基于化学素养的高中化学知识教学研究

摘 要：全民科学素养的提升是科教兴国的必须要求，也是实现伟大中国梦的重要步骤。推行科学素养的知识教学有利于培养高中的知识素养，是落实素质教育的重要表现。化学作为自然科学的重要部分，也是我们生活的重要部分，正成为一门满足生活需求的重要学科。特别是化学作为一门以实验为核心的课程，科学的教学设计是实现化学素养的基础。笔者从化学素养与科学素养探讨出发，论述基于化学素养的高中化学知识教学，为我国素质教育出谋划策。

关键词：化学素养；科学素养；高中化学；教学研究

前言：从当前来看，我国公民的整体素质让人担忧。数据表明，1996年，我国对科学知识基本理解的公民只有三分之一，而到了 2001年只有百分之一的提升，2004年达到百分之二的提升，可见我国在素质教育方面确实有下功夫，但是产生的效果还不能令人满意。21世纪是知识竞争的时代，是科学创新的时代，因此公民的素质高低直接决定了综合国力的强弱。要提升国家综合国力，就需要从全面提升公民素质出发，以推广素质教育为重点，实现中国民族伟大的复兴梦。高中生是祖国建设的后备军，也是我们提升综合素质的重点对象，更是培养科学素养课程建设的重点对象。化学跟生活息息相关，化学素养式的知识教学对提升我国综合素质有着重要的意义。

一、培养高中学生化学素养的重要性和意义

（一）培养化学素养是时代要求

培养高化学素养的学生是时代发展的必须要求，是落实科教兴国的重要表现。特别是现在科学发展飞速，学生仅仅是学习到理论知识而不能应用是远远不够的，这不仅影响到了学生的实践能力，还极易培养以应试为学习目标的“书呆子”。可见培养化学素养对化学学科的重要性，培养化学素养进一步对我们化学教师提出了更高的要求，为祖国培养更多的具有专业素养的学生成为他们当前的教学目标。

（二）化学素养是化学教学和学生发展的必须要求

单独学习化学理论是不能满足教学需求的，单纯的理论教学是远远不能落实教学任务的。化学教学要求学生能掌握化学的基本操作技能、原理、技能，学会化学与生活的联系，只有以具备化学素养为前提才能实现，这也为学生的发展打下坚实的基础。

（三）培养化学素养决定了高中化学的教学设计

化学作为重要的学科，培养化学素养有利于确定化学教学设计方向，明确教学目标。当前看来，我国已经把素质培养落实到义务教育中，培养学生化学素养也是义务教育必不可少的部分。特别是进入 21世纪以来，我国以培养学生“知识与技能”“知识与应用”“价值观培养”等为目标，提高学生素养教学成为落实这些目标的基础。

（四）化学素养培养对化学课程建设的重要性

化学素质培养要求以提升学生化学素养为前提，提升学生对于基础知识的扩展能力，进一步培养学生的化学应用能力，提高化学教学的实用性。如此一来，化学课程建设需以学生的实践能力为重，学校提高化学的实验操作要求，并在此基础上注重化学与生活的联系教学，提高了学生的观察能力和实验能力。

二、化学素养与化学知识的特性

所谓化学素养，简单来说即学生对化学的理解与应用程度，能否在学习中更深入地理解化学、应用化学是评价化学素养的根本，理解、应用化学也是素质教育的重点改革方向。化学素养可以分成三个阶段，即具备基本知识的阶段、简单的化学原理应用阶段和对化学价值和发展有更深层次的认识阶段。一般来说，我国大部分都停留在化学素养的第一阶段，处于第二阶段的高中生只占一部分，而能达到第三阶段的则少之又少。从上文可知，提升化学素养对高中知识教学尤为重要。要实现基于化学素养的高中化学知识教学，需要我们明确化学知识的主要特征。化学作为高中课程中不可取代的部分，它昀为明显的特征是特殊性。

（一）研究对象的特殊性

化学是处于物理学、生物学相关的中间学科，其研究对象不仅涉及物理学、生物学，还涉及宏观与微观世界的转化，突破两者之间的障碍，成为自然科学的重要部分。有科学家曾经说过，我们不能简单地把世界看成是一百多种原子或少数几种粒子的共存体，而应当是基于这些原子或者粒子的无限扩展体。由此可见化学知识的广泛性，这也是化学特殊性的重要特点。

（二）化学研究方法的特殊性

有人说，几乎所有的自然科学都是以实验为教学基础，只有把实验作为教学的基础，才能让学生对学科有更深刻的理解，学习的知识也能进一步巩固。笔者认为，这种说法并不错误，但是不够具体不够全面。一般来说，研究方法可以分为观察科学、实验科学和演绎科学，物理学、化学、生物学的研究方法各有不同。物理学的研究方法主要集中在实验科学和演绎科学，两者的结合是物理学研究方法的精髓。生物学作为研究生命发展的重要学科，实验科学是必不可少的，同时还需要观察科学，从我们常常使用显微镜进行生物研究就能看出来了。而化学的研究方法才是真正的实验科学，化学是以实验科学为基础的自然科学。

（三）化学知识结构的特殊性

非语言的形态感知我们不能称之为知识，非语言形态是很难被人们理解的。语言形态感知可以分成三个部分，分别是科学理论、科学事实以及科学定律。科学事实简单来说，即以语言的形式去描述客观世界的具体情况，语言形式需要排除主观意识的影响，必须以客观的语言去描述客观情况。如在化学的语言描述中，H2O是一种无色无味的液体，客观性是语言形式感知的根本；要说语言形态感知是基础，科学理论便是人们在语言形态感知的基础上再进行科学总结，总结出颇为理性的一种描述。但是科学理论与科学定律不同，科学理论大部分还停留在科学观察上。科学定律是人类在认识科学时既定的准则，是人类目前昀高的科学认识。在化学的知识结构中，百分之五十是事实性认识，百分之二十为理论性认识，百分之十五为定律性认识，还有百分之十五的其他认识。事实认识是化学知识结构的特点，也是与注重结构性的物理学、注重理论性教学的生物学相区别的。

（四）化学知识表征的特殊性

知识表征可以理解为在头脑中形成的知识结果认识，化学知识表征的特殊性可以分为外部表征的特殊性和内部表征的特殊性。外部表征特殊性指的是对外部知识结构的认识，往往集中在物质外部结构的认识；而内部知识表征可以理解为对物质内部表征结构的认识，粗略地说，我们可以把外部、内部知识表征，认为是事物的宏观、微观知识表征。化学符号是化学知识表示的重要部分，化学符号成为理解化学知识必不可少的工具，也是化学区别于其他学科的原因。一般来说，化学符号是外表知识表征的主要部分，从化学符号出发，往往能给人们直观的认识。内部表征的特殊性体现在微观的描述可以借助物理学的微观基础，特别是在原子结构方面，与物理学相互联系又相互区别。与此同时，化学研究在原子研究的基础上，还需要借助数学建立科学模型，例如在电子结构方面，需要借助数学模型去进一步描述，电子云结构以及共价键模型等，都是化学内部表征的重要体现，这与其他科学是相区分的。

三、基于化学素养的高中化学知识教学研究

知识教学是提升化学素养的必需步骤，也是不能取代的过程。化学素养的培养需要从化学的概念框架构建教学、案例分析教学以及教学设计出发，实现化学素养培养的系统性教学。

（一）基于化学素养的概念构建知识教学

上文笔者提到，化学是一门以科学事实教学为目标的课程，概念构建体现了化学素养的追求，还是化学教学方式的重要表现。国家把“知识与技能”“知识与应用”“价值观培养”等明确为教学目标，有一些读者可能有疑问，什么么样的概念构建的知识教学才能实现这些目标呢？我们不妨从国内外对化学素养的研究现状出发，再进一步探讨概念构建的具体落实。

化学素养在我国的相关教育资料中能看到，但是具体的研究并不是很多。国内专家把“化学素养”归类为生活中不可缺少的化学知识的应用。因此强调高中化学教学要实现化学与生活的联系教学，引导学生学习更多的对生活有帮助的宏观化学知识。甚至有一些专家认为，学习化学分子式如“知道了水的分子式是H2O，食盐的主要成分氯化钠分子式是 NaCl”等，并没有多大的实际用处。尽管国内对化学素养的研究有限且带有一些不全面的意识，但是在化学素养的维度模型方面还是颇有借鉴的。国内把化学素养分成四个维度，即化学核心概念理解、化学与生活应用、化学学科特点和研究方法理解、化学价值观和研究态度四个维度。而在国外，这方面的研究较多，理解也比国内要深。国外对化学素养的理解大致分为五个维度，即化学语言、核心化学概念、化学家的实践、化学基本技能以及化学与生活。

在明确化学核心概念之后，我们才能进一步基于化学素养进行知识教学的核心概念构建。这需要我们高中化学教育工作者熟悉化学素养的核心概念，把核心概念构建落实到具体的教学活动中。以核心概念为发展基点，确定适合本校学生的化学素养培养方案，方可确保下一步工作的进行，完善我国的化学素养培养方案。

（二）基于化学素养的高中化学案例分析式教学

化学知识有百分之五十是事实性认识，大部分事实性的认识都是以前人的认识经验为基础的，因此实现案例分析教学对提升学生化学素养很有裨益。案例分析式教学我们可以称之为学校情境式教学，即在学校模拟，又称之为知识的学校化。学校化知识教学需要教师对化学知识形成的时代背景和相关学者有一个清晰的认识，可以借鉴辅导资料和学校的化学试验场所进行构建知识学校化教学。方然，需要确定知识形成的客观性，又要在此基础上提出具体的主观性教学，以模拟客观的化学教学环境，让学生浸入学校情境式教学中。笔者总结出学校情景式教学的案例分析教学可以分为以下三个方面：

1.围绕化学知识的逻辑线索教学

围绕化学知识形成的逻辑线索，有利于培养学生的化学思维方式，并在适当的条件下借鉴前人的化学思维意识。使学生在理解前人化学思维的前提下思考问题、解决问题。如在元素周期表的规律教学中，充分向学生普及相应的化学事实，为元素周期表的形成和规律做铺垫，并对元素周期表的化学结构进行分析，结合原子结构理论等进行科学总结，充分引导学生进行系统性学习。

2.案例式教学引导学生知识内化

教学是双方面的工作，引导学生做好知识的内化是达到教学效果不可或缺的途径，再完美的教学方式达不到学生的知识内化也不为人们所提倡。因此在案例式教学时，需要我们教师将案例教学落实到学生的知识内化，积极引导学生在案例式教学中提出问题、分析问题并解决问题，

（三）基于化学素养知识教学的教学设计

教学设计作为教师授课的重要前提，是学生在课堂上获取内容的重要途径。从当前的教学设计看来，很多高中化学教师设计的教学方案不合理，往往出现教学设计与教学目标不同步的情况，由此造成教学任务滞后等情况。在高中化学教学中，教师应当明确教学目标，理清化学教学中“浏览”“理解”以及“充分掌握”之间的关系，对教学目标有一个明确清晰的认识。

那么，具体的一个化学素养培养从哪里开始呢？这需要我们从化学素养的多维模型为根据，确定适合本校学生的化学素养培养方案，提出合理的培养目标。在根据化学素养的多维模型的前提下，督促教师确定事实性化学、理论性化学、定律性化学以及生活中的化学，才能设计出更加明确的教学方案。比如化学反应速率是定律性化学，活化能的内涵是理论性化学，氯化钠的化学属性是事实性化学等，这些课程的教学，需要老师去确定它们属于哪些化学素养的培养多维模型，然后再明确相应的教学设计。

当然，化学素养的培养是多方面的，合适的化学培养方案也是多元的，如何实现高效率的化学素质的培养，需要我们教师在化学知识教学中进一步探索。

四、结语

总的来说，化学素质的培养对提升我国学生素质有着不可取代的作用，提升高中生的化学素质，是当前教育改革的重要目标。笔者在化学素质的概述和化学知识的特殊性方面做出详尽的论述，这需要我们从这些概述和特点出发，明确化学素养的多维模型，以便提出更加适合的教学设计。在日常的教学中，我们应当落实化学素养的核心概念构建，整理适合本校学生的教学设计方案，为提升我国高中化学教育水平奉献自己的力量。

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