一、研究的缘起 《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称“2022版课程标准”)将“化学观念”置于学科核心素养构成的首要位置,并将“形成化学观念,解决实际问题”作为课程目标之一,明确了化学观念的内涵、形成机制、目标要求和价值向度,体现了对化学知识和原理的深度理解和灵活应用的重视,充分彰显化学知识和概念内蕴的理性价值和教育价值,强调了由“知识获取”向“观念建构”的重要意义,最终致力于化学观念的养成。 化学观念是三维目标中“知识与技能”的提炼和升华,立足于化学知识、概念和原理的事实性理解之中;发展于学生知识学习形态的提炼、升级与变构;形成于居高临下、总揽全局地对化学知识的学习理解和应用实践推进过程中。涵盖了对物质的组成与结构、性质与应用、化学反应与规律的认识,是从“物质结构与性质相联系、宏观与微观相融合、变化与平衡相统一”的视角和方法解决与化学相关的实际问题并作出判断的工具,需要在逻辑分析、意义理解和抽象概括等过程中逐步揭示,以实现知识的结构化与观念化进阶。 化学观念是其他化学核心素养形成和发展的内在要素和“锚”,是激发学生的科学思维,实现对化学科学本质的理解,培养良好的科学态度和责任感的路标。化学观念既是科学探究与实践的内容载体,引领科学探究与实践的学习方式,又是其在知识层面的探究成果,贯穿于化学教与学的全过程,突出数据解释与模型建构等要素,体现“模型建构”是化学科学研究的基本方法,发展对物质和化学变化的基本观念,引导学生在实验情境和跨学科实践活动中形成化学观念的科学探究和实践过程、应用化学观念指导科学探究实践和解决情境问题[1];科学思维体现核心素养的思维水平要求,促使学生将化学观念转化为推理角度、推理路径,在自主应用所形成化学观念和基于化学观念的科学思维研究物质及其变化过程中,进行分析解释、推论预测、设计调控,实现主动迁移、创新应用,推动学生的化学观念向高水平发展;科学态度与责任体现核心素养的价值取向和立场,关注科学、技术、社会、环境之间的关系,倡导勇于探究、严谨求实、崇尚真理,体会学科价值、伦理、法治、决策、生态文明、为国而学的责任感,体现科学探究与实践中的伦理道德,是对化学观念灵活应用的具体诠释和实际要求,是学生逐渐形成的科学态度倾向和更高层次的价值追求。可见,化学观念居于核心素养的核心位置,具有统摄意义,充分反映学科特质,具有丰富的教育功能(见下页图1所示)。 二、化学观念的发展层级分析 倡导基于主题大概念来选择和组织化学课程内容,构建大概念统领的多维化学课程内容结构体系是“2022版课程标准”的核心理念,结合学习主题的内容特点,明确了化学科学本质、物质的多样性、物质的组成、物质的变化与转化、化学与可持续发展五个主题大概念,要求“基于大概念,帮助学生建构化学观念,形成化学学科思维方式和方法,树立正确的价值观,落实课程目标”[2](见表1所示),将学习主题中的相关知识、方法和态度等联系起来并赋予其意义。

学习主题是化学课程内容结构化的重要形式,主要通过主题大概念统领,体现其独特素养功能和价值;化学观念是课程目标,是对化学概念、原理和规律的提炼与升华,是学生认识物质及其变化,以及解决实际问题的基础;大概念则是课程内容,贯穿于“2022版课程标准”的课程理念、课程目标、课程内容和课程评价等不同维度中,是学习主题中相关核心知识、思路与方法、重要态度、必做实验及实践活动等内容的结构化与系统化,来源于课程标准和教科书承载的看得见的一般知识与看不见的核心概念,深藏于其与一般知识和核心概念的逻辑关系中,反映知识的本质,为化学观念的形成提供支架,是核心概念和化学观念间的桥梁。教学过程中,教师应以事实性知识、具体情境或具体问题为起点,通过丰富的实践活动与体验、深入的分析与综合、迁移与创造,建立核心概念,在不断积累中自下而上逐渐形成属性更一般、范围更广泛、起归属作用的大概念,使学生在面临新情境、新问题时,可以灵活提取、迁移应用,与事实相互解释、相互验证,逐渐深化看待世界的核心思想观念与思维方式[3]。 笔者认为,化学观念的建构必须建基于对化学大概念的深入理解,是学生通过大概念的学习,认识化学科学本质,形成对化学学科的总括性认识,是化学知识体系中最深层、最上位的东西。其重要意义和价值在于认识属性和思维功能,概括了认识该学习主题的基本方式,包括分析和解决问题的认识角度、研究思路与方法以及基本样态和认识取向立场[4]。义务教育化学应重视与物质组成有关的观念(元素观)、与物质结构有关的观念(微粒观、物质结构观等)、与物质性质和化学反应有关的观念(化学变化观、化学反应观、化学能量观等)以及化学与社会有关的观念(化学科学价值观)等。