化学 | 试论化学核心素养的结构

2017-03-05 09:40

化学核心素养包含了“化学”的素养、“核心”的素养、“人”的素养三重意蕴。化学核心素养首先需要体现化学学科独特的育人价值,是“化学”的素养;其次需要关注外延的最小化和对象的最大化,是“核心”的素养;再次需要回到人的全面和可持续发展本身,是“人”的素养。

一、化学核心素养:层次分析

1.化学素养有狭义和广义之分。狭义的化学素养指所有学生应该获得的素养,即化学核心素养,而广义的化学素养则还包括了部分进一步学习化学的学生所应获得的具有专业倾向的化学素养。

2.化学素养包含了多个层次。如果不把化学素养绝对地理解为有和无那么简单,那就有必要关注化学素养的层次划分。拜比在实测中发现,个体科学素养由低到高可分为科学文盲、名义上的科学素养、功能性的科学素养、概念和程序性的科学素养以及多维的科学素养5种水平。如果认为化学素养的提升是终身的,那么在中学阶段对化学核心素养就不能理想化地定位于多维,就需要体现出发展的层次性和阶段性。

3.化学素养包含了多种类型。有些研究者更关注化学的应用层面,有些研究者则更关注化学的核心观念。由此,化学核心素养需要对化学学科的教育价值有全面的考虑。

综合以上分析,将化学核心素养置于化学素养的背景中来分析,可凸显出“核心”的意义所在,“核心”意味着双重的基础性,意味着发展的阶段性,也意味着价值的全面性。

二、化学核心素养:结构分析

(一)化学核心素养的结构

如果把化学学科看成是知识、过程、符号和情境因素的综合体,那么学生首先需要通过化学语言把握知识的实质意义,而化学知识的意义蕴含于宏观与微观的联系中,对化学知识意义的建构是通过符号、宏观、微观的三重表征形成的。其次,还需要把握知识的内在逻辑,即在科学世界的范围内理解知识的过程,这体现了学术化的方向;再次,还需要把握知识的外部应用,即在生活世界的特定情境中应用知识,这体现了生活化的方向。在以上分析的基础上,结合化学的学科特征,提出化学核心素养的结构模型如下:

从以上模型可得到以下启示:(1)化学基本观念是化学素养的基础维度,离开了对化学知识意义的理解,抽象的过程技能或科学精神等是没有意义的。从模型的几何意义来看,保持过程、应用维度不变,中间三角形面积的大小决定了三角双锥的体积。(2)局限于知识本身的意义是不够的,知识需要在过程和应用中得到“活化”。过程维度强调了知识在科学世界的展开,应用维度强调了知识在生活世界的展开。从模型的几何意义来看,保持观念维度不变,过程维度和应用维度的长短决定了三角双锥的体积。

综合以上分析,化学核心素养包括了以下4个维度:(1)化学基本观念;(2)化学过程;(3)化学在生活中的应用;(4)对化学的态度。

(二)学术性化学素养与生活性化学素养的结构

化学核心素养同时为学术性化学素养或生活性化学素养的进一步发展奠定了基础,这意味着化学核心素养需要体现双重的基础性,即为学生未来进一步发展不同倾向的化学素养奠定基础。因此,化学核心素养需要关注当下的阶段性和未来发展的可能性,需要关注化学学科教育价值的全面性,3种化学素养的关系可表示如下:

(三)化学素养的维度分析

“化学基本观念”是化学素养的基础维度,其形成一方面以具体化学知识为支撑,另一方面则需要在理解知识的过程中不断提高系统性和概括性水平。由此,可将“化学基本观念”再分成2个二级指标:(1)形成核心化学知识的正确表征;(2)形成具有广泛迁移价值的基本观念。学术性化学素养更注重从学科结构出发选择核心化学知识,更注重多重表征,也更注重基本观念向科学世界的迁移。化学核心素养则需要兼顾科学世界和生活世界的需要。

“化学过程”是一个体现“学术含量”的维度,既包括从知识的内在逻辑出发的学科思维过程,也包括了在此基础上对化学认识论特征(科学本质)的领悟。由此,可将“化学过程”维度再分成2个二级指标:(1)具有进行科学探究的基本学科思维能力和操作技能;(2)初步领悟科学本质。学术性化学素养注重学科逻辑和思维过程,注重从本体意义上理解化学,更关注化学的“内部”,从化学本身来把握学科内在的“发现的逻辑”。生活性化学素养在过程维度是弱化的,在这一维度上,其更注重的是对结论的直接演绎,关注从工具意义上理解化学,更关注化学的“外部”,把化学作为文化事业的一部分,将其置于宏观的社会文化背景中理解其文化意义。

如果说“化学过程”主要是从化学内部的知识逻辑来关注知识的脉络,“化学在生活中的应用”则主要是从化学外部的文化因素来关注知识的情境。人们在生活中对化学的应用包含了工具性应用和价值性应用2个方面,前者指能用化学解释现象、解决问题等,后者则指理性认识化学的价值和局限等。由此,可将“化学在生活中的应用”维度再分成2个二级指标:(1)有效处理信息和解决问题;(2)理性认识化学与社会的关系。生活性化学素养强调情境化的应用,注重在真实生活情境中通过综合化学在内的多方面知识去解释和解决问题,体现了一种大众化的视角,在化学与社会的关系上,它体现的是一种科学“消费者”的立场。而学术性化学素养在情境维度是弱化的,它强调的是去情境化的应用,要在纷繁的背景中作剥离性分析,提取并解决其中涉及的化学问题,这体现了一种专业化的视角,在化学与社会的关系上,它体现的是一种科学“生产者”的立场。

“对化学的态度”是化学素养可持续发展的动力系统,由此,可将其再分为2个二级指标:(1)具有终身、持续探讨与化学相关问题的兴趣和意愿;(2)支持化学研究,在环境、能源等问题上表现出责任感。生活性化学素养更关注应用化学问题,更强调积极的社会行动以支持正当的科学研究。学术性化学素养更关注纯化学问题,更关注研究的规范和伦理等问题。

在4个维度中,“化学基本观念”是基础维度,“化学过程”和“化学在生活中的应用”是2个活化维度,“对化学的态度”是动力维度。化学核心素养为学术性化学素养和生活性化学素养的发展同时奠定了基础。把握3种化学素养在结构和具体维度上的差异有助于理解化学核心素养的内涵,也有助于把握中学化学课程中不同模块的教学定位。

详见人大复印报刊资料《中学化学教与学》2017年第2期

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