摘要：培養(yǎng)學生的能力是包括高考制度改革在內的教育改革的根本目標，而現(xiàn)有課程標準、高考說明等政策依據(jù)對化學學科的能力要素還沒有形成統(tǒng)一的說法，面對“德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的教育改革發(fā)展戰(zhàn)略主題，廣大教師應該對各自的學科能力有一個正確的認識。依據(jù)化學學科的特點、學習過程的主要活動以及化學知識與有關方法的關系，并吸收已有化學學科能力的合理描述和研究成果，可以將化學學科能力的核心要素歸結為觀察能力、實驗能力、問題解決能力和思維能力等幾個方面。要實現(xiàn)提升學生化學學科能力的目標需要廣大教師充分利用化學教學提供的機會，并將其滲透在化學教學的全過程。

關鍵詞：化學學科能力 核心要素 培養(yǎng)策略

一、化學學科能力的現(xiàn)狀

能力是直接影響人的活動效率，使活動任務順利完成的個性心理特征。一個人的能力越強，完成相關活動的效率越高。所以，培養(yǎng)學生的能力是包括高考制度改革在內的教育改革的根本目標。早在1999年2月，教育部在《關于進一步深化普通高等學校招生考試制度改革的意見》中明確指出，高考“命題要把以知識立意轉變?yōu)橐阅芰α⒁狻?，“引導中學生全面學習、掌握中學階段相應的基礎知識、基本技能，并形成較強的能力”。同年7月，中共中央、國務院頒發(fā)的《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》強調“要轉變教育觀念”，“讓學生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新思維習慣，重視培養(yǎng)學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協(xié)作和社會活動的能力”；同時要求“積極推進高考制度改革”，“高考科目設置和內容的改革應進一步突出對能力和綜合素質的考查”。時隔10年，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020）》提出了“德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的教育改革發(fā)展戰(zhàn)略主題，明確要求“優(yōu)化知識結構，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)”，“著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力”；同時要“深化考試內容和形式改革，著重考查綜合素質和能力”。

長期以來，關于化學學科應該培養(yǎng)學生怎樣的能力，也就是化學學科能力究竟包括哪些核心要素，在課程標準、高考說明等政策依據(jù)中還沒有形成統(tǒng)一的說法?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（實驗）》在“課程目標”部分，有“能綜合運用有關的知識、技能與方法分析和解決一些化學問題”、“經(jīng)歷對化學物質及其變化進行探究的過程……提高科學探究能力”、“敢于質疑，勤于思索，逐步形成獨立思考的能力”、“學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工”、“能對自己的化學學習過程進行計劃、反思、評價和調控，提高自主學習化學的能力”等相關描述。2014年江蘇化學科高考說明在“命題指導思想”部分將化學科學素養(yǎng)和學科能力表述為“基本思想、基本方法、基本知識和基本技能”，以及“信息獲取與加工、化學實驗探究、從化學視角分析解決問題和化學思維等能力”；在“素養(yǎng)和能力要求”部分又表述為“理解化學科學、形成信息素養(yǎng)、學會實驗探究、解決化學問題”。這種不一致的現(xiàn)象在其他學科也同樣存在。由于廣義的知識不涉及能力，因為“廣義的知識觀已將知識、技能與策略融為一體”[1]，所以，在討論“提升學生化學素養(yǎng)的維度”和“化學高考復習的核心任務”等問題時，筆者總是用“廣義的知識觀”而回避“能力”一說。如將傳統(tǒng)的化學知識分類方法和知識分類理論相結合，“把化學知識劃分為物質知識、觀念知識和方法知識三大類”，認為“物質知識是整個學科知識的基礎，也是觀念知識和方法知識的載體，觀念知識和方法知識既要依靠物質知識的支撐，又能促進物質知識的獲取”，化學學科要實現(xiàn)促進學生學科素養(yǎng)提升的終極目標，“應該從獲取化學事實、形成學科觀念和掌握科學方法三個維度進行教學策略的設計”[2]；或認為“高考復習的核心任務主要包括激活知識、深化知識、綜合知識和運用知識等幾個方面”[3]。

二、化學學科能力的要素建構

面對“德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的教育改革發(fā)展戰(zhàn)略主題，廣大教師應該對各自的學科能力有一個正確的認識。近年來，許多學者對化學學科的能力要素進行了相關研究。在邢紅軍等人結合物理學科的具體情況建立“智力+技能+認知結構（知識+科學方法）”[4]的能力理論之后，司馬蘭等人借鑒并移植了這一觀點，認為化學學科能力包括“觀察與實驗能力、化學學習能力、化學思維能力、科學探究能力、實踐與創(chuàng)新能力”[5]等核心要素。楊玉琴基于化學學科本質及其特殊要求的分析，又把化學學科能力的核心要素確定為“符號表征能力、實驗能力、模型思維能力和定量化能力”[6]。其實，“學科”有著分別與科學領域、課程設計和課程實施相對應的不同含義，不同層面的“學科”有著各不相同的“基本問題”[7]。比較司馬蘭和楊玉琴的化學學科能力要素可以發(fā)現(xiàn)，他們對“學科”的理解有所不同，前者側重“課程實施”的學科，后者側重“科學領域”的學科。而學校教育范疇“課程實施”層面的學科教育是“學校設置學科的教育，其內容并不完全隨科學的分化而分化，而受教育目標和學生身心的發(fā)展水平的制約”[8]。所以，學科能力的核心要素應該直接指向學科知識地獲取與運用等學習活動。韓明友等人早就通過數(shù)理證明形成了“知識是形成能力的必要條件，方法是形成能力的充分條件”；能力包括“以知識與知識輸入方法構成的接受能力”和“以知識與知識輸出方法構成的應用能力”[9]兩種類型等結論。由于“學習能力是在學習活動中形成和發(fā)展起來的，是學生運用科學的學習策略去獨立地獲取信息，加工和利用信息，分析和解決實際問題的一種個性特征”[10]。所以，學校教育范疇的學科能力，應該與學科知識的學習能力相對應。換言之，學校教育范疇的化學學科能力，就是與化學知識性質相對應地獲取與運用化學知識的能力。

在基礎教育階段，“化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學”。由于“科學探究是一種重要而有效的學習方式”，所以，新課程倡導“幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，發(fā)展科學探究能力，獲得進一步學習和發(fā)展所需要的化學知識和技能”，而且在現(xiàn)行課程標準中，“探究能力”的詞頻居所有能力之首。其中，《義務教育化學課程標準（2011版）》中“能力”的詞頻為65次，與探究有關的（包括“探究能力”、“科學探究能力”或“科學探究的能力”）13次，占20.0%；《普通高中化學課程標準（實驗）》中“能力”的詞頻為38次，與探究有關的16次，占42.1%。另外，在《義務教育化學課程標準（2011版）》中還單獨設立了“科學探究”的一級主題，并將其分解為“提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素”。關于“科學探究”我們應該認識到以下幾點：（1）在化學學習過程中，“科學探究”既可以是獲取知識的方式，也可以是運用知識解決問題的方式；（2）獲取或運用知識的“科學探究”，不一定都需要完整地包含所有的過程要素；（3）課程標準對“科學探究”要素的劃分主要是為了增進九年級學生對科學探究的理解，而且不同學科課程標準中的“科學探究”要素不完全相同。也就是說，學校教育范疇內的“科學探究”是化學學習的主要方式，探究能力與學習能力在一定時候具有等同關系，我們在思考化學學習能力或化學學科能力的要素構成時，可以不將探究能力視作其中的獨立要素，同時也不需要囿于課程標準中已有的“科學探究”的相關要素，而要結合化學學習的具體情況進行科學合理的篩選與建構。

依據(jù)化學學科的特點、學習過程的主要活動以及化學知識與有關方法的關系，并吸收已有化學學科能力的合理描述和研究成果，可以將化學學科能力的核心要素歸結為觀察能力、實驗能力、問題解決能力和思維能力四個方面。（1）觀察能力?；瘜W是“研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學”，物質的組成和結構通常需要通過性質來表征，物質的應用又取決于相應的性質，而物質的性質又是通過一定的實驗現(xiàn)象來呈現(xiàn)的。所以，觀察能力是化學學習所必須的能力要素。另外，化學學習還需要結合有關模型、圖表所提供的信息。因此，化學學習中的觀察能力除了觀察化學實驗現(xiàn)象提取相應感性材料以外，還包括對有關文字、圖表、模型等信息的觀察和加工。（2）實驗能力?！盎瘜W是一門以實驗為基礎的學科”，實驗是學習化學的重要中介。要形成物質的概念，必須從揭示物質的性質入手，而物質的性質特別是化學性質，許多都需要借助于人為控制條件下的化學實驗才能顯露出來；內隱在物質變化中的化學基本概念和基本理論需要化學實驗的揭示；解決化學問題的思路或方案也需要化學實驗來驗證。所以，實驗能力也是學習化學所必須的能力要素。從實驗的過程來看，實驗能力應該包括設計實驗方案的能力、識別和繪制裝置圖的能力、完成實驗操作的能力、處理實驗安全問題的能力和正確得出實驗結論的能力等。（3）問題解決能力?；瘜W學習不僅是獲取知識的過程，也是運用已有知識解決問題的過程，其中的問題可以來源于教師以科學探究的方式組織教學時呈現(xiàn)的問題，也可以是學生自己在學習和生活中遇到或提出的問題。所以，問題解決能力也是學習化學所必須的能力要素。依據(jù)解決問題的一般過程，問題解決能力應該包括制定方案或計劃的能力、整理和加工數(shù)據(jù)的能力、推理或論證結論的能力、反思和評價的能力等。（4）思維能力。思維能力是在“基本思想、基本方法、基本知識和基本技能”的基礎上形成的，是化學學習能力或化學學科能力的核心，包括分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹、類比、推斷等思維方式，依托元素觀、微粒觀、變化觀、實驗觀、分類觀和化學價值觀等學科觀念，對其他能力具有統(tǒng)攝作用。因為只有思維活動的有效參與，觀察才能全面、有序并突出重點，實驗才能規(guī)范、安全并揭示本質，問題解決才能嚴謹、精確并富有創(chuàng)意。根據(jù)化學學科的特點，思維能力可以分解為理解化學基本概念、原理和規(guī)律的能力，對化學觀察、實驗和問題解決的監(jiān)控和協(xié)調能力。將化學學科能力的核心要素歸結于以上幾個方面，既包括學科能力的共性，也有化學學科的個性，符合“學科能力是學生的智力、能力與特定學科的有機結合”[8]的相關要求。

三、化學學科能力的培養(yǎng)策略

提升學生的化學學科能力是一項長期而又艱巨的任務，需要廣大教師充分利用化學教學提供的機會，并將其滲透在化學教學的全過程。對于以獲取知識為主體的教學，其中無論是物質知識、方法知識還是觀念知識，都應該盡可能地通過以實驗為主體的探究活動，全面調動學生的感覺器官，讓學生通過完成有關實驗操作，收集其中所呈現(xiàn)的感性材料，再通過思維的理性加工形成相關結論，實現(xiàn)相應問題的解決，從而感受并理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，全面提升學生的觀察、實驗、問題解決和思維等能力。對于以運用知識為主體的教學，則要結合具體的教學內容確定能力目標的重點并采取相應的教學策略。如化學圖像題是通過數(shù)學圖像呈現(xiàn)有關已知條件的化學問題，其中的數(shù)學圖像與化學變化中有關量的關系相對應。對于化學圖像題的分析，要有相關的化學知識和數(shù)學知識作基礎，以便理解數(shù)學圖像中曲線變化趨勢及其拐點的化學意義；還要有一定的問題解決能力和思維能力作基礎，以便通過對圖像的分析和與化學的聯(lián)系形成正確的結論并掌握解題的一般規(guī)律。所以，關于“化學圖像題分析策略”的教學，其能力目標主要是提升觀察能力、問題解決能力和思維能力。具體是通過識別和提取圖像中有效信息的過程提升觀察能力，通過整理和加工信息并形成正確結論的過程提升問題解決能力，通過對解決化學圖像題的具體過程的體驗和反思提升思維能力。教學過程中，可以借助有關實驗幫助學生理解圖像中的相關變化，建立起圖像與化學反應的對應關系，提高學生識別和提取圖像中有效信息的能力；按照單一縱坐標一條曲線、單一縱坐標多條曲線、兩個縱坐標多條曲線的順序列舉相關例題，教會學生理解分析這類問題的一般步驟和方法，提高學生解決化學圖像問題的能力；同時注意幫助學生結合“實踐、反思、再實踐、再反思”的教學程序，感悟解題的規(guī)律和技巧，促進思維能力的相應提升。

總之，要培養(yǎng)學生的化學學科能力，應該正確認識化學學科能力與學習能力、探究能力之間的關系，圍繞化學知識的性質和學習活動的特點確定學科能力的核心要素，并在化學教學過程中采取相應的教學策略，只有這樣才能促使學生在獲取知識和運用知識的過程中，實現(xiàn)化學學科能力的全面提升。

參考文獻

[1] 皮連生.智育心理學.北京：人民教育出版社，1996.

[2] 陸軍.提升學生化學素養(yǎng)的維度與策略.教學月刊：中學版，2011（12）.

[3] 陸軍.實施化學高考有效復習的思考與實踐.中學化學教學參考，2013（4）.

[4] 邢紅軍，陳清梅.物理能力的基本理論研究.首都師范大學學報：自然科學版，2006（4）.

[5] 司馬蘭，王后雄，王敏.化學學科能力的基本理論問題研究.中國考試，2010（5）.

[6] 楊玉琴.化學學科能力及其測評研究.上海：華東師范大學，2012.

[7] 陸軍.關于“學科基本問題”的幾點思考.現(xiàn)代中小學教育，2014（4）.

[8] 林崇德.論學科能力的建構.北京師范大學學報：社會科學版，1997（1）.

[9] 韓明友，潘國力.能力結構的數(shù)理證明與結論.吉林教育科學：高教研究，1997（3）.

[10] 畢華林.學習能力的實質及其結構構建.教育研究，2000（7）.

【責任編輯 郭振玲】