王偉王后雄

摘要： 理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和培養(yǎng)的理解。從化學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展史入手，分析得出化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的三個(gè)視角，分別是化學(xué)學(xué)科價(jià)值、化學(xué)學(xué)科方法、化學(xué)學(xué)科知識(shí)。分析這三個(gè)視角本質(zhì)的內(nèi)涵，以及與當(dāng)前化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系，以期為化學(xué)學(xué)科理解以及教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)學(xué)科本質(zhì); 核心素養(yǎng); 化學(xué)史; 學(xué)科理解

文章編號(hào)： 1005-6629（2019）11-0003-06? ? ? ? ? ? 中圖分類號(hào)： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

追求科學(xué)本質(zhì)理解是促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的重要組成部分，對(duì)于包括化學(xué)在內(nèi)的科學(xué)課程而言，學(xué)科教學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)科本質(zhì)（科學(xué)本質(zhì)的進(jìn)階版本）的教學(xué)，但學(xué)科本質(zhì)究竟是什么，從已有研究來看，不管在學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，還是相關(guān)的研究論文中，都言語不詳，更沒有達(dá)成一致。學(xué)科本質(zhì)不是一個(gè)新名詞，2017年版高中各科課程標(biāo)準(zhǔn)的“修訂內(nèi)容與主要變化”部分都明確提出“各學(xué)科基于學(xué)科本質(zhì)凝練了本學(xué)科的核心素養(yǎng)……”。當(dāng)然學(xué)校教育中的化學(xué)學(xué)科與自然形成的化學(xué)學(xué)科并不完全一樣[1]，從學(xué)校教育的角度理清化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于教師透過化學(xué)學(xué)科知識(shí)背后理解學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)科教學(xué)。

1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)價(jià)值訴求

學(xué)科，有兩種涵義，一種是學(xué)術(shù)的分類，如化學(xué)是自然科學(xué)的分支;另一種是課程和教學(xué)科目的簡(jiǎn)稱，如初中化學(xué)、高中化學(xué)。本質(zhì)，是指事物的根本性質(zhì)[2]?；瘜W(xué)學(xué)科本質(zhì)就是指化學(xué)學(xué)科的根本性質(zhì)，基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)和中學(xué)化學(xué)立場(chǎng)研究化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，和從科學(xué)的立場(chǎng)是不同的。前者既要聚焦中學(xué)化學(xué)，也要跳出中學(xué)化學(xué)的“圈子”，從化學(xué)學(xué)科整體發(fā)展來審視化學(xué)學(xué)科本質(zhì)?；瘜W(xué)學(xué)科本質(zhì)的形成不是一蹴而就的，其形成必蘊(yùn)含于化學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展的歷史中，并隨著化學(xué)學(xué)科的發(fā)展而賦予新的價(jià)值?；瘜W(xué)史的研究對(duì)探尋學(xué)科本質(zhì)有重要價(jià)值，Matthews認(rèn)為科學(xué)史是理解科學(xué)本質(zhì)所必需的[3];陸軍認(rèn)為通過對(duì)化學(xué)史的適當(dāng)設(shè)計(jì)加工，讓學(xué)生親歷適合自己的研究，并生產(chǎn)出屬于自己的科學(xué)知識(shí)，有利于形成對(duì)科學(xué)本質(zhì)正確的理解[4];王保強(qiáng)認(rèn)為將化學(xué)史融入課堂教學(xué)，有利于學(xué)生從歷史的角度把握化學(xué)的本質(zhì)[5];Irwin發(fā)現(xiàn)通過化學(xué)史的教學(xué)，可以顯著增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解[6]。當(dāng)前化學(xué)教學(xué)缺少?gòu)幕瘜W(xué)史角度對(duì)化學(xué)本質(zhì)的探尋與追問，事物現(xiàn)象與本質(zhì)是對(duì)立統(tǒng)一的，現(xiàn)象是本質(zhì)的外在體現(xiàn)，本質(zhì)決定現(xiàn)象[7]。因此，從化學(xué)史中探尋和理解學(xué)科本質(zhì)既是合理的，也是必要的。

2? 理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角

如何從化學(xué)史中得出其學(xué)科本質(zhì)？通過對(duì)化學(xué)發(fā)展史上的關(guān)鍵事件的分析，可以得出化學(xué)學(xué)科研究對(duì)象、方法、特點(diǎn)等，也為化學(xué)學(xué)科究竟需要培養(yǎng)什么樣的人的分析（即素養(yǎng)）奠定基礎(chǔ)。通過對(duì)化學(xué)學(xué)科形成與發(fā)展的梳理，從價(jià)值論、方法論、認(rèn)識(shí)論、本體論等視角分析化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，其主要體現(xiàn)以下三個(gè)視角。

2.1? 化學(xué)學(xué)科價(jià)值視角

一切價(jià)值都是人的價(jià)值[8]，通過人（主要是化學(xué)家）的推動(dòng)，化學(xué)學(xué)科價(jià)值是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的首要體現(xiàn)?；瘜W(xué)學(xué)科關(guān)注的不僅僅是機(jī)械的和變化發(fā)展的自然現(xiàn)象、科學(xué)探究，還包括擴(kuò)展學(xué)科知識(shí)，這樣人們就用它通過創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)物質(zhì)來滿足他們的需求[9]。

社會(huì)價(jià)值： 首先來看社會(huì)價(jià)值，在古代化學(xué)發(fā)展時(shí)期，無論是滿足多數(shù)人們生產(chǎn)生成需要的制鹽、釀酒等技術(shù)，還是滿足特殊需求的煉丹術(shù)、煉金術(shù)等，都是古代化學(xué)技術(shù)價(jià)值的彰顯。在近代化學(xué)發(fā)展時(shí)期，隨著歐洲文藝復(fù)興的思想解放，化學(xué)研究方法的逐漸成熟，化學(xué)推動(dòng)著工業(yè)技術(shù)的不斷革新，例如以煤焦油為原料的有機(jī)合成工業(yè)，染料、醫(yī)藥、炸藥等化學(xué)產(chǎn)品在生產(chǎn)生活中廣泛使用，化學(xué)在生活所起的作用和價(jià)值得到進(jìn)一步彰顯。進(jìn)入到現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期以來更是如此，化學(xué)學(xué)科與STSE的聯(lián)系愈發(fā)緊密了。

育人價(jià)值： 其次來看育人價(jià)值，化學(xué)學(xué)科對(duì)于化學(xué)家的培養(yǎng)也具有重要的個(gè)人教育價(jià)值。例如在從事化學(xué)研究之前，普利斯特里是名牧師，舍勒是名藥店學(xué)徒，二人都是自學(xué)化學(xué)成才。通過系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)習(xí)，位于德國(guó)的吉森大學(xué)公共化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（李比希創(chuàng)建）直接或間接培養(yǎng)了一批批研究富有成效的化學(xué)家（多人獲諾貝爾獎(jiǎng)）。育人價(jià)值體現(xiàn)在通過自學(xué)、師徒傳承、專業(yè)學(xué)習(xí)來培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才;通過對(duì)學(xué)生化學(xué)知識(shí)傳授，化學(xué)科學(xué)倫理、科學(xué)精神與人文精神的熏陶，來形成公民基本的科學(xué)素養(yǎng)。總體來看，化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值要以立德樹人的根本宗旨，體現(xiàn)培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)人才、培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的公民和傳承化學(xué)知識(shí)等。

學(xué)科價(jià)值： 最后來看化學(xué)的學(xué)科價(jià)值，化學(xué)學(xué)科通過對(duì)物質(zhì)的研究，對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展也起著重要的推動(dòng)作用。從學(xué)科發(fā)展史來看，從物理學(xué)科脫胎而出的化學(xué)學(xué)科，是一門中心學(xué)科，它對(duì)生命科學(xué)（如有機(jī)官能團(tuán)與生物醫(yī)藥研制）、材料科學(xué)（如化學(xué)新材料的研制與改進(jìn)）、能源科學(xué)（如化學(xué)能量的轉(zhuǎn)化）、信息科學(xué)（如二氧化硅與光導(dǎo)纖維）的學(xué)科發(fā)展起著重要作用。

縱觀歷史，化學(xué)家更關(guān)心的是新化合物的合成和分析轉(zhuǎn)化物質(zhì)的新工藝的設(shè)計(jì)，而不是揭開自然界的深層秘密[10]。他們研究科學(xué)的方法從根本上講是務(wù)實(shí)的，既把理論和模型作為操縱物質(zhì)的工具，也把它們作為預(yù)測(cè)和解釋的工具。分子、官能團(tuán)等化學(xué)結(jié)構(gòu)既有知識(shí)價(jià)值，又有經(jīng)驗(yàn)價(jià)值;它們既是思考的工具，又是改造物質(zhì)世界的工具。也就是說，追求化學(xué)學(xué)科對(duì)個(gè)人、社會(huì)和學(xué)科的價(jià)值，是促進(jìn)化學(xué)學(xué)科方法創(chuàng)新、規(guī)律探尋、物質(zhì)創(chuàng)造等的源泉。化學(xué)學(xué)科對(duì)于其他學(xué)科發(fā)展、社會(huì)發(fā)展以及對(duì)個(gè)人學(xué)習(xí)具有重要的價(jià)值，這種價(jià)值是其他學(xué)科無法代替的，因此化學(xué)學(xué)科價(jià)值是理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角之一，這也是將其第一個(gè)論述的原因。

2.2? 化學(xué)學(xué)科方法視角

化學(xué)家們對(duì)化學(xué)的研究需要一定的方法。從科學(xué)學(xué)科方法來看，既有具象的學(xué)科方法，如化學(xué)實(shí)驗(yàn)，也有抽象的學(xué)科方法，如學(xué)科思維。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)： 從化學(xué)學(xué)科發(fā)展來看，實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)學(xué)科研究的基本方法，化學(xué)學(xué)科的飛速發(fā)展離不開實(shí)驗(yàn)的技術(shù)革新與使用。雖然實(shí)驗(yàn)是物理、化學(xué)、生物等學(xué)科科學(xué)認(rèn)識(shí)的基本手段與途徑[11]，但化學(xué)學(xué)科是在原子和分子這種獨(dú)特視角研究化學(xué)物質(zhì)的組成及其變化，化學(xué)是“變化”之學(xué)。古代化學(xué)之所以沒有形成近代化學(xué)學(xué)科，在于其研究還停留在經(jīng)驗(yàn)操作和以直覺、臆測(cè)為代表的樸素思維層面，沒有用科學(xué)方法對(duì)化學(xué)規(guī)律進(jìn)行揭示。拉瓦錫對(duì)氧的發(fā)現(xiàn)與燃燒氧化學(xué)說之所以作為近代化學(xué)形成的標(biāo)志性事件，原因之一就是將定量研究引入實(shí)驗(yàn);物理化學(xué)中的放射法對(duì)新元素的發(fā)現(xiàn)功不可沒，其通過α粒子穿透金箔實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了原子的結(jié)構(gòu);戴維利用了“伏打電池”44年里發(fā)現(xiàn)了31種元素，并在電解鹽酸的過程中發(fā)現(xiàn)了氯氣，否證了拉瓦錫提出的“酸中都含有氧”的錯(cuò)誤說法;X射線對(duì)發(fā)現(xiàn)新元素、測(cè)定晶體結(jié)構(gòu)、材料分析等都有著重要的應(yīng)用。以上例子證實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的基本工具，實(shí)驗(yàn)工具的創(chuàng)造革新與使用是促進(jìn)化學(xué)理論更新、化學(xué)物質(zhì)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的最強(qiáng)有力手段。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)法區(qū)別其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)，從學(xué)科本體論來看，化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有獨(dú)特的研究對(duì)象和視角： 近代化學(xué)學(xué)科之所以能從物理學(xué)科中剝離開來，有幾個(gè)重要特點(diǎn)，一是在化學(xué)中，動(dòng)力的基本單位是反應(yīng)，而物理相應(yīng)的是相互作用力;二是化學(xué)關(guān)注的是不同物質(zhì)作為整體是如何相互作用的，而不是類似的物質(zhì)在微小尺度上如何作用（這是物理所關(guān)注的）;三是化學(xué)反應(yīng)有相應(yīng)的時(shí)間維度，因此化學(xué)關(guān)注時(shí)間尺度、特征尺度，而這個(gè)問題對(duì)物理來說則沒有?；瘜W(xué)學(xué)科關(guān)注的是特定尺度上的物質(zhì)，即反應(yīng)和轉(zhuǎn)變[12]。以上三點(diǎn)集中體現(xiàn)為化學(xué)學(xué)科方法的特征。進(jìn)入現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期，隨著X射線和原子、分子微觀結(jié)構(gòu)的使用和探明，研究對(duì)象從宏觀走向微觀、從描述走向推理，隨著化學(xué)家們對(duì)化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)、合成、創(chuàng)造、內(nèi)在規(guī)律（如元素周期律）等的連續(xù)探索，化學(xué)研究基于原子、分子、基團(tuán)等微觀粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)逐漸被探明，化學(xué)學(xué)科因研究領(lǐng)域不同而進(jìn)一步地分化，放射化學(xué)、高分子化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、金屬原子簇化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等化學(xué)分支學(xué)科領(lǐng)域研究，這正是化學(xué)在不同層面描述、創(chuàng)造物質(zhì)的典型體現(xiàn)。因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是基于對(duì)化學(xué)學(xué)科本體的研究，即從分子、原子層面去研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用;研究目的是在微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)[13]。

化學(xué)思維： 思維是人們認(rèn)識(shí)世界、改造世界最重要的主觀來源，化學(xué)學(xué)科研究與學(xué)習(xí)具有獨(dú)特的思維方法。例如化學(xué)知識(shí)很大一部分被組織在一系列相互關(guān)聯(lián)的分類系統(tǒng)中，這些分類系統(tǒng)濃縮和系統(tǒng)化了大量化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。因此化學(xué)分類是一種強(qiáng)大的工具，這包括它的預(yù)測(cè)、決策功能，它允許我們?cè)诜治鑫镔|(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)上推斷其潛在的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)[14]?；瘜W(xué)家們結(jié)合了實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)科研究基本思維，如大膽質(zhì)疑，謹(jǐn)慎探究、建模等，也是促進(jìn)化學(xué)學(xué)科不斷發(fā)展進(jìn)步的重要原因。在近代化學(xué)發(fā)展時(shí)期，受傳統(tǒng)燃素說的影響，雖然布拉克、卡文迪什、普利斯特里、舍勒等人都做了燃燒實(shí)驗(yàn)，只有拉瓦錫建立了科學(xué)的燃燒學(xué)說，其原因是拉瓦錫創(chuàng)造性地透過現(xiàn)象看本質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、質(zhì)疑燃素學(xué)說，最終在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了科學(xué)的燃燒學(xué)說;又例如雖然拉瓦錫、貝萊納、尚古多、邁爾、紐蘭茲等人都曾對(duì)元素和物質(zhì)進(jìn)行了分類，但只有門捷列夫科學(xué)地發(fā)現(xiàn)元素周期律，并根據(jù)規(guī)律大膽地對(duì)預(yù)測(cè)出的碲、金等原子量表示懷疑，也預(yù)測(cè)了某些未發(fā)現(xiàn)的元素，這些都通過實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)（如將鈾的原子量由116修正為240，預(yù)言了未知金屬Ga的原子量與性質(zhì)），凱庫(kù)勒“夢(mèng)中”發(fā)現(xiàn)苯環(huán)結(jié)構(gòu)亦是如此。

化學(xué)學(xué)科的發(fā)展就是人們利用實(shí)驗(yàn)與思維作為證據(jù)，共同作用碰撞的結(jié)果，化學(xué)研究的不斷推進(jìn)，化學(xué)學(xué)科的不斷成熟完善，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)和思維為主的化學(xué)學(xué)科方法功不可沒。鑒于化學(xué)思維的重要作用，有關(guān)化學(xué)思維、化學(xué)高階思維的研究是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)[15～17]。因此，化學(xué)學(xué)科方法是理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的視角之一。

2.3? 化學(xué)學(xué)科知識(shí)視角

國(guó)際著名科學(xué)教育家馬修斯（Matthews， 1991）認(rèn)為科學(xué)教育的目的有兩個(gè)方面，對(duì)科學(xué)事實(shí)、規(guī)律以及具體學(xué)科（如化學(xué)）相關(guān)知識(shí)的傳播是其中的目的之一[18]?；瘜W(xué)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、來源是兩種重要的從化學(xué)學(xué)科知識(shí)認(rèn)識(shí)學(xué)科本質(zhì)的視角。化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)是從認(rèn)識(shí)論角度認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的結(jié)果導(dǎo)向產(chǎn)物，即knowthat，化學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的簡(jiǎn)單集合，即形成了化學(xué)知識(shí)?；瘜W(xué)知識(shí)來源是從認(rèn)識(shí)論角度認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的過程導(dǎo)向產(chǎn)物，即knowhow[19]。

化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)： 化學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)得出大量豐富的化學(xué)知識(shí)，這些化學(xué)知識(shí)之間不是孤立存在的，由于化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)、合成、轉(zhuǎn)化，對(duì)應(yīng)化學(xué)知識(shí)也擁有自在的邏輯關(guān)聯(lián)，形成一定的結(jié)構(gòu)。孤立的化學(xué)知識(shí)支撐不了一個(gè)學(xué)科的形成，化學(xué)學(xué)科的形成需要學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)化。例如拉瓦錫在發(fā)現(xiàn)氧氣之后，通過電解水發(fā)現(xiàn)了氫氣（道爾頓稱之為成水元素，hydrogen）;道爾頓原子學(xué)說與蓋·呂薩克分子學(xué)說和阿伏伽德羅之間的關(guān)系;元素周期律的發(fā)現(xiàn)與新元素發(fā)現(xiàn)之間的關(guān)系;凱庫(kù)勒提出碳四價(jià)與有機(jī)物結(jié)構(gòu)、合成等化學(xué)知識(shí)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián);拉瓦錫提出的氧化學(xué)說在燃燒、緩慢氧化、電化學(xué)、有機(jī)物反應(yīng)等多個(gè)層面的關(guān)系等，都體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)內(nèi)部之間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代化學(xué)學(xué)科發(fā)展逐漸成熟完善，化學(xué)知識(shí)的關(guān)系與結(jié)構(gòu)也基本探明、成型，這種關(guān)系和結(jié)構(gòu)較明晰地以結(jié)果的形式表現(xiàn)在現(xiàn)行化學(xué)課程的課程標(biāo)準(zhǔn)與教科書中，表現(xiàn)為文本上的符號(hào)、文字、編排體例和編排順序。站在中學(xué)化學(xué)的立場(chǎng)來看，有限的課程容量與近乎無限的科學(xué)知識(shí)之間存在天然的沖突，化學(xué)課程不應(yīng)成為化學(xué)孤立知識(shí)的“倉(cāng)庫(kù)”?？傮w來看，理解化學(xué)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，要基于三個(gè)維度（結(jié)構(gòu)、能力、時(shí)間）和三個(gè)水平（宏觀、分子、電子）的角度[20]，理解化學(xué)基本概念（包括概念、原理、事實(shí)）之間關(guān)系，理解其與化學(xué)觀念的聯(lián)系，理解化學(xué)不同學(xué)段間的聯(lián)系，理解其在學(xué)科和課程中的地位，理解其跨學(xué)科聯(lián)系等，這都是理解學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容。

化學(xué)知識(shí)來源： 如果把化學(xué)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)當(dāng)做是明確的知識(shí)（explicit knowledge），那么化學(xué)知識(shí)來源就是默會(huì)性知識(shí)（tacit knowledge），默會(huì)性知識(shí)意味著必須要體驗(yàn)其產(chǎn)生來源的過程?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)不僅需要正確的客觀性知識(shí)，還需要從化學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生與來源中去發(fā)掘爭(zhēng)議和論證性問題，探尋學(xué)科本質(zhì)。科學(xué)史的一種重要作用就是通過教師在講授科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，以實(shí)證的方式向?qū)W生展示概念、原理發(fā)現(xiàn)的全部歷史，指明其中遇到的各種困難以及如何決策的過程[21]。例如，燃素說是化學(xué)史上第一個(gè)統(tǒng)一的理論，幾乎解釋了當(dāng)時(shí)所知的絕大多數(shù)化學(xué)現(xiàn)象，化學(xué)就是借助燃素說從煉金術(shù)中解放獨(dú)立出來的[22]。而隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，燃素說并不能解釋所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從1703年斯塔爾提出燃素說開始，到1777年拉瓦錫發(fā)表《燃燒概論》，科學(xué)燃燒學(xué)說的建立歷經(jīng)70多年。拉瓦錫自己對(duì)燃燒學(xué)說建立也很謹(jǐn)慎，從1772年到1777年，歷經(jīng)5年大量的實(shí)驗(yàn)才得出結(jié)論?；瘜W(xué)家們的認(rèn)識(shí)與學(xué)生的學(xué)習(xí)階段具有相似性，學(xué)生的認(rèn)識(shí)與化學(xué)史的發(fā)展具有相似之處[23]，科學(xué)家與兒童的認(rèn)知具有相似性[24]，科學(xué)學(xué)科的概念理解與科學(xué)史上的發(fā)展是平行的[25]。當(dāng)今化學(xué)學(xué)科正在快速發(fā)展，化學(xué)知識(shí)更新速度也在加快，正確地認(rèn)識(shí)和發(fā)展化學(xué)科學(xué)技術(shù)是擺在人們面前的迫切問題[26]。感受化學(xué)家們?cè)谄渲械钠D辛探索、研究方法等，將有利于科學(xué)的品格、態(tài)度的養(yǎng)成。丹麥的科學(xué)史學(xué)家卡拉夫（Kragh， 2003）認(rèn)為科學(xué)史具以下功能： 科學(xué)史是一種批判性評(píng)價(jià)科學(xué)方法和概念的工具;科學(xué)史研究提升科學(xué)本身的價(jià)值和威望;科學(xué)史作為科學(xué)研究的背景材料，可以展示科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)[27]?？傮w來看，從學(xué)科知識(shí)來源視角理解學(xué)科知識(shí)（如燃燒的定義、條件），有利于理解其背后的科學(xué)態(tài)度（如實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新、科學(xué)倫理）、科學(xué)過程（如探究、推理、證實(shí)與證偽、決策）以及相應(yīng)的教學(xué)方式（如將化學(xué)知識(shí)的歷史發(fā)展脈絡(luò)梳理清楚，挑選其中有關(guān)爭(zhēng)論、暫定、決策等歷史素材，將之作為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的載體），這亦是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的價(jià)值所在。

3? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的內(nèi)容剖析

綜上所示，總結(jié)得出化學(xué)本質(zhì)三個(gè)視角的內(nèi)容表述，如表1所示。

表1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解內(nèi)容表述

學(xué)科本質(zhì)內(nèi)容內(nèi)容表述

化學(xué)學(xué)科價(jià)值社會(huì)價(jià)值;育人價(jià)值;學(xué)科價(jià)值

化學(xué)學(xué)科方法化學(xué)實(shí)驗(yàn)： 特定視角（原子、分子水平）對(duì)物質(zhì)（組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用）進(jìn)行的研究;化學(xué)思維

化學(xué)學(xué)科知識(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu);知識(shí)來源

因此，理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，就是要從化學(xué)學(xué)科價(jià)值、方法和知識(shí)三個(gè)視角去具體把握學(xué)科不同層面的本質(zhì)內(nèi)涵。理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，還需要澄清以下兩個(gè)問題。

3.1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解三個(gè)視角的關(guān)系

從事物之間的內(nèi)部聯(lián)系來看，化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解的三個(gè)視角反映了其本質(zhì)的不同側(cè)面，基于價(jià)值論視角的化學(xué)學(xué)科價(jià)值是其學(xué)科發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力，學(xué)科發(fā)展體現(xiàn)對(duì)社會(huì)和育人的巨大價(jià)值，這種價(jià)值是推動(dòng)著化學(xué)學(xué)科發(fā)展進(jìn)步的最強(qiáng)大動(dòng)力;而化學(xué)家們之所以能取得如此大的成就，其基于方法論視角的研究方法是推動(dòng)其研究的基本手段;隨著化學(xué)學(xué)科的不斷形成與完善，外在認(rèn)識(shí)論視角的化學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)部關(guān)系與結(jié)構(gòu)也日趨完善，這也是學(xué)生化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的顯性目標(biāo)所在。圖1是化學(xué)學(xué)科本質(zhì)三個(gè)視角的內(nèi)在關(guān)系圖。

圖1? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解三個(gè)視角的內(nèi)在關(guān)聯(lián)

從圖1看出化學(xué)本質(zhì)理解的三個(gè)視角之間的關(guān)聯(lián)，圖中的箭頭表示本質(zhì)不同維度之間的相互促進(jìn)作用。例如化學(xué)學(xué)科價(jià)值作為“內(nèi)在驅(qū)動(dòng)”，對(duì)“研究手段”的更新、“外在體現(xiàn)”的揭示起著促進(jìn)作用。就“研究手段”而言，其不斷革新和使用有利于學(xué)科價(jià)值的彰顯。因此，這三個(gè)維度是不同側(cè)面理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的關(guān)鍵，缺一不可，直接將化學(xué)學(xué)科本質(zhì)理解成化學(xué)學(xué)科的定義，不利于其學(xué)科本質(zhì)的理解和表征。

3.2? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)與核心素養(yǎng)

學(xué)科本質(zhì)與學(xué)科核心素養(yǎng)具有天然的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)科核心素養(yǎng)不是憑空得出，其形成有其內(nèi)在邏輯，基于學(xué)科本身發(fā)展形成的化學(xué)本質(zhì)和時(shí)代發(fā)展需求是其重要的考量因素。總的來看，理解學(xué)科本質(zhì)是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和條件，教師理解了學(xué)科的本質(zhì)，就有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。二者的關(guān)系如圖2所示。

圖2? 化學(xué)學(xué)科本質(zhì)與學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系

如圖2的“冰山模型”，核心素養(yǎng)是表現(xiàn)出來的結(jié)果（水面之上），學(xué)科本質(zhì)位于水面之下[28]。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)表述側(cè)重于培養(yǎng)的結(jié)果導(dǎo)向，是化學(xué)教育教學(xué)需要達(dá)成的目標(biāo)。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開化學(xué)學(xué)科知識(shí)載體，化學(xué)學(xué)科方法引領(lǐng)，化學(xué)學(xué)科價(jià)值驅(qū)動(dòng)。課堂教學(xué)只有統(tǒng)籌好三者的關(guān)系，才有可能實(shí)現(xiàn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。值得提出的是，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)突出化學(xué)學(xué)科方法層面的培養(yǎng)（如宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與創(chuàng)新意識(shí)），皆因化學(xué)學(xué)科方法是研究與學(xué)習(xí)的工具和手段。例如從分子水平看，生命活動(dòng)本質(zhì)上就是一個(gè)化學(xué)過程，生物學(xué)家其實(shí)是在用化學(xué)領(lǐng)域的思維，進(jìn)行改變生命科學(xué)的研究。迄今頒發(fā)的105次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中，42%的研究成果“跨界”屬于物理、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，新世紀(jì)頒發(fā)的18次獎(jiǎng)項(xiàng)中，有12次與生命科學(xué)相關(guān)[29]。因此培養(yǎng)新時(shí)代拔尖化學(xué)專業(yè)人才和高素質(zhì)公民，其具備化學(xué)學(xué)科方法，特別是創(chuàng)新意識(shí)，是十分重要的，這也就不難理解化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中化學(xué)學(xué)科方法所占比例高的原因了。

在教育理論層面，較有影響力的觀點(diǎn)是將學(xué)科知識(shí)的形態(tài)作為學(xué)科的核心，是學(xué)科的本質(zhì)所在[30]。這種認(rèn)識(shí)雖然簡(jiǎn)潔明了，但難以把握具體學(xué)科知識(shí)背后的本質(zhì)特點(diǎn)。從價(jià)值論、方法論、認(rèn)識(shí)論與本體論視角有利于全方位、多角度理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，有利于加深對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解與教學(xué)。對(duì)學(xué)科本質(zhì)的理解有利于加深對(duì)學(xué)科理解的認(rèn)識(shí)[31]，不管學(xué)校課程改革目標(biāo)如何變化，從“雙基”到“三維目標(biāo)”，再到學(xué)科核心素養(yǎng)，多視角理解學(xué)科本質(zhì)，是加深化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵理解，以及理解拓寬培養(yǎng)途徑的有效方式。

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