基于学科核心素养发展的高中化学教学实践与思考_核心素养论文

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      普通高中化学课程是九年义务教育的基础，其目的在于不断提高学生的化学素养，培养科学的思维方法，发展实验探究能力，增强社会责任感，引导学生认识化学对生产、生活、技术、社会、环境、能源、资源等各方面的重要影响，激发学科创新意识，提高实践应用能力，不断发展学生的化学学科核心素养。

      一、核心素养简述

      1.核心素养源起及涵义

      21世纪初，OECD（经济合作与发展组织）率先提出了“核心素养”结构模型。2005年，我国台湾地区启动了核心素养研究，确立了《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了关于核心素养的建议案，并建议欧盟各国将其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为期5年的“教育课程编制基础研究”，研究指向“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”[1]。

      日本学者恒吉宏典等认为，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]。

      杭州师范大学教育科学研究院院长张华教授认为，核心素养是人们适应信息时代、知识社会和全球化时代的需要，解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和道德。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。

      2.高中化学核心素养

      学生发展核心素养与学科核心素养之间的关系是全局与局部、共性与特性、抽象与具象的关系。高中化学核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学生具有化学学科特质的关键能力和品格。学生通过接受高中化学课程的学习，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面发展过程中形成和发展化学核心素养。

      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“宏微结合”“分类转化”“变化守恒”“模型认知”“实验探究”“绿色应用”等内容，要求通过教学实施帮助学生逐步建立和发展“基于元素认识物质”“微粒之间存在相互作用”“结构决定性质”“化学反应中的守恒与平衡”“实验是科学探究的基本过程和方法”“化学科学技术促进社会可持续发展（STSE）”等化学核心观念。

      二、基于发展学科核心素养的高中化学教学实践与思考

      1.应用问题链教学模式，促进化学知识、学科思路和核心观念的结构化

      问题链是教师为了使学生从“现有认知水平”到“最近发展区”所搭设的“脚手架”，同时也是培养学生化学思维的有效途径。所谓问题链，是教师围绕一定的教学目标，结合学生已有认知水平和认知规律，在教学过程中将学科知识、能力和素养要求转换为具有层次性、系统性、相互独立却又相互关联的、系列问题组。问题链是一个有机的教学整体，以链状结构环环相扣，体现问题间的能级增益和学科思维的推进深化[3]。

      例如，对于“水溶液中离子浓度大小比较”一课，我们设计“递进问题链”为主的问题链（见图1），实施过程中将“宏微结合”“分类转化”“变化守恒”“模型认知”和“实验探究”等学科核心素养的培养合理融合进来，有效引导学生建立和发展化学核心观念，促进其化学核心素养的发展。

      

      我们在该课的教学过程中，以稀盐酸溶液逐滴滴加到稀氨水中的实验探究过程为例，首先对高中“电解质溶液”中单一溶液（弱酸、弱碱、正盐、酸式盐等）、混合溶液（弱酸和正盐、正盐和强碱等）的组成情况进行了全面的分析和比较。其次，通过分析溶液的变化过程，绘制pH曲线（见图2），分析电荷守恒、物料守恒和质子守恒，培养了学生的化学思维和多重表征能力。再次，我们在教学中推行“小组合作”学习，引导学生产生思维碰撞的火花，从而激发思维活力，促进小组沟通和团队合作意识的形成。

      在高中化学基本原理知识的复习课教学中，采用问题链教学模式将专题知识进行整体架构，可以较好地实现相关化学原理知识的结构化，让学生的认知思维能够“站得更高”，对专题内容“学得更深”。当然，不仅电化学，其他如有机化学基础、元素化合物、溶液中的离子反应等均可基于高中化学学科核心素养的发展进行问题链设计。

      

      2.真正树立实验探究意识，指导化学实验和科学探究的过程和方法

      英国科学课程标准认为，学生的科学核心素养应包括：通过观察和实验批判性地分析、评价相关科学证据；使用一系列科学方法和技术发展并验证科学观点及其解释；预估科学实验的危险，确保在实验室、不同领域和工作场所中安全地操作实验；策划并开展个人或集体的科学研究活动；分享发展与达成共识，打破学科边界，分享科学探究的经验；基于证据的科学推理等。

      我国高中化学课程标准和化学教材的编写对实验探究也非常重视，给学生留下了足够的探究空间，但受高考方案、教师观念、硬件设施等因素的影响，高中化学实验教学被淡化，只重视实验结果或结论，而忽视了实验过程的探索，变成了“黑板实验、纸上实验”，做实验变成“讲实验”。

      首先，我们应该充分认识化学实验对于全面发展学生的化学学科核心素养的独特价值。以实验为基础是化学学科的重要特征之一。通过化学实验，可以创设生动活泼的教学情境，激发学生学习化学的兴趣，启迪学生的化学思维，训练学生的实验操作技能和探究方法，引导学生理解和掌握化学知识和技能，培养学生的科学态度和价值观。

      其次，我们在高中化学教学中应该精心设计实验探究活动，促进高中生化学核心素养的发展。实验探究是一种重要的科学实践活动。我们应该结合高中化学的教学内容和知识特点、学生的认知发展水平和认知规律，精心设计实验探究活动，有目的、有计划地组织和实施实验探究教学，从而促进学生对实验探究的理解，发展他们的实验探究能力。当然，我们的实验探究教学不能是为了探究而探究，一定要讲究实验探究的实效。要避免实验探究的活动泛化，避免探究过程的程式化和形式化；要合理把握实验探究的认知水平，既要避免浅尝辄止，又要防止随意增大难度，还要处理好实验探究过程中教师“包办代替”、学生“放任自流”现象。

      我们在高中化学教学实践中，注重实验探究的设计、探究氛围的创设，在日常教学中重视对学生实验探究意识的激发和探究能力的培养，根据不同模块的教学内容进行不同视角的探究实验的设计。例如以高一化学（苏教版必修1）“探究氨气的溶解性和氨水成分”为例（见表1），充分渗透和培养化学学科的核心素养，并帮助学生建立化学核心观念，促进学生发展核心素养。

      

      3.实施指向真实评价的情境教学，注重实践应用能力和创新精神的发展

      “真实评价”（authentic assessment）最早由美国评价培训学会ATI（Assessment Training Institute，1989）提出，是检验学生学习成效的一种评价方式，是基于真实任务情境的评价。它要求学生应用必需的知识和技能去完成真实情境或模拟真实情境中的某项任务，通过对学生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的发展状况[4]。而情境教学对于素养特别是科学素养的形成和提升具有特殊的实践价值和理论意义。所谓情境教学，是指在教学过程中，教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的、生动的具体场景，以引起学生一定的体验，从而帮助学生理解教材，并使学生的心理机能得到发展的教学方法[5]。高中化学教学中，可以以社会事件、生活实际、化学实验、工业生产、化学史料、学科前沿等视角创设情境。

      例如，高一“氯气的性质”一课中，我们通过视频展现了氯气泄漏的一幕：“某年春天，晚上。江苏某地，高速公路上。一辆载有35t液氯的槽罐车与一辆大货车相撞后侧翻。黄绿色气体在罐体破损处汹涌而出，沿着一片麦田压向附近的村庄。一股漂白粉的味道迎面扑来，呛得嗓子特别难受，眼睛都睁不开，几乎无法呼吸。消防人员用浸有稀石灰水的毛巾或口罩捂住口鼻进行救援或疏散。事发次日，大片绿油油的小麦、油菜变成了枯黄色或白色，路旁池塘内刺鼻气味数日后才消失，附近村庄大气中氯化氢浓度很高，村民死亡28人，伤者350多人，牲畜死亡众多。”以此作为课堂教学的情境，学生通过对真实画面的直接感知，迅速掌握了氯气的物理性质（这显然比教师的“传授”更深刻），并初步给出了一些自救措施（如往高处跑，向逆风方向跑，带游泳镜，带厚口罩）；通过“消防”措施的分析，结合实验探究，自主获得了氯气的化学性质并建构了结构化的知识体系。这不仅是知识的学习，更是辩证认知、绿色化学、资源利用、环境保护等教育的良好契机。

      当前，基于真实评价的化学情境教学已经得到了较为广泛的应用。但是，情境教学不能停留在形式上，不能是为了情境而创设情境，而要紧紧围绕高中化学核心素养的发展为主旨。从教师角度看，化学情境教学能有效促进学生对化学核心观念的理解，发展学生化学认知思维，提高学生的实验操作和问题探究能力；情境教学中没有性别差异，能促进学生共同参与，促进合作能力发展。从学生角度看，对化学知识和观念的理解程度更好，能有效促进化学知识结构化，培养跨学科整合能力，有效发展学科核心素养。

      4.合理规划化学史教育，形成科学的价值观和实事求是的科学态度

      当前，教育部学生发展核心素养体系研究项目组研究提出，学生发展核心素养体系总框架以培养“全面发展的人”为核心，包括社会参与（品德修养与社会责任、国家认同、国际理解、沟通与合作）、自主发展（生命健康、学会学习、主动适应与创新）、文化修养（语言、符号与表达，科学、技术与应用，人文与审美）等三个维度、十项核心素养指标。

      在化学教学中，借助化学史实开展学科探究和知识生成，对于学科核心素养、学生发展核心素养的培养有着重要的实践价值和理论意义。通过化学史教学，可以促进学生化学基本观念的建构和心智模型的转变，培养学生继承与创新的意识，促进化学科学实践能力的提升，激发学生的国家认同感和社会责任感，培养优秀的科学品质和价值观，促进“绿色化学”思想的形成和实践体悟，培育化学学科核心素养，从而实现“化学实践”“化学认识”“化学运用”等核心观念的结构化。

      例如，侯德榜博士立志在国内发展制碱工业的事迹，张青莲教授对某些相对原子质量的修正，我国在世界上首次合成具有生命活力的结晶牛胰岛素，这些史实可以增强学生的民族自豪感和自信心。再如，富有献身精神的科学家要数“科学怪人”诺贝尔——倾注了毕生的精力，研制出新型、安全的烈性炸药。这告诉我们追求科学的道路不是平坦的，而是充满艰辛、会不断遭遇挫折和失败的，需要具有顽强拼搏甚至牺牲自身的执着的科学精神。

      又如，舍勒和普里斯特利虽然都独立发现并制取了氧气，但在那个时代盛行的“燃素说”的约束下，没有坚定地相信自己，而是迷信于权威或所谓的真理，结果当“真理碰到鼻子尖却没有发现”。这使本可以推翻“燃素说”的机会在他们手中错过，也将成功的硕果拱手让给了拉瓦锡。

      高中化学的教学实践表明，有计划、有目的地渗透化学史教育，在激发学生化学学习兴趣方面的作用是毋庸置疑的，还有利于促进学生的化学观念、化学思维、实验探究和科学品质等科学素养的提高。化学史实有助于启迪学生的学科思维，培养实验探究的方法，激发创新意识，提升学生的创新能力，还有助于引导学生在理解文化的同时，激发国家认同感，形成化学科学技术促进社会可持续发展的观念。

      三、结语与展望

      在高中化学教学实践中，教师组织教学资源和开展教学实施时应紧紧围绕“高中化学学科核心素养”这一主旨，充分认识化学核心素养的发展对学生未来发展和终身发展的重要性，有目的、有计划地进行指向核心素养发展的教学设计，转变教学范式，引导学生学习方式的转变，不断促进具有化学特质的核心素养的发展，培育“全面发展的人”。

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