楊季冬 王后雄

摘要： 高中化學關鍵能力是眾多化學學科能力要素中處于中心位置、最重要、最有價值、能起決定作用的能力，它的價值不在于“全面”而在于“關鍵”，學生在高中化學學習過程中應當逐步獲得，它是化學核心素養(yǎng)的重要組成部分。通過對24名專家進行調(diào)查，確定高中化學關鍵能力的構成要素為： 化學表征能力、實驗與探究能力、化學方法和分析能力、化學信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認知能力。

關鍵詞： 高中化學; 關鍵能力; 核心素養(yǎng); 構成要素

文章編號： 10056629（2019）4000305中圖分類號： G633.8文獻標識碼： B

2016年《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布，指出學生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要是指學生應具備的，能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。2017年9月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)的《關于深化教育體制機制改革的意見》，明確提出“要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應時代要求的關鍵能力。在培養(yǎng)學生基礎知識和基本技能的過程中，強化學生關鍵能力培養(yǎng)?！?017年底發(fā)布的《普通高中化學課程標準》，指出“學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力”[1]?！?018年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱（總綱）》明確“必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值”四層考查內(nèi)容[2]。從這些重要文本的表述可以看到“關鍵能力”一詞多次被提及，可以毫不夸張地說，關鍵能力對于青少年的成長、發(fā)展有著舉足輕重的作用。

學生關鍵能力的培養(yǎng)是要在具體的學科中“落地”，《普通高中化學課程標準》（2017年版）中雖四次提到“關鍵能力”，但并未明確界定。高中化學關鍵能力的內(nèi)涵及其構成要素有待深入探討。

1 高中化學關鍵能力的內(nèi)涵

如今核心素養(yǎng)在我國教育領域已經(jīng)成為了熱詞，而關鍵能力也與其有著密切聯(lián)系。因此，要明晰關鍵能力的內(nèi)涵，就要理順核心素養(yǎng)與關鍵能力的關系。為此，將首先分述核心素養(yǎng)與關鍵能力，然后討論它們之間的關系，并提出高中化學關鍵能力的內(nèi)涵及要素。

經(jīng)濟與合作發(fā)展組織（OECD）在素養(yǎng)的界定與遴選的項目（Definition and selection of competencies： Theoretical and Conceptual Foundations，簡稱為“De Se Co”）中指出，核心素養(yǎng)是為了提高面對復雜情況時的問題解決能力，以適應高速發(fā)展的信息時代和復雜多變的未來社會[3]。隨后，該組織將素養(yǎng)分為互動的實用工具、在社會異質(zhì)團體中互動、自主行動，其中每一素養(yǎng)又具體分為了三個具體條目。2005年，歐盟發(fā)布了《終身學習核心素養(yǎng)： 歐洲參考框架》（Key Competences： A European Reference Framework），其中提到核心素養(yǎng)是為了讓年輕人能夠應對成人生活，并為未來的學習和工作打下基礎。在該框架中指出八項核心素養(yǎng)，包括能使用母語交流、能使用外語交流、數(shù)學素養(yǎng)與基本的科學技術素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)、學會學習、社會與公民素養(yǎng)、主動意識與創(chuàng)業(yè)精神、文化意識與表達[4]。另外，美國、新加坡、芬蘭、中國香港、中國臺灣、中國大陸等國家及地區(qū)也都各自建立了核心素養(yǎng)框架。其中，我國在2016年發(fā)布的《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》文件中指出，核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎、自主發(fā)展以及社會參與三個方面。為了落實核心素養(yǎng)，我國重新修訂了高中各科課程標準，從而形成學科核心素養(yǎng)，比如化學核心素養(yǎng)被界定為化學學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過化學學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。

“關鍵能力”是在上世紀70年代，由德國聯(lián)邦勞動市場與職業(yè)研究所所長梅騰斯提出，其德文為“Schluessel qualifikationen”，該詞組有“關鍵職業(yè)資質(zhì)”的含義，因此他強調(diào)關鍵能力要對從業(yè)者未來具有巨大作用，包括基礎能力、職業(yè)拓展性要素、信息獲取和加工能力、時代關聯(lián)性要素[5]。之后英國、美國、澳大利亞、日本、中國等國也都面向職業(yè)教育對關鍵能力進行探討。尹金金等人通過研究多國對關鍵能力提出的具體能力要求認為，盡管各國對關鍵能力的定義不同，但是具有一些共同特征： 關鍵能力所強調(diào)的是工作的勝任力和職業(yè)的適應性;關鍵能力的內(nèi)涵不僅僅是個體的一般智能結構，也包括非智力因素;關鍵能力強調(diào)培養(yǎng)學生在組織中的學習、工作和共同活動的能力，是能力本位教育思想內(nèi)涵的延伸[6]。因此，關鍵能力實際上強調(diào)年輕人在未來的職業(yè)勝任所需的必備能力，這些能力對學生適應未來不斷發(fā)展的社會至關重要。

由上述分析發(fā)現(xiàn)，“關鍵能力”側重于職業(yè)技能與從業(yè)能力，主要體現(xiàn)了其工具性。這與“核心素養(yǎng)”有著一定的關聯(lián)性，但只是代表了“核心素養(yǎng)”的“技能”部分[7]。在本研究中，我們認為關鍵能力是核心素養(yǎng)重要組成部分，并與價值觀、品格應有所區(qū)別。就高中化學學科而言，化學關鍵能力應與化學核心素養(yǎng)相關聯(lián)，基于化學特定的認知或特定的活動將能力發(fā)展目標具體化。首先高中化學關鍵能力應該是具有學科性的，即它是化學學科能力的有機構成部分。其次應該具有關鍵性，“關鍵”本意為門閂或關閉門戶的橫木，比喻事物至關緊要的部分，對情況起決定作用的因素，所以化學關鍵能力是眾多化學學科能力中重要的部分。綜上所述，高中化學關鍵能力是指在眾多化學學科能力要素中處于中心位置、最重要、最有價值、能起決定作用的能力，它的價值不在于“全面”而在于“關鍵”，學生在高中化學學習過程中應當逐步獲得，它是化學核心素養(yǎng)的重要組成部分。

2 高中化學關鍵能力要素

本研究對高中化學關鍵能力要素的確定將采用以下路徑，首先通過文獻法歸納總結出化學學科能夠培養(yǎng)哪些能力，然后對24名專家進行調(diào)查，從而對高中化學關鍵能力進行確認。

2.1 歸納化學學科能力

在我國，探討學科能力的時間較早。根據(jù)林崇德的說法，化學學科能力是學生的智力、能力與化學學科的有機結合，是學生的智力、能力在化學學科中的具體體現(xiàn)[8]?；瘜W學科能力，首先要揭示化學的特殊性，找出最能直接體現(xiàn)這種化學的特殊要求與特殊問題的一般能力。

王后雄、司馬蘭等把“智力—知識—技能—科學方法”能力理論與化學學科特點相結合構建出觀測與實驗能力、化學學習能力、化學思維能力、科學探究能力、實踐與創(chuàng)新能力的化學能力結構[9]。王祖浩、楊玉琴根據(jù)化學學科的特殊要求將化學學科能力歸結為模型思維能力、實驗探索能力、定量研究能力、符號表征能力[10]。陸軍依據(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，將化學學科歸結為觀察能力、實驗能力、問題解決能力和思維能力四個方面[11]。王磊、支瑤通過概括化學學科的認識活動和問題解決活動，認為化學學科能力包括3個能力主層和9個能力亞層： 學習理解（辨識記憶、概括關聯(lián)、說明論證）、應用實踐（分析解釋、推論預測、簡單設計）、遷移創(chuàng)新（復雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新思維）[12]。通過已有的研究可以看出，從不同角度對該問題進行思考會得出不同的化學學科能力體系，但這些結論能為我們研究關鍵能力提供重要的線索和依據(jù)。

課題組成員對上述提出的化學學科能力經(jīng)過討論后得出以下十個能力作為高中化學關鍵能力的備選項，分別是： （1）實驗與探究能力;（2）化學表征能力;（3）化學方法和分析能力;（4）模型認知能力;（5）證據(jù)推理與論證能力;（6）化學信息處理能力;（7）微觀想象能力;（8）化學計量與計算能力;（9）發(fā)現(xiàn)與提出問題的能力;（10）應用及創(chuàng)新能力。這十個備選項都屬于高階能力，覆蓋面較廣，能很好體現(xiàn)化學學科特點。

2.2 獲取化學關鍵能力途徑

對專家進行問卷調(diào)查是本研究的關鍵步驟，參與本研究的專家組人數(shù)為24人，其中高中化學特級教師14人，市化學教研員2人，高?；瘜W課程與教學論研究者（均具有副教授及以上職稱）8人。

在問卷中，我們首先說明了調(diào)查目的和關鍵能力的內(nèi)涵，然后兩個調(diào)查問題是： （1）請您在上述10個能力中挑選能夠作為關鍵能力的4～5個能力，并排序（重要在先）;（2）您認為上述相關能力的說法是否需要改動或補充，如有請列出。我們通過郵件的方式讓各位專家進行填寫，然后回收，用時為10天。

2.3 確認化學關鍵能力要素

課題組首先針對問卷中的第（2）題進行處理。專家對于相關能力的補充較少，其中有些可以歸入上述十種能力，比如有專家提出補充“觀察能力”，可認為是“實驗與探究能力”中的一個子能力，有專家提出補充“語言表達與交流能力”，可歸于“化學表征能力”。另外有專家提出“自我反省力”，這對于化學學科關鍵能力來說學科性并不強。因此，經(jīng)過慎重討論與歸納，我們將對十個備選能力進行數(shù)據(jù)分析。

在對多選排序題進行處理時，我們對選擇位數(shù)賦予了一定的權數(shù)，第一位的權數(shù)為5，第二位的權數(shù)為4，第三位的權數(shù)為3，第四位的權數(shù)為2，第五位的權數(shù)為1。比如某位專家選擇的順序是： 模型認知能力>化學信息處理能力>證據(jù)推理與論證能力>化學方法和分析能力>微觀想象能力，那么模型認知能力積5分，化學信息處理能力積4分以此類推，而未被選中的能力則按0分計。另外需要說明的是，若某一專家指選擇了四個能力作為關鍵能力排序，那么分別記為5分，4分，3分，2分，其余為0分。然后我們對每一個能力進行總分計算，總分=Σ（排位次數(shù)×排位權數(shù)）。根據(jù)上述規(guī)則，我們用表1將每一能力排位的次數(shù)呈現(xiàn)出來，并按照總分由高到低進行了排序。

根據(jù)表1中總分的高低可以將十個能力大致劃分為3個梯隊。第一梯隊為化學表征能力、實驗與探究能力，這兩個能力分數(shù)高，并且被選次數(shù)也高，這說明專家對此兩項能力作為高中化學關鍵能力十分認同。第二梯隊為化學方法和分析能力、化學信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認知能力，這五項能力得分較高，被選次數(shù)也較高，而且它們彼此之間的分數(shù)與被選次數(shù)非常接近，這說明專家對此五項能力作為高中化學關鍵能力也有一定的認同度。第三梯隊為微觀想象能力、應用及創(chuàng)新能力、化學計量與計算能力，這三項能力分數(shù)低于前面7項能力，且差距較大。雖然權數(shù)有一定的主觀成分，但是它們的被選次數(shù)也很低，如微觀想象能力，被選次數(shù)僅為5，這說明24位專家中有19位專家認為不該將其排在前列作為關鍵能力，因此，專家對此三項能力作為高中化學關鍵能力不太認同。綜上分析，將排在前7位的能力作為關鍵能力是比較合理，即高中化學關鍵能力構成要素包括： 化學表征能力、實驗與探究能力、化學方法和分析能力、化學信息處理能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認知能力。

3 高中化學關鍵能力討論

本文對核心素養(yǎng)與關鍵能力的關系進行梳理，界定了高中化學關鍵能力。通過專家問卷調(diào)查，確定7項高中化學關鍵能力的要素。在此我們將高中化學關鍵能力具體分述如下[13]：

（1） 化學表征能力： 涉及化學規(guī)范用語和使用，能夠通過宏觀、微觀、符號、曲線對化學事物進行表征，并理解對同一化學事物各種表征的聯(lián)系。如元素符號、原子結構示意圖、結構式、熱化學方程式、電極反應式、離子方程式等。

（2） 實驗與探究能力： 從問題和假設出發(fā)，確定探究目的，設計探究方案，運用化學實驗、調(diào)查等方法進行探究，獨立完成探究。如設計合理實驗方案，對實驗現(xiàn)象的觀察，實驗儀器的操作，處理實驗數(shù)據(jù)，對實驗過程、現(xiàn)象、結論的正確描述等。

（3） 化學方法和分析能力： 對化學知識進行概括、判斷、比較等，能從多角度、動態(tài)的、宏微結合的視角分析與解決實際問題。如對化學概念的概括，對元素及其化合物知識總結歸納，掌握物質(zhì)結構與性質(zhì)的關系，科學解釋化學現(xiàn)象，運用化學原理解決實際問題等。

（4） 化學信息處理能力： 包括接受、整合、交流、評價信息，從提供的新信息中準確提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識整合，重組為新知識塊的能力，能與同伴溝通交流科學信息并能根據(jù)已有知識做出合理評價。

（5） 發(fā)現(xiàn)與提出問題能力： 具有探索未知、崇尚真理的意識，敢于質(zhì)疑、用于創(chuàng)新，能夠從化學情境中發(fā)現(xiàn)、提出有價值的問題。如對資料中某一概念、描述、定義等的質(zhì)疑，對實驗中出現(xiàn)“異常”現(xiàn)象的思考，對理論計算與事實之間差距的猜測等。

（6） 證據(jù)推理與論證能力： 具有證據(jù)意識，能夠收集證據(jù)，基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實或證偽;具有建立觀點、結論和證據(jù)之間的邏輯關系的能力。如預測反應進行的方向，再通過合理的實驗或者理論對預測進行論證，以維護主張。

（7） 模型認知能力： 通過分析、推理等方法認識研究對象的本質(zhì)特征、構成要素及其相互關系建立模型，并能用模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象本質(zhì)。如通過實物模型認識有機分子的結構，建立元素“位置—結構—性質(zhì)”的認知模型等。

上述7個能力并不是彼此孤立的，而是具有一定的聯(lián)系，它們立足高中生化學學習過程，各有側重，相輔相成?；瘜W表征能力、發(fā)現(xiàn)與提出問題能力、證據(jù)推理與論證能力、模型認知能力，主要關注學生思維層面，增強學生認知能力;實驗與探究能力、化學方法和分析能力、化學信息處理能力，主要是關注學生操作層面，增強學生應用能力。

通過實證得出的7個高中化學關鍵能力證實了以往文獻中某些能力的重要性，這些關鍵能力有助于教師在進行教學設計時更有針對性，也有助于增強學生未來的競爭力。從結果來看，并不是所有的化學學科能力都能成為化學關鍵能力，只有那些最重要、最有價值、能起決定作用的能力，才被認為是關鍵能力。本研究確認的7個高中化學關鍵能力的構成要素，可以視為核心素養(yǎng)與考試大綱的融合版本，也很好地體現(xiàn)了關鍵能力是核心素養(yǎng)的重要組成的觀點。眾所周知，化學核心素養(yǎng)有五點內(nèi)容，考試大綱則提出三點能力，我們將舉例說明七項關鍵能力與它們的聯(lián)系，具體如表2所示。如化學方法和分析能力，在化學核心素養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”中有所體現(xiàn)，同時也與考試大綱中“分析和解決化學問題的能力”有關聯(lián)。由此可見，該結果與前文對關鍵能力的界定是相符的。

雖然關鍵能力能夠體現(xiàn)核心素養(yǎng)的某些內(nèi)容，但是前文已經(jīng)充分論證關鍵能力并不是核心素養(yǎng)的全部。由于關鍵能力更加具體，因此教師更好操作，但是應當避免唯關鍵能力的傾向，在教學之中除了關注關鍵能力的培養(yǎng)，也要關注學生的正確價值觀念和必備品格，這樣才能全面地落實立德樹人的根本任務。

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