管窥高中化学学科核心素养

胡先锦

摘要：核心素养是当前世界范围内尤其是中国教育领域热议的话题，也是当前我国深化课程改革和学业质量标准制定的关键所在。高中化学学科核心素养主要包括“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”等五个构成要素。深刻全面理解高中化学学科核心素养，培育核心素养，是当前和今后相当一段时间内面临的重要课题。

关键词：课本实验；改进方案；实践；反思

文章编号：1008-0546（2017）03-0026-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.09

2014年3月30日，教育部《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》文件中提出“研究制订学生发展核心素养体系”，要求“各级各类学校要从实际情况和学生特点出发，把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中”。核心素养体系被置于深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位，成为下一步深化教育改革的关键因素。那么，核心素养到底是什么？如何理解高中化学学科核心素养？

一、核心素养简述

学生发展核心素养是时代发展的产物，指向于21世纪信息时代公民生活、职业世界和个人自我实现的新特点和新需求。核心素养又称为“21世纪素养”或“21世纪技能”。21世纪初，世界经济合作与发展组织率先提出了“核心素养”结构模型。2005年，中国台湾启动了“界定与选择核心素养：概念参考架构与理论基础研究”的专题研究计划。2006 年，欧洲议会和欧盟理事会通过并建议欧盟各国将关于核心素养的建议案作为推进终身学习和教育与培训改革的参照框架。2009 年，日本国立教育政策研究所启动了指向“社会变化的主要动向以及如何有效地培养学生适应今后社会生活的素质与能力”的“教育课程编制基础研究”。[1]

日本学者恒吉宏典等人认为，核心素养指“学生在学校教育的学习场所习得的、以人类文化遗产与现代文化为基轴而编制的教育内容，与生存于生活世界的学习者在学习过程中所形成的作为关键能力的内核”。[2]

自2013年，高中课程标准专家修订组经过深入研究，达成普遍共识，认为中国学生发展核心素养指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养不是仅仅适用于某个特定学科、某些特定情境或特定人群的一种特殊素养，而是适用于一切情境和所有人的普遍性、综合性素养[3]。当前，我国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，包括文化基础、自主发展、社會参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大素养。

二、高中化学学科核心素养的构成与理解

1. 高中化学是一门什么样的学科

化学，是一门在原子、分子的水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学。化学，是未来社会的中心科学，在资源、环境、能源、材料、海洋、太空以及生命等科学中将发挥着极其重要的作用。

高中化学课程是在初中化学的基础上，以进一步提高学生科学素养为核心指向。通过高中化学课程的学习，让学生爱上化学，取得学业成就的同时，逐步成长为自信的学习者，为自身发展和未来生活奠定心理基础；通过高中化学课程的学习，培养学生探究的意识和创造能力，感受科学探究的乐趣和成就感，努力成为合格的科学探究者；通过高中化学课程的学习，初步建立化学基本观念，培养和优化可持续发展的化学思维；通过高中化学课程的学习，能将化学知识应用于生活实际和生产实践，逐步树立绿色化学思想和可持续发展意识，树立良好的科学精神和科学价值观。[4]

总的说来，通过高中化学的学习，使学生能够形成作为未来公民应具备的化学素养，培养学生的发展核心素养，培养“全面发展的人”，这应该成为也必然成为高中化学课程的总目标。

2. 高中化学学科核心素养的构成要素与理解

化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是学生发展核心素养在化学课程学习中的具体体现。是要求学生通过高中化学的学习，在知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观等方面发展的综合表现，包括学生终身发展和适应未来社会发展所必需的化学概念、原理、观念和方法、意识等，是具有化学学科特质的关键能力和必备品格。

普通高中课程标准修订专家工作委员会化学组专家研究指出，高中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”和“科学精神与社会责任”等五个既各自独立又相互交融的要素。

（1）宏观辨识与微观探析

笔者认为，“宏观辨识与微观探析”作为高中化学学科核心素养之一，既彰显了化学自身的学科特点，也显现了科学发展的时代色彩。

一方面，化学是一门在原子、分子的水平上开展研究的科学。宏观与微观的结合是我们认识和理解物质及其性质、变化的基本化学视角，体现着“结构决定性质、性质决定应用”的化学基本思想。这就要求学生通过高中化学的学习，更多地了解人类探索物质微观结构的研究历史和研究成果，能在原子、分子水平去描述物质的构成和微观结构，能从“宏微结合”的视角解释物质的性质及其变化，能根据物质的微观结构去预测物质的性质、应用，初步形成从微观视角开展科学探究的意识和方法。

另一方面，随着科学和社会的发展，化学科学的研究方式和研究思维也在悄然发生着变化。“见微而知著”既是中国传统文化的精髓所在，也一直是化学学科所特有的研究和学习视角。“由著入微”和“由微知著”的研究方式和研究思想是化学在上个世纪进展的重要特征，也是化学发展的必由之路。因此，将“宏观辨识与微观探析”作为高中化学学科核心素养的首要素养，充分体现了21世纪高中化学的学科性、时代性和创新性。

（2）变化观念与平衡思想

我们知道，物质是在不断运动的，物质之间是相互作用、相互影响的，物质变化是有条件且相互联系的。物质的转化有内因和外因的差异，有量变与质变的过程；化学变化中既有物质的变化，也有能量的转化。学习和研究化学，就必然研究纷繁复杂却又有着特征和规律的物质转化和化学变化。而“变化”中又必然存在着“平衡”，这既是化学的基本内容、基本内涵之一，也是一种哲学的辩证思维，分析化学变化也需要用对立统一、联系发展和动态平衡的哲学思维去考察和分析。

高中化学课程内容中，运用变化和平衡的思想来进行学习化学和解决化学问题是一种重要的、常用的化学思维方法。为此，培育学生“变化观念与平衡思想”，以引导学生用变化和发展的观点去观察我们的物质世界，指导学生运用抽象与具体、分析和综合、归纳和演绎、变化与守恒等辩证思维方法去认识和理解物质的变化规律，能用对立和统一、量变和质变、联系和发展、变化与平衡的哲学观念去深入认识物质及其变化，从而可以帮助学生在学习掌握化学知识的同时，更全面、更深刻地认识物质及其变化的本质和规律，更科学地认识化学科学的内涵，主动建构化学科学体系。

（3）证据推理与模型认知

化学是一门基于事实、实验、实证的科学，这正是其学科特质之一。证据，是研究化学的基础，在化学学习中要学会通过多途径、多角度、多层次地搜寻证据，而对物质的性质及其变化提出可能性假设；能基于证据进行科学分析和逻辑推理，证实或证伪所作出的假设或预测；能正确表达和解释证据与结论（假设）之间的关系。在证据的基础上形成模型认知是高中化学课程目标的重点内容之一。借助抽象、模仿、假想、联想、对比等科学认知方法，形成模型建构能力、模型检验能力、模型应用能力和模型再转化能力等模型认知能力。

从化学学科认知视角来看，“证据推理与模型认知”素养对化学的学习和研究中显然具有重要的学科价值。我们探究物质的结构、组成、性质及其变化，往往需要收集证据、借助模型进行认知推理和延伸理解，运用模型方法来表征化学研究的对象、化学现象、化学理论；建基于证据、依据于模型，搭建学科经验与科学理论之间的认知桥梁，培养科学精神、化学探究意识和探究能力；建立基于证据和模型的解决化学问题的思维框架，运用证据推理和模型方法解释化学现象、深入揭示化学现象的本质，逐步建构和完善解决复杂化学问题或跨学科问题的科学心智模式。

从“真实评价”[5]视角来看，“证据推理与模型认知”素养对于解决单学科问题和跨学科问题具有重要的实践价值。应用必需的知识和技能去完成真实情境或模拟情境中的某项任务，通过对完成任务状况的考查来评价学生知识与技能的掌握程度，以及反思实践、问题解决、交流合作和批判性思考等多种复杂能力，是“真实评价”的内涵所在。通过培养学生化学学科“证据推理与模型认知”的素养，可以增强学生对化学学科特质的认识和理解，可以帮助学生培养实事求是的治学作风，培养学生跨学科解决问题的思维品质、协作能力和实践操作能力。

（4）实验探究与创新意识

创新来源于质疑、来源于探究。毋庸置疑，“实验探究”必然应该是化学学科核心素养的必备素养。笔者认为，这里的“实验探究”是广义上的“实验探究”，是指包括实验操作探究在内的，多层面、多角度的探究方法、探究能力的统整，而不仅仅是操作层面的探究。

就化学学科自身内容而言，化学实验是重要的学科内容。当前，高中化学教材中就专门设置了“实验化学”模块。首先，实验是一种可以常用常新的教学手段，可以借助丰富多彩的化学实验创设生动活泼的教学情景，营造学科特质的学习氛围，激发学生学习化学的兴趣；其次，实验是识别和创造物质的重要方法，实验探究是认识物质及其变化的重要活动，通过实验开展教学，有利于帮助学生理解和掌握化学知识，培养化学实验技能；再次，实验是创新创造的重要工具，化学科学的发展历程和研究成果就是其足够的证明，在实验中可以启迪学生的创新思维，提升创新创造能力。

就发展核心素养视角而言，“實验探究”与“创新意识”本就是一个整体，“实验探究”也是培养学生“创新意识”和创造能力的重要途径，“创新意识”往往也会来源于“实验探究”。“实验探究与创新意识”就是要在化学学习中敢于并善于发现和提出问题，能依据问题设想去设计和优化实验方案，能单独或同伴协作进行探究性实验操作；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进的设想；在化学学习和探究过程中，不唯上，不唯书，不唯权，培育独立思考的能力，培育质疑和批判的创新精神。

（5）科学精神与社会责任

化学，是一门未来科学的中心科学。在人类文明的发展进程中，化学已经为人类创造了大量物质财富；随着化学与技术的不断融合，化学又为现代文明展示了其独特魅力。“科学精神与社会责任”应该是包括科学精神、科学态度、保护环境、珍惜资源、优化生态、低碳生活等内容在内的多层面、多维度的立体观念。

科学是体现人类道德精神和价值取向的创造性活动。在化学教学中，引导学生认识化学的学科本身和科学价值，揭示化学的人文内涵，激发学生对化学的学习兴趣；理解化学与技术、社会、环境等的相互作用，促进学生养成辩证发展的科学思维、严谨求实的科学态度和探究创新的科学品质，培养终身学习的意识和能力；引领学生崇尚真理，形成真理面前人人平等的意识。

任何科学的发展本身就是一把“双刃剑”。在化学的发展和应用过程中，对自然环境、地球资源等也曾一度带来诸多不良的甚至破坏性的影响。培养“社会责任”素养，就是要培养学生树立化学与其他学科交叉、融合推动社会发展和促进人类文明进步的意识，引导学生辩证地看待化学的发展，慎思社会发展中的伦理道德启示，坚持化学应用须遵循“科学”和“伦理”原则，形成“绿色化学”的思想，形成与环境和谐共处的意识，促进社会可持续发展。

参考文献

[1] 施久铭. 核心素养：为了培养“全面发展的人”[J].人民教育，2014（10）：13-15

[2] 钟启泉. 核心素养的“核心”在哪里[J].中国教育报，2015（7）

[3] 张华. 核心素养与我国基础教育课程改革“再出发”[J]. 华东师范大学学报（教育科学版），2016（1）

[4] 中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003

[5] [美]蒙哥马利. 国家基础教育课程改革项目组译. 真实性评价——小学教师实践指南[M]. 北京：中国轻工业出版社，2004