从《义务教育化学课程标准(2022年版)》看化学科学实践能力的培养

霍本斌

(重庆市两江中学校， 重庆 401120)

《义务教育化学课程标准(2022年版)》，后文简称“课程标准(2022年版)”，在深化教学改革、强化学科实践、推进育人方式变革等方面提出了化学学科育人的若干新要求。其中，强调“经历科学探究，增强实践能力”是一个非常值得关注的核心素养目标。

课程标准2022年版与2011年版相比，更加重视对学生化学学科实践能力的培养，这是对中国学生发展核心素养框架中的“创新实践”核心素养[1]培养的积极回应和集中体现。

当前，在义务教育阶段培养学生的实践能力依然是一个短板。究其原因有三：一是初中化学固有的逻辑结构体系过于注重知识和技能，对学生素养的重视程度不够；二是“唯分数论、唯升学率”等教育的功利化使化学教学沦为了学生纯粹记忆知识、技能与技巧的演练场；三是基于真实的实际情境的实践学习机会和投入的匮乏[2]。针对短板存在的这些客观因素，课程标准(2022年版)从顶层设计的角度提出了改进措施，明确提出了发展化学科学实践能力的素养要求。

一、在义务教育化学课程的价值引领和课程目标方面凸现发展实践力的要求

课程标准(2022年版)从课程性质、课程理念、课程目标(被称之为“顶层设计”)三个层面提出的新要求和新观念，充分说明了本次课程标准修改的价值取向，把发展学生的化学科学实践能力放到了“立德树人”的突出地位。

(一)发展化学科学实践能力是国家顶层设计对化学学科的素养要求

课程标准(2022年版)在“课程性质”中重新界定了化学学科在基础学科中的重要地位和“立德树人”方面的价值取向，明确提出“发展科学思维、创新精神与实践能力”，要通过化学学习促进学生实践能力的培养。在“课程理念”部分也明确提出：基于大概念的建构，整体设计和合理实施单元教学，……开展以化学实验为主的多样化探究活动；创设真实的问题情境，倡导“做中学”“用中学”“创中学”，开展项目式学习，重视跨学科实践活动等[3]。上述论述聚焦于发展学生的实践能力，并指明了在化学教学中实现学生实践能力发展的基本路径。由此可见，基于实践能力发展的化学实践活动主要有观察、实验、调查、项目式学习等[4]。

(二)发展化学学科实践能力是化学课程需要达成的重要目标

课程标准(2022年版)从核心素养内涵、目标要求两个角度全面论述了课程目标对发展实践能力的素养要求。在“核心素养内涵”部分，对“科学探究与实践”核心素养的内涵进行了阐释，指出其内涵是“指经历化学课程中的实验探究，基于学科和跨学科实践活动形成的学习能力；是综合运用化学等学科的知识和方法，通过一定的技术手段，在解决真实情境问题和完成综合实践活动中展现的能力与品质”。可见“科学探究与实践”核心素养的本质就是学科实践能力，它的构成要素主要包括：(1)以实验为主的科学探究能力；(2)通过网络查询等技术手段获取和加工信息的自主学习能力；(3)运用简单的技术与工程方法设计、制作与使用相关模型和作品的能力；(4)能参与社会调查实践、提出解决实际问题初步方案的能力；(5)与他人分工协作、沟通交流、合作问题解决的能力等。此外，课程标准(2022年版)还明确提出“发展科学思维，强化创新意识”“经历科学探究，增强实践能力”的目标要求。实验探究、社会调查、跨学科实践活动成为化学课程促进学生实践能力发展的重要载体和催化剂。

二、发展化学科学实践能力与培育化学课程核心素养之间的关联

发展化学学科核心素养既是课程标准(2022年版)的指导思想，也是课程标准顶层设计的价值追求。化学课程的核心素养框架，主要由“化学、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任”等要素构成。它是化学课程对培养什么样的人的价值体现；还是学生基于对化学的持续学习而不断形成的科学价值观和适应未来社会、个体发展所需的必备品格(Essential character)、关键能力(Key capabilities)。中学化学关键能力可以归纳为“化学表征能力(Chemical characterization ability)、实验与探究能力(Experiment and inquiry ability)、概括和运用化学思想方法能力(Ability to summarize and apply chemical ideas and methods)以及证据推理能力(Evidential reasoning ability)”等四大能力；这四种能力之间相互联系、相辅相成，共同指向义务教育课程中的化学核心素养[5]。从某种程度上讲，学生的实践能力就是通过化学学习培养起的核心素养，是主动地解决真情实境中的真实的、复杂问题的能力。课程标准(2022年版)对化学学科核心素养内涵的描述和对学生培养目标的具体要求，其价值取向直指学生的实践能力。

通过科学探究、社会实践、项目式学习培养学生的化学科学实践能力，也是化学课程标准(2022年版)的具体要求。在“化学观念”素养目标中强调“初步学会从定性和定量的视角研究物质的组成及变化……”；“能从物质及其变化的视角初步分析、解决一些与化学相关的简单的实际问题”；对于“科学思维”素养，要求运用多种手段获取化学事实，能运用学科方法认识物质及其变化，形成一定的推理能力。“能从变化和联系的视角分析常见的化学现象，能以宏观、微观、符号相结合的方式认识和表征化学变化；初步建立物质及其变化的相关模型，能根据物质的类别和信息提示预测其性质，并解释一些简单的化学问题，发展辩证唯物主义世界观”“能从跨学科角度初步分析和解决简单的开放性问题”等；对于“科学探究与实践”素养，则要求“能独立或与同学合作完成简单的化学实验任务”“能主动提出有探究价值的问题，从问题和假设出发确定探究目标、设计和实施探究方案，获取证据并分析得出结论，能用科学语言和信息技术手段合理表述探究的过程和结果”“能从化学的视角对常见的生活现象、简单的跨学科问题进行探讨……初步形成自主、合作、探究的能力”；在“科学态度与责任”素养中则要求学生“逐步形成崇尚科学、严谨求实、大胆质疑、追求真理、反对伪科学的科学精神”，旨在通过科学探究等实践活动把学生培养成为真正具有责任担当的新时代的建设者。综上所述，化学学科教学要通过以实验为主的实践活动去培养学生的化学科学实践能力，彰显其育人价值。化学教学中所进行的一切实践活动，其最终目标都是为了发展学生的实践能力和培养学生的化学核心素养。

三、充分利用实践活动促进学生化学科学实践能力培养

化学实践能力是化学课堂内外各种实践经验的不断积累，而实践活动是承载实践能力培养的载体。为了避免在化学教学的过程中出现“标签化”，课程标准(2022年版)在“课程内容”部分中的“内容要求”和“教学提示”中明确了学生必做的实践能力培养相关的实践活动，以便于教师在化学教学中充分运用实践活动资源发展学生的化学实践能力。

(一)课程内容设计上增加化学实践内容

1.增设化学必做实验和实践活动

课程标准(2022年版)在内容设计上特别重视化学与生产生活实际的联系，注重理论与实践之间的关系，增设了义务教育阶段化学课程的8个必做实验和10个跨学科实践活动(即项目式学习)。其中，8个必做实验与2011年版课程标准所倡导完成的学生分组实验内容相同，涉及的实验内容归纳起来有以下几种情况：(1)粗盐提纯(除难溶性杂质)；(2)O2、CO2等物质的实验室制法及其性质；(3)常见金属(Fe)的理化性质实验；(4)常见酸(盐酸、硫酸)、碱(氢氧化钠)的化学性质；(5)配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液；(6)水的组成及变化的探究；(7)燃烧条件的探究。必做跨学科实践活动包括：“微型空气质量‘检测站’的组装与使用，基于特定需求设计和制作简易供氧器，水质检测及自制净水器，基于碳中和理念设计低碳行动方案，垃圾的分类与回收利用，探究土壤酸碱性对植物生长的影响，海洋资源的综合利用与制盐，制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程，调查家用燃料的变迁与合理使用，调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”。上述必做的实践活动要求所有义务教育学校必须开设，这对发展学生科学实践能力提供了保障。

2.在课程内容的教学提示中明确提出学习活动实施建议

实践能力的培养离不开丰富的实践活动。为此，在“教学提示”中的“学习活动建议”部分，课程标准(2022年版)提供了丰富而具有操作性和针对性的学习实践活动，具体包括实验探究活动、调查与交流活动、项目式学习等三个组成部分，对应的活动数量分别达到26个、33个、18个。详情分布见表1所示。

表1 各学习主题提供的学习活动数量分布情况

教学提示中提供的实验探究活动素材与必做实验并不重叠，但它为培养学生科学探究与实践素养提供了丰富的素材。学生实践能力的培养是一个渐进、持续、复杂的系统工程，光靠书本上学习的实践知识是难以有效促进学生实践能力提升的。还应从学生现有认知基础出发，让学生在教师的精心指导下利用课余时间主动参与一些有针对性的调查与交流活动和项目式学习，让学生通过这些实践活动学会综合运用跨学科知识，掌握问题解决中综合运用跨学科知识的路径[6]，形成综合实践能力。教学提示中呈现的调查与交流活动、项目式学习(见表2)等活动内容非常关注学习内容与真实生活之间的联系，旨在通过真实情境中的问题解决实现化学知识的重新建构和提升学生的社会适应能力[7]。作为项目式学习的项目内容，还兼具培养学生学会从学科视角思考问题、用学科思想方法分析问题、用学科知识技能解决问题的能力[8]。

表2 各学习主题提供的项目式学习活动建议

(二)提供化学典型活动经验，为开展化学学习活动提供实践基础

课程标准(2022年版)以附录的形式提供了开展化学学习的一些典型经验，具体包括跨学科实践活动案例、教学案例和活动评价案例。其中，基于碳中和理念设计低碳行动方案和基于特定需求设计和制作简易供氧器等跨学科实践活动案例，对指导一线教师如何开展项目式教学提供了借鉴和实践基础，它可以让教师懂得如何进行项目拆解、任务活动设计等。“物质成分的探究”案例为开展基于核心素养导向的教学提供了范式。课标中的3个典型评价案例有利于指导教师如何设计学习目标和评价目标以及建立活动表现评价。课程标准(2022年版)中提供的这些成功经验，对推进义务教育阶段化学学习过程实现教—学—评一体化提供实践的基础。

(三)运用完整的探究过程和项目式学习体验支撑学生创新精神与实践能力的培养

问题解决方式的有效性决定课程改革的成败。在发展学生科学探究能力方面，课程标准(2022年版)提出了明确的内容要求：“了解科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素”；“经历科学探究的一般过程，认识从问题和假设出发确定探究目标、依据探究目标设计并实施实验方案、通过观察和实验等方法获取证据、基于证据进行分析推理及形成结论等对于科学探究的意义，体会合作与交流在科学探究中的重要作用”。旨在通过体验科学探究过程建立问题、证据、结论之间的关联，培养学生的模型认知与证据推理、实验探究与创新意识等方面的素养。

现实情境是真实而复杂的，解决现实情境中存在真实问题，不能单靠化学知识来解决，它往往需要的是多学科知识。如何培养学生的跨学科思维能力和真实问题的解决能力，课程标准(2022年版)特意在每个学习主题设置了项目学习的开设要求：每个学习主题至少要开设1个及以上的项目学习，项目学习从学习主题5中提供的10个项目中进行选择。课程标准的这一要求旨在让学生通过项目式学习感悟科学家问题解决的思维过程，了解一般问题解决的一般思路和领域类问题解决的一般思路，初步学会利用跨学科知识解决客观世界中真实而复杂的现实问题。开设项目式学习时，不可将项目活动局限于1个课时，而应根据学习主题的任务类型、问题解决的复杂程度、任务活动的实际情况来综合考虑项目学习所需的课时数。值得注意的是项目学习务必要给予学习者足够的思维活动时间和空间。

(四)基于学习评价探索学生实践能力的培养

制定化学课程学业质量标准是课程标准(2022年版)的一个新尝试，该标准科学地描述了学生学习化学所应达到的学业质量的具体表现特征。但未设置不同核心素养不同水平的学业质量描述，这对教师在针对具体的某一化学科学实践活动创造性地建立评价任务时提供了广阔的思维空间。与此同时，课程标准(2022年版)还针对化学学习目标提出了学习评价的新要求，即“坚持核心素养导向的评价，加强过程性评价、改进终结性评价、深化综合评价和探索增值评价，促进学生全面而有个性地发展”。这样的评价变化使评价由单一向多元、由静态向动态、由封闭向开放转变，也将彻底扭转化学学习学业评价以成绩为唯一标准的不良倾向。

如何使用好评价，助力学生实践能力发展？首先，应建立基于学习目标的评价任务标准，让学生能够对照学习任务的评价标准评判自己对学习任务的达标情况，知道自己是否学会相应的知识和能力发展的状况。这对于教师来说，编制评价任务的评价标准、设置相应的素养水平是一个难点，但可以借助集体教研的力量来加以解决。其次，应加强化学学习的过程性评价。每一堂课的学习应当具有2至3个任务，每个任务至少含有1～3个活动。由于每个学习任务或活动所解决的问题所采取的策略、方法、路径等都会存在差异，彰显学生个性也存在差异，因此学习评价不能只关注结果而不关注过程。实施过程性评价，过程性评价包括行为表现性评价、日常学习与成长评价等。行为表现性评价包括对具体学习活动(实践活动)进行的评价、对小组合作情况的评价、对探究性习题展开的评价、成果展示评价等。行为表现性评价应尽可能地设计能够区分能力的不同水平，每个水平都应有不同的表现性行为描述。再次，采用多种评价手段，创造性地开展学习评价。如根据评价主体，可实施学习者自评、组内互评与教师评价等相结合的评估方式；根据评价形式，可采用学习者的日常学习评价(即过程性评价)、学业成绩等级评价(即终结性评价)相结合的评估方式等。此外，还可以结合实践活动的类型和特点，创造性地探索基于项目式学习的评价、基于认识物质及其变化的评价、基于认识化学反应的评价等。▲