《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是对化学学科思想方法、思维方式、学科观念等的描述，是化学学科思维的外显方式。这些维度素养的培育要求，强调学生在面对陌生情境与真实问题时，立足化学学科独特的视角，合理运用化学学科思维并调用化学相关知识去分析问题、解决问题。因此，这些学科核心素养的培育，核心在于帮助学生建立“宏观—微观—符号”的三重表征思维，确立宏微结合、变化守恒的学科视角，培育证据推理与模型认知等分析问题与解决问题的思路。
学科思维的建立，靠零散的知识是无法达成的，它必须建立在对相关学科内容系统化、结构化认识的基础之上。只有建立起系统化、结构化的认识，厘清相关内容的内在逻辑联系，并在此基础上建构起多样化的认识视角和有序化的认识思路，最终达成统摄性的学科基本认识，才能充分发挥课程内容的认知价值，进而培育学科思维、建构学科观念、培育学科素养。研究指出：只有结构化和功能化的知识才有素养价值。因此，教学组织设计与实施时，只有高度重视学科内容的结构化设计，准确理解内容结构化的重要性，才能提升学生化学认识的结构化水平，从而较好地发展化学学科核心素养。这正是课程标准采用“主题式”组织课程内容的原因所在。(www.xing528.com)
如高中化学“典型金属及其化合物的性质”，如果仅仅要求学生记住钠、铁等典型金属单质及其主要化合物的性质，这样的学习，学生只能记住大量事实性知识，无法培育学生基于元素、分类及转化视角看待元素化合物的学科观念，对于素养的培育与发展毫无意义。为转变这种传统课程与教学上的问题，课程标准采用元素观这一大概念来组织统摄，采用“价类二维”元素化合物研究思维指导研究。具体为：基于“物质类别”“元素价态”“物质转化”的一般思路与方法来指导金属及其化合物的性质与转化的研究，统摄相关学科知识内容，从而拓展与丰富学生“宏观辨识”“证据推理与模型认知”等学科核心素养。同时，研究钠、铁等物质及其转化在日常生活和工农业生产中的广泛应用，感受化学学科价值，培育“科学态度与社会责任”素养。[22]
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