浅论高中生化学素养的培养

曾挺

2016年教育部考试中心公布《2017年普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下简称《2017年考试大纲》），探索构建“一体四层四翼”的高考评价体系，着力考查学生的学科核心素养。《2017年考试大纲》化学科充分体现了考查核心素养的要求，面对这些变化，高中化学教学如何有效落实立德树人的根本任务，充分发挥化学课程在培养人才中的重要作用，这是每位高中化学教师必须面对的问题。同年9月《中国学生发展核心素养》发布，标志着以核心素养为导向的新一轮基础教育课程改革已经启幕。作为一线教育工作者，必须弄清核心素养与素质教育的关系、核心素养与三维目标的关系、核心素养与学科核心素养的关系，坚持以立德树人为宗旨，立足课堂教学，着力培养学生的学科核心素养，使学科独特的教育价值在学生身上得到体现和落实。化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任等五个方面，体现了化学学科的本质特征，内涵丰富，价值多元。

化学学科基础知识是化学课程的主体。化学课程标准根据学生的认知能力、水平和学生个性化发展需要确定课程的主题、模块和系列，这些主题、模块和系列都依托化学基础知识将其科学、有效地融合在一起。学生在学习化学基础知识的进程中，逐步形成并发展其化学学科核心素养。例如，“宏观辨识与微观探析”要求学生能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。学生通过必修“主题3：物质结构基础和化学反应规律”的学习，建立“宏观辨识与微观探析”的基本意识;在选修“物质结构与物质”模块的学习中，提升“宏观辨识与微观探析”的发展水平;在选修“有机化学基础”模块对官能团的认识中，应用“宏观辨识与微观探析”解决实际问题。

高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。它是学生在化学认知活动中发展起来并在解决与化学相关问题中表现出来的关键素养，反映学生从化学视角认识客观事物的方式与结果的水平，其要素包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个维度。这5个维度充分体现了化学学科的独特性，凸显了化学是从微观层面认识物质、以符號形式描述物质、在不同层面创造物质的特征。

化学学科核心素养中明确提出要培养学生的“变化观念与平衡思想”，“结构决定性质，性质决定用途”的观念以及绿色化学观念等，多个条目均与化学学科思想或学科观念相关联。化学学科思想是化学科学在认识物质、改造物质和应用物质过程中所体现出的具有化学学科特征的最具影响力的思想集合体，例如物质变化思想、质量守恒思想以及物质结构决定性质的思想等。而化学学科观念是个体对化学研究对象、化学研究过程以及化学学科价值的本体的见解或意识，具有超越具体事实的持久价值和迁移价值。例如，元素观、微粒观、变化观、实验观和化学价值观等。

科学思维是《中国学生发展核心素养》的重要内容，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括科学推理、科学论证、模型建构、质疑创新等要素。

模型建构源自科学研究，是人类认识事物的重要方法，因而模型认知也是学生学习化学的重要方式。它是在已获得大量感性认识的基础上，以理想化的思维方式对化学事实进行近似、形象和整体的描述，进而揭示其本质和规律的认知方式。化学教学中借助于模型认知有利于化抽象为具体、化复杂为简单、化深奥为浅显，加深学生对于具体事物的复杂联系或本质属性的深刻理解和认识。

例如，“原电池”教学时就可以将证据推理与模型认知很好地体现出来。首先组织学生实验，通过铜丝与锌粒在稀硫酸中接触，铜丝表面产生大量气泡，激发学生的好奇心和求知欲，进而引发猜想“锌失去的电子转移到铜上去了”.果真如此吗？学生通过实验收集证据，验证猜想得出结论，从而形成“原电池”的概念。猜想验证的过程其实就是证据推理的科学思维过程。然而，这一装置具有普遍意义吗？将铜片换成石墨、稀硫酸换成乙醇试试？在此基础上建构原电池的工作原理模型，了解原电池的形成条件。如何判断一个装置是否属于原电池？就需要借助模型认知，学生尝试从电极、电解质溶液、闭合回路、氧化还原反应等方面做出判断。借助于模型认知，不管遇到怎样陌生的情景，只要将复杂的反应、陌生的装置与模型中的要素一一对应，就能很好地解决相关问题。

化学学科核心素养的培养还必须关注与化学有关的社会热点问题，渗透社会责任教育，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，加强与其他学科核心素养的相互融合，共同致力于培养学生能够适应个人终身发展和未来社会发展所需要的必备品格和关键能力。长期以来，广大中学化学教师对于化学学科思想与学科观念的区别模糊不清，事实上它们是化学研究者基于不同角度做出的阐述。从某种意义上说，科学共同体在头脑中构建的学科观念等同于学科思想，而科学教育的目标是期望学生通过对学科内容的学习达成与学科思想相一致的观念。所以，笔者以为在化学教学中不必刻意地区分学科思想与学科观念，重要的是要通过无痕教学引导学生在具体的知识学习过程中自觉领悟与形成化学学科的基本思想和观念，从而更好地促进学生的学习，达到培养学生化学学科核心素养的目的。