化学学科核心素养是以中国学生发展核心素养为指导,基于学科特质与学科任务,为培育全面发展、社会需要的人而提出的关键素养。因此,学科核心素养是具有学科特色的素养。认真分析化学学科核心素养五个要素,可发现其有如下特点:
1.凸显化学本质特征
《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出:化学学科核心素养是基于化学学科本质凝练出来的。它反映了化学课程在培育学生正确价值观念、必备品格和关键能力上所能发挥的重要作用,是化学课程“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三个方面课程目标的综合体现。五个维度的化学学科核心素养,分别从化学科学思维、化学科学实践和化学科学价值取向等维度进行架构与描述,很好地反映了化学学科的本质特征。
如“宏观辨识与微观探析”和“证据推理与模型认知”学科核心素养,从学科观念和思维方式视角描述化学学科思维。其中,“宏观辨识与微观探析”强调从物质及其反应的宏观事实现象和微粒及其相互作用的微观视角认识物质世界,根据物质微观结构预测物质性质及其反应、确定物质的组成和结构、解释物质及其运动变化的宏观现象,从宏观和微观相结合的视角分析实际问题等;“证据推理与模型认知”要求能够基于证据对物质及其变化提出可能的假设,能够从宏观和微观结合上收集证据,运用多种模型解释与推测化学现象、探寻本质规律,使用化学模型、符号描述与表征物质及其运动变化等。这些素养很好地凸显了化学学科“在原子、分子的微观水平上研究物质及其变化,从微观层次上揭示物质及其变化的基本规律,以化学符号或模型表征物质及其变化”的本质特征。
2.反映化学基本问题
物质及其变化是化学研究的基本问题。[4]这一问题的解决,强调运用实验、假说、模型、分类等方法,通过以化学实验为主的多种探究活动开展物质及其变化的研究,不仅探究物质运动变化具有怎样的规律,而且研究物质运动变化为何会遵循这样的规律等。化学研究者正是在探索研究中不断发现、总结物质及其运动变化的规律与理论,从而使得化学科学在促进人类文明可持续发展中发挥日益重要的作用。这些方面,在化学学科核心素养中得到很好的体现。
如“变化观念与平衡思想”素养,强调通过化学学习与研究,建立起物质运动变化多样性、条件性和规律性的认识,把握化学反应的特征与规律,能从原子分子水平、定性定量水平分析化学变化的内涵和本质,理解反应条件对反应速率与反应限度的影响,能够运用化学变化规律解决生产生活中的实际问题、调控生产生活中的化学变化,从而强化社会责任感,积极参与有关化学问题的社会决策,等等。这一素养强调的上述方面,反映了基于物质及其转化的化学研究基本问题开展的化学认识活动(探索物质运动变化有什么规律、物质运动变化为何会呈现这些规律)以及经历化学认识活动后所得到的认识结果(建构起关于物质及其变化的基本规律以及物质及其变化的科学理论),最终指导人们利用化学反应规律与理论来利用自然、改造自然,从而实现社会可持续发展。(www.xing528.com)
3.揭示化学学科思维
化学是从宏观、微观和符号三种水平上认识物质及其变化并建立起它们间联系的。因此,化学学习过程常常需要以实验为手段获取宏观现象并从微观视角探讨其本质,或对基于微观或模型分析推理的结果通过实验手段进行证实或证伪,从而得出物质及其变化的基本规律或相关理论。也就是说,化学学习需要建立“宏观—微观—符号”三重表征学科思维。化学学科核心素养很好地揭示了三重表征思维。
《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出:“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”等化学学科核心素养,分别是从学科观念和思维方式视角对化学科学思维的描述。[5]所谓化学学科思维,是指人类化学探索活动中对感性认识材料进行加工处理并形成科学结论的思维方式与途径,学生利用化学知识和解决化学问题所采用的具有学科特质的思维视角和方式。[6]前述三个方面的学科素养,强调化学学习与问题解决过程,强调学生能够根据物质构成的微粒、微粒间的作用力等说明或预测物质的性质及其变化,能够从原子、分子水平分析化学变化的内因和变化的本质,能从宏观与微观的角度对物质变化中的能量转化进行分析和表征,能够从宏观、微观相结合的视角对物质及其变化进行化学符号等形式的表征等。这些要求很好地体现了化学学科“宏观—微观—符号”三重表征的独特思维。
4.体现课程育人价值
高中化学课程注重在人类文化背景下建构课程体系,内隐着丰富的人文内涵,因此它对培育学生科学素养与人文素养均具有重要价值。体现在:高中化学课程有利于丰富并完善化学认识,加深对物质世界的认识;帮助学生形成核心观念,掌握科学方法,发展科学探究能力,加深对科学本质的认识;在实践中增强社会责任感,理解化学、技术、社会和环境的相互作用,形成科学的物质观、严谨求实的科学态度等。
化学学科的上述育人价值,在化学学科核心素养的五个要素中得到很好的体现。如“变化观念与平衡思想”“宏观辨识与微观探析”等素养,强调建立科学的物质变化观、结构决定性质的观念,有助于学生深刻认识物质世界、形成科学物质观;“科学探究与创新意识”素养,强调增进对科学本质的认识,发展科学探究能力,培育善于合作、敢于质疑、勇于创新的个性品质;“科学态度与社会责任”则是化学学科育人功能和价值取向的直接体现,这一维度素养不仅强调基于实证对物质世界的探索与创造,以培育严谨求实的科学态度和崇尚真理的科学精神,同时强调深刻理解化学、技术、社会和环境的相互关系,培育尊重自然、人与自然和谐发展及“绿色化学”等理念,关注与化学有关的社会热点问题、强化社会责任意识、积极参与有关化学问题的社会决策等。
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