基于高中化学学科核心素养的学生认知发展水平研究

摘 要：高中化学教学该如何促进学生学科核心素养发展已然成为当下教学的主旋律。而所谓的化学核心素养，则包含了各种思想、能力、意识以及责任。如宏观探析、微观辨识、平衡思想、逻辑推理能力、创新意识、科学精神以及实验探究能力等。通过培养学生的化学核心素养，一方面有助于激发学生的学习积极性，从而促使学生积极、主动地参与教学;另一方面则有助于提升学生的综合能力及素养，以此为学生今后的学习及生活奠定牢固基础。本文以“盐类的水解”这节内容为例，深入分析中学化学学科核心素养的学生认知发展水平的提升途径，为提升学生的化学核心素养提供可参考的资料。

关键词：高中化学;核心素养;认知水平

学生的认知发展水平是一种需要经历学习过程方可得到有效提升的重要素养，于新课程改革中亦对学生学习所需达到的具体目标予以了详细说明。新课程改革指出，学生在经历不同阶段的学习过程中，其思维方式亦将逐步改变，而当其思维深度达到一定程度后，其认知发展水平亦将得到相应的发展。

一、学生认知发展水平

所谓的认知发展水平，即为学生自身心理结构的构建过程。当然，该过程还包含了学生个体的思维活动以及对学科知识的内化。对此，本文将基于布鲁姆的教育目标分类学，并围绕“盐类水解”这一高中化学的重要知识点，就认知发展水平的五个理论模型予以详细阐述。

（一）信息记忆水平

处于信息记忆层次的学生，其思维往往对宏观现象更加关注。在此过程中，若教师施加正确的指引，则能促使其思维逐步向微观的角度过渡，继而也能简单概括出盐水解的方程式。虽然学生的水平尚处于初级阶段，但也并非意味着此阶段仅需掌握以上基础即可，更核心的目标则是要找出盐类水解的规律以及结合规律方可正确判断溶液的酸碱性。当然，在此过程中，教师亦可向学生传授理解盐水解规律的诀窍，即“水解证有弱，水解证谁弱，显性证谁强，不水解无弱”。经过后续的一系列验证，学生思维将由宏观逐步过渡到微观乃至符号，而后与生活的结合，说出盐水解应用的简单事例。

（二）程序操作水平

值此阶段的学生，其思维水平在经过一系列锻炼后已然得到了一定的提升，故也能基于角度去看待盐溶液水解后呈现出的不同性质，而后在固定思维的支撑下将简单的盐溶液水解方程式列出。除此之外，在列出解析式后，学生同样能基于微观的角度去解释盐类水解的简单应用，而后借助对盐溶液中离子浓度大小的对比，亦能逐步了解其中的守恒关系。

（三）理解运用水平

达到理解运用水平的学生，对盐类水解的本质已然有了一定程度的了解。也正是基于对盐类水解本质的准确把握，故其思维亦能在微观与宏观之间无障碍切换。不仅如此，通过分析化学、电离平衡等一系列对盐类水解平衡有着重大影响的因素，学生对盐溶液离子浓度相关知识的探索深度亦将更为深入，继而也能完成如对比Na2CO3盐溶液中离子浓度这类相对较复杂的实验。

（四）理论整合水平

能对所学理论予以整合的水平，說明学生思维已然较为灵活，不仅能在宏观、微观及符号的三重表征中随意切换，且能透过现象本质抵达知识核心。而后借由对离子浓度大小的比较以及粒子守恒关系的对比及分析，学生还将逐步理解更加复杂的多平衡体系。

（五）综合应用水平

能做到对所学知识的灵活运用，表明学生此时的思维又在理论整合的基础上得到了升华并且达到了综合应用的水准。此时的学生已然拥有了清晰的思路以及多角度看待问题的能力，不仅能解答更多更具复杂性的问题，且即便问题具有较强的综合性，学生亦能基于问题情境的创设获取与问题相关的各种数据，继而通过对数据的论证及分析来得出最终结论。部分学生甚至还可利用常数去解答诸多问题，这也同样代表着学生的化学核心素养得到了有效培养，已能为其今后的学习及生活提供有力支撑并助力其今后的稳定发展。

例如：教师可在这节课程教学刚刚开始的时候提出合理的问题，即完成其他几种盐的水解方程式，这样有利于学生利用所学习的知识点来解决实际生活中所遇到的问题，不但能够巩固学生所学习的知识点，而且还能够锻炼学生的化学知识应用水平。

二、基于学生认知水平发展的教学

（一）教学指导思想

众所周知，高中化学的诸多知识点之间有着十分密切的关联。因此，高中化学的具体教学亦不能将相关知识分离开来。反之在学习新知识时，教师亦当注重揭示其与旧知识之间的关联，如此方能帮助学生完成对新旧知识的顺应及同化，继而在获取新知识同时亦能维系旧知识的发展。

如在进行“盐类的水解”的章节教学时，教师便可将课程设计为四阶段分别推进。首先，是基于教学情境的引进，将学生划分为若干小组展开讨论;其次，是基于小组实验的开展，让学生以小组为单位负责汇报实验结论;再次，则是对实验过程及现象的归案与总结，由此促进学生思维的提升;最后，则是基于学生的“最近发展区”，让学生经历由自主探究到归纳总结的过程。如此不仅能让学生清楚意识到新旧知识之间的密切关联，且能促进学生对知识结构及意义的理解，继而提升学生的理解深度并为其今后的学习奠定牢固基础。

创设问题情境。情境一：自来水管哗啦啦地流出水，人们用手捧起水，看了看，闻了闻。接着，有工作人员来到自来水厂，取样后使用专业设备检测。结果显示，水质不佳，达不到居民生活用水使用标准。为了改善水质，工作人员先使用氯胺，再使用绿矾来改善水质。情境二：为提高防火消防意识，小区开展消防演练活动。消防战士拿出泡沫灭火器，向群众介绍了泡沫灭火器的使用方法。接着，另一名消防战士点燃了火盆，火焰蹿得很高，而手拿泡沫灭火器的消防战士，用灭火器瞄准火盆，打开开关，轻松熄灭了火。情境三：一群外出探险的年轻人，不慎被蚂蚁咬伤了，伤口虽然不大，但却感到酸痛。到了附近的卫生院后，医生在问清事情经过后，使用浓度为3%的氨水、浓度为5%的碳酸氢钠溶液为患者消毒。不一会儿，患者表示疼痛感明显减轻。三个情境的创设，目的在于吸引学生的注意力，激发学习兴趣，并引导学生回顾所学知识，即：是哪些因素影响了溶液的酸碱性？提出问题：盐溶液是否一定呈中性？

（二）教学线索设计

为确保对学生化学核心素养的有效培养，教师于实际教学过程亦必须对真实问题情境的创设给予高度重视。与此同时，为激发学生的化学学习兴趣及促使学生改变学习方式，教师还需致力于教学内容的结构化设计，此方式有助于培养学生的创新精神及实践能力，继而切实发展学生的化学核心素养。

如基于“盐类水解”的核心教学目标，教师可设置四条线索，分别为“活动线”“知识线”“问题线”与“情境线”。四条线索各司其职，具体分布如下：

实践表明，在情境下引导学生，学生学习知识的过程亦将更加活跃，而能力也因活动的开展而得到有效增强。问题的具体作用则是能让知识变“长”，以此为学生展开深入探讨提供了有力支撑。

在课堂教学过程中，首先，教师可结合教学内容提出合理的问题，引导学生对盐溶液的酸碱性进行判断。通过投影的形式展示出桌面上的溶液，再要求学生自主进行酸碱性测定，并完成关于“解释盐的类型”的表格内容。其中，教师在这个环节中可设计下列几个问题：哪些盐的溶液显酸性？哪些盐的溶液呈中性？哪些盐的溶液显碱性？同时，将盐的组成与盐溶液的酸碱性的关系板书出来。这时学生再以小组的形式一起完成实验，即使用PH试纸来对盐溶液的酸碱性进行测定，让学生通过实验探究能够清晰地分辨出盐的种类。这样学生在实验探究的过程中便能够清晰地认识到不同种类的盐的酸碱性不同，促使学生的认知产生一定的冲突，最大限度调动起学生的探索积极性和主动性。

其次，引导学生解决问题，积极探讨盐溶液显酸碱性的原因。教师通过紧密结合教学内容提出问题：为什么不同种类的盐溶液会显现出不同的酸碱性呢？教师利用投影展示出CH3COONa的溶液中主要含有几种离子呢？哪些离子是相互结合在一起的呢？这些离子又将对水的电离平衡产生什么影响呢？为什么CH3COONa溶液呈碱性呢？通过指导学生从“离、碰、合、平、果”等角度来进行分析，这样学生通过观看动画展示的微观粒子之间的相互作用关系，便能够清楚地懂得溶液显碱性或者是酸性的原因。这时教师再以CH3COONa这个溶液为例来进行分析，指导学生着重对NH4CI、NaF溶液的酸碱性来进行分析，促使学生主动完成盐类水解的过程，而学生在主动分析的过程中便能够总结出盐的组成与盐溶液的酸碱性的关系。学生在与其他学生进行合作探究的过程中能够清楚地掌握一种溶液的水解过程，让学生能够深入理解盐类的水解主要是因为破坏了水的电离平衡所引起的。同时，学生在对问题的表征进行分析之后，便能够在实验探究的过程中正确理解解决问题的思路，从而达到提升学生理解运用水平的目的。

最后，鼓励学生自习梳理知识要点。教学中，学生做实验，观察和分辨盐溶液的酸碱性，又通过动画了解了微观状态下粒子的相互作用关系。一堂化学课，师生之间、生生之间的信息交互，量大且频繁。这种情况下，学生在短时间内接收了大量的信息，其中有不少是陌生信息，因而如何有序地归类信息，整理要点，对学生来说是个不小的挑战。为了加强教学效果，保障教学的层次性、完整性，教师应设置课堂“留白”，鼓励学生自行梳理知识。学生梳理和总结化学学习要点，关键的一环是寻找其中的相似性，把握规律。从学生化学学科核心素养培养的角度出发，构建五个层级的认知理论模型，根本目的之一，在于让学生从被动学习状态转变为自主求知状态，并通过合作学习、小组实验、自由讨论等环节，主动深入教学主题，感受盐类水解的内在规律。盐类的水解规律：有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，都弱都水解，谁强显谁性，同强显中性。

（三）学生认知发展水平研究的反思

上文中我们已然对学生认知发展水平的不同阶段予以了详尽阐述。当然，当学生认知发展水平处于不同阶段时，其所对应的知识、问题等各方面亦有所差异。不可否认的是，各阶段的问题及知识均对发展学生水平有着良好的促进意义。因此，教师亦当意识到不同阶段教学对培养学生认知发展水平的重大意义，继而围绕学生认知发展水平以确保相关教学活动的高效开展。分析并把握学生群体的认知发展水平，全面、深入、具体地了解学生的认知能力，是生本理念下高中化学教学的必然要求，同时是保障化学课堂上，“教”“学”信息对称的先决条件。事实上，围绕学生认知发展水平来开展教学活动，是另一种角度下的因材施教，是另一种形式的分层教学。手掌伸出，十指不齐。同一个班集体，教师面对数十名学生，学生对化学学科的学习兴趣，对课堂的参与热情，个人的思维方式、理解能力，化学基础等各不相同，因而教学方法需与具体的教学主题、学生情况相互契合起来。此外，培养学生的核心素养，还需变单一的课堂为多元课堂，实施如启发式教学、任务驱动教学、案例教学等多种教学方法。

有效教学除了要基于学生当下的认知发展水平外，尚需结合化学平衡的知识，尝试引导学生从微观的角度切入并分析物质于水溶液中的行为。在此过程中，学生思维亦将经历从宏观到微观再到符号表征的转换，以此将有助于提升学生的思维灵活性。思维的灵活性不会凭空生成，发散学生思维，促进学生深度思考，培养学生的问题解决能力，无论哪一个点、哪一个面，都需要学生具备一定的自主学习能力。不言而喻，学习是逆向的过程，由教师向学生传授知识，答疑解惑固然重要，但作为高中学生，在化学学习中更需要养成自主学习、自我管理的良好学习习惯。当然，高中化学的教学目标当不止如此。就化学核心素养而言亦不仅包含如上部分，而是囊括了宏观探析、微观辨识、平衡思想、逻辑推理、创新意识、科学精神以及实验探究等一众能力及意识。对此，为确保以上教学目标的顺利达成，教师亦需对化学的基本观念予以合理转化，一方面让学生易于理解与接收，另一方面则是要促进学生认知发展水平的提升，以此方式满足新课程改革要求并为学生今后的学习提前打下基础。

结束语

大量的课题研究与教學实践已然证明，学生的思维方式以及在解决问题时采用的方式方法均将反映其当下的认知发展能力处于怎样水平阶段。而借由对学生“最近发展区”的了解，教师可及时调整教学策略，让教学过程更具针对性，以此方法有助于提升学生的认知发展水平并切实为学生接下来的学习打下牢固基础。

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作者简介：朱芬（1980—）女，汉族，江苏镇江人，江苏省镇江第一中学，中学一级教师，学士。研究方向：高中化学教学。

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