化学教师对化学科学的基本理解

化学教师理解化学科学的标志，是对学科内容知识、认识论知识和学科核心观念等方面建构起整体性认识，从而形成良好的化学知识结构。^[3]从目前化学教师的学科理解情况看，强化对化学认识论知识的理解显得尤其重要，即对化学科学的基本问题、研究的水平层次、解决的基本任务及其方法论等方面形成基本的理解。

理解化学科学，必须认识化学学科的本质特征，进而理解化学学科的育人价值。要认识学科的本质特征，前提是明确学科本质特征究竟是由什么决定的。实际上，一门学科的本质特征，是由这门学科的研究（认识）对象所决定的。因为，学科研究（认识）对象不同，将导致学科研究的基本问题、研究的基本方法、研究的水平层次等有差异。这些差异体现了学科的本质特征。以下主要从三方面加以论述。

1.化学研究对象与基本问题

化学研究的对象是什么？《普通高中化学课程标准（2017年版）》指出：“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础自然科学，其特征是从微观层次认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面创造物质。”^[4]因此，化学科学研究的对象是物质，并在研究物质的基础上实现对物质组成与结构、性质与应用的认识，最终达成创造物质、服务人类、推进现代社会文明和科学技术发展的目的。

研究物质性质及其应用、创造新物质，离不开对化学变化这一实现物质转化途径的研究。所以，物质及其转化是化学科学的核心。对于物质及其转化的研究，首先要回答物质及其转化“有什么”或“是什么”，即探寻物质及其转化规律。在此基础上，还要回答为何会存在这样的规律。于是，化学科学在认同分子、原子等微粒客观存在的前提下，立足于原子、分子水平开展物质及其转化的研究，建构科学理论，回答“为什么”的问题。因而，探寻物质及其转化的基本规律、建构物质及其转化的科学理论成为化学科学认识的两大基本问题。^[5]

2.化学研究方法与学科思维

物质及其转化的基本规律是人们认识和解决问题实践活动的结果。由于化学物质的多样性和运动变化的复杂性，因而对于物质及其运动变化的基本规律的认识需要开展科学探究，需要借助实验、观察等多种手段，在获取事实和证据基础上进行加工与整理，通过比较、分类、归纳、概括等思维活动建立起实质性联系，进而得出合理的结论。因此，以实验为主的科学探究成为化学科学认识基本活动，实验成为化学研究的重要方法与手段，并在化学科学发展过程中始终处于核心地位。(www.xing528.com)

由于物质是由原子、分子等微粒构成的，因此物质及其转化的特征与规律总是与构成它们的微粒的种类以及连接方式有关，即物质及其转化的规律是物质微观结构的反映。因此，化学科学在所观察到的物质及其转化的事实并形成物质及其转化规律的基础上，为解释物质及其转化的事实和规律性，必须立足于分子、原子的微观水平视角，借助分析推理与合理想象，运用多种模型和化学符号来描述和解释化学现象，最终建立起物质及其转化的科学理论。

因此，研究物质及其转化问题，建构物质及其转化的基本规律和科学理论，需要借助观察与实验等手段，从物质及其变化的宏观现象入手，在分子、原子等微观水平上分析研究，并运用化学符号、模型加以表征。同时，在表征物质及其变化的宏观现象、微观本质、符号模型间建立起联系与转化。所以，“宏观—微观—符号”三重表征成为化学学科特有的思维方式，化学用语、化学模型成为表征物质及其变化的独特方式。

3.化学教学任务与价值取向

《普通高中化学课程标准（2017年版）》强调：化学课程应在帮助学生掌握“双基”的同时，“加深对科学本质的认识”“深刻认识科学、技术和社会之间的相互关系”“培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”等。因此，化学教学要让学生掌握“双基”，建立起认识和研究物质及其变化的思路与方法，养成立足于学科视角解决实际问题、参与社会决策的意识与习惯。后者要求化学教学要超越具体的事实性知识，帮助学生在认识活动中建立基本的、核心的学科观念，如元素观、分类观、转化观、微粒观、能量观和绿色化学思想。

《普通高中化学课程标准（2017年版）》还强调：高中化学课程的设置要体现基础性和选择性，兼顾学生志趣与潜能的差异和发展需要，让不同的学生学习不同的化学；同时，在内容选择上，积极关注21世纪与化学相关的社会问题，重视反映化学、技术与社会的相互联系，等等。这些要求体现了化学课程的选择性、个性化特征，以及内容情境化、生活化、社会化的特点，体现了中学化学课程的双重价值取向：一方面，肩负着个体发展的责任；另一方面，肩负着培养个体的社会责任。化学教学正是通过促进个体发展、培养个体的社会责任，来实现人的完整、创造、自我实现与社会责任的和谐统一的课程价值取向。

研究者指出：化学学科的育人价值主要体现为帮助学生正确认识化学、学会研究化学和科学运用化学三个关键方面。^[6]显然，建立这样的认识，就能很好地把握化学学科的育人价值，就能认识到“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”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等素养指向学科育人的核心价值。