深化化学学科核心素养对高中生的认知影响

高峰

新课程改革以来，对“素质教育”“核心素养”的研究就一直持续，多学科、多领域在借鉴国际教育和总结国内教育的基础上，对“素养”一词赋予新的意义，是指“个体在特定的情境下能成功地满足情境的复杂要求与挑战，并能顺利地执行生活任务的内在先决条件”。而“核心素养”是“个体适应未来社会生活和个人终身发展所必须具备的”，而后我国学者将“核心素养”定义为“学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。

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。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。

一、注重宏微结合，形成“位-构-性”的学习方法

化学是一门在原子分子层面上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学，宏观辨识、微观探析是化学学科有别于其他学科的基本特性之一。宏观辨识要求，能通过观察辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象。微观探析要求，能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。

例如，学习“物质的量”，它是把宏观的物质的量的标度和微观的物质的量的标度建立了一个桥梁和纽带的作用，为我们认识微观世界提供了一个重要的量的参考依据，有了物质的量这个概念之后，我们可以在我们的印象里对微观世界有了一个标度，这为我们更好的认识微观世界提供了一个定量的概念，使我们和宏观联系起来更清晰的定量化一些物质。

二、建立变化观念，形成思辨的思想

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”，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。变化观念与平衡思想要求能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应，预测在一定条件某种物质可能发生的化学变化。

例如，高炉炼铁这个过程中，不管加高多高的烟囱，始终会有一氧化碳生成。原来高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。这个过程中碳还原氧化铁的反应在该条件下达到了最大程度，也就是化学反应限度，即化学平衡。

三、建构思想观念，培养模型意识

“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。科学推理和科学论证在化学学科核心素养中具体表述为证据推理，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。

四、引导实验创新，注重绿色化、一体化

化学是一门与实验相关的自然学科。在化学教学中引导学生实验探究，有助于学生发现和提出有探究价值的化学问题，培养学生的问题意识；根据问题解决，明确探究目的，设计并优化实验方案，有助于学生了解科学探究的一般方法，培养学生的创新意识；通过相互合作完成实验操作、观察记录实验现象，对实验现象进行信息加工并获得结论，有助于培养学生的科学态度、科学精神、科学思维和合作意识。

例如，实验室制备氨气、氨气的喷泉实验与氨气性质的检验这三个实验就可以设计成一体式，如果这三个实验分开来做的话，氨气会对实验者造成不适、对环境会造成污染。

五、启发科学精神，发扬严谨求学的科学态度

科学精神与社会责任要求具有終身学习的意识和严谨求实的科学态度，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，积极参与有关化学问题的社会决策。旨在引导学生树立严谨、求真务实的科研态度，树立勇于探索未知世界、崇尚真理的科学精神，树立可持续发展和绿色化学观念，对于化学有关的社会热点问题作出正确的价值选择和判断，辩证全面看待化学的是非功过，培养学生正确看待事物的方法，让大众认识到“化学不是问题，化学是解决问题的。”

以原子结构模型演变为例，原子结构是科学家在大量实验研究的基础之上，采用模型化的方法，运用假设、推理和例证等科学方法，逐步揭示了原子结构的奥秘。从19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体；到1897年，英国科学家汤姆生发现了电子；再到1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型；到1911年英国物理学家卢瑟福提出了带核的原子结构模型；再到1913年丹麦物理学家波尔引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型；最后奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型。漫长的日子里，科学家们从迷茫到建立雏形，从不断质疑声中坚持实验，突破思维，不断创新，最终取得成功。

综上所述，中学化学“核心素养”具备关键性、稳定性、独特性、生长性和实践性等特征。化学学科核心素养的培养必须以具体的化学知识为依托，让学生在化学知识学习的活动过程中形成和发展，从而为学生核心素养的培养做出化学学科应有的贡献。