(yǎng)過(guò)程中，從整體上培養(yǎng)人的各方面品格，從而將人培養(yǎng)成全面發(fā)展的、完整的人。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)、科學(xué)態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感，使其在生活中養(yǎng)成節(jié)約資源、循環(huán)利用、環(huán)境保護(hù)等觀念，形成可持續(xù)發(fā)展以及綠色化學(xué)的觀念，讓學(xué)生能夠感悟到化學(xué)、科技、社會(huì)與環(huán)境之間的聯(lián)系。

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)，通過(guò)向?qū)W生介紹化學(xué)的發(fā)展史以及科學(xué)家們努力探索的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生不畏艱辛、堅(jiān)持不懈的品質(zhì)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，讓學(xué)生切實(shí)感受成功的來(lái)之不易，今天已經(jīng)是站在了前人的肩膀上看世界，而它最初卻是需要經(jīng)歷千百次的失敗才獲得了今天的成果，從而培養(yǎng)學(xué)生飲水思源的精神，以及面對(duì)失敗和挫折時(shí)不拋棄、不放棄、頑強(qiáng)堅(jiān)毅的品格。

5 結(jié)語(yǔ)

基于化學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成為目標(biāo)的教學(xué)可以從知識(shí)、能力、思維、品格多方面的塑造、培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生面對(duì)不斷嚴(yán)峻的世界形勢(shì)奠定堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，發(fā)掘?qū)W生的潛力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問(wèn)題意識(shí)等傳統(tǒng)教學(xué)所忽視的學(xué)生必備的思維能力，并在諸方面培養(yǎng)和在教學(xué)過(guò)程中塑造學(xué)生的品格，使學(xué)生形成科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。