浅谈学生化学学科能力构成

◎  四川省乐山市峨边彝族自治县教师进修学校    周幼章

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》将“坚持能力为重”列为学科建设与发展的基本导向，“学科能力是衡量学生身心发展的重要指标，也是学科改革的中心问题”。长期以来，关于化学学科应该培养学生怎样的能力，也就是化学学科能力究竟包括哪些核心要素，在课程标准、高考说明等政策依据中还没有形成统一的说法。《普通高中化学课程标准（实验）》在“课程目标”部分，有“能综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决一些化学问题”、“经历对化学物质及其变化进行探究的过程……提高科学探究能力”、“敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力”、“学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工”、“能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力”等相关描述。而化学学科能力的构成，我认为应该包含这些方面：①观察与实验能力；②化学学习能力；③化学思维能力；④科学探究能力；⑤实践与创新能力。

下面就这些要素进行一一说明。

一、观察与实验能力

    从能力理论的角度看，智力中包含有观察力，技能中则包含有操作技能。从化学学科特点看，化学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是化学研究的基本方法，因而，我们把观察与实验能力作为化学学科的基础能力。

    对客观事物的观察是获得知识的最基本途径，也是认识客观事物的最基本环节，更是思维的基础。观察能力可以明确为：能够通过对实验现象、实物、模型、微观结构、图形、图表以及自然界、生产和生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆的能力。

    化学实验能力是多种成分组成的一种综合能力。这种能力的基础包括化学基础知识、实验操作技能之外，还应包含发现问题的能力、设计实验方案的能力、观察实验并进行思维加工能力等。根据化学课程标准的目标和要求，可以进一步制定培养化学实验能力的具体要求：①能恰当地使用化学仪器和试剂，用正确的化学实验基本操作，完成规定实验的能力，并能初步处理实验过程中有关安全问题的能力；②观察分析实验结果和处理实验数据，得出正确结论的能力，简明、扼要和规范地记录实验过程、条件、现象和结果，具有撰写实验报告的能力；③根据对问题的分析提取恰当的实验课题，设计或评价简单实验方案的能力，具有通过化学实验来探索规律、解决问题的能力。

二、化学学习能力

    化学学习能力是化学学习活动中形成和发展起来的，是学生运用科学的学习方法去获取信息、加工和利用信息、分析和解决化学实际问题的一种综合能力。这项综合能力需要记忆能力、思维能力、自学能力等多项基本能力的支持。记忆能力是根据化学学科的特点和化学知识的规律性以及正确运用心理学的记忆规律进行记忆的能力，这种能力在化学用语的记忆和熟练应用上特别重要，思维能力是整个学习能力结构的核心，自学能力带有综合性，自学能力能促使思维能力向较高层次发展。

    化学学习能力的形成和发展是通过化学知识、技能和科学方法的获得和广泛迁移，从而使它们得到不断综合和概括化而实现的这一形成过程，从学习者的内因分析依赖于学生对知识、技能和科学方法的掌握质量及其结构化、网络化、程序化水平，依赖于学生的一般智力水平以及以学习动机为核心的非智力因素的调控；从外部环境来分析，主要受知识的外部结构化水平、教学过程科学化水平、教学策略的有效性水平、教学评价的适时性和促进性水平等教学因素的影响。根据化学学习能力的特点，可以把它明确分为三个方面：①对化学应该掌握的内容融会贯通，对化学知识作“意义记忆”和“抽象”“逻辑记忆”，有正确复述、再现、辨认的能力；②能够通过积极地观察、思考和不断地整合，运用科学思维方法，获取感性知识并进行加工、吸收、有序存储的能力，具有自我获取知识、更新知识的能力；③能够从涉取的信息中，准确提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重新组合为新知识块的能力，在分析、评价的基础上应用新信息，进而解决过去从未涉及的新问题的能力。

三、化学思维能力

    思维能力是诸种能力的核心。化学学科以化学知识为载体，部分地承担着思维能力的培养。化学学科的思维能力，既有适用于各个不同学科的共同性的能力，也有化学学科的独具的、有自身特点的思维能力。我们可以把能力理论中的想象能力、思维能力与化学学科特点交互结合从而形成化学思维能力。

    化学学科思维能力，可概括为5项：①能将实际问题（或题设的情境）分解，找出应答的关键，能选择和调用储存的知识，将它们分解、迁移、转换（联想、类比、模仿和改造）、重建，使问题得到解决的应用能力；②能将化学知识（含实际事物、实验现象、数据和各种信息），按内在联系抽象归纳，逻辑地统摄成规律，并能按此规律进行推理（发散和收敛）的创造能力；③对原子、分子、化学键等微观结构有一定的三维想象能力；④通过分析和综合、比较和论证，选择解决问题的最佳方案的评价能力；⑤将化学问题抽象成教学问题，利用数学工具，通过计算和推理（结合化学知识），解决化学问题的计算能力。

四、科学探究能力

    科学探究是一种重要的学习方式，也是中学化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。探究学习也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。在科学探究的活动中，融合了提出问题能力、自主学习能力、科学认知能力（科学方法）、实验能力等诸种能力，可见，科学探究能力是一种需要多项基本能力参与的一种综合能力。科学探究能力是新课程区别于以往课程的一种新的能力观。

    科学探究能力的具体要点是：①了解并初步实践科学探究的一般过程，具有发现学习生产、生活中有意义的化学问题，并按照科学探究的步骤去解决新问题或探究新知识的能力；②通过以实验为主的多种探究活动，强化科学探究的意识，能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，运用科学方法，揭示化学变化的规律对化学问题提出科学合理解释的能力。

五、实践与创新能力

    课程标准中明确规定：“高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能，有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力。”我国社会主义建设事业需要大批富有创新精神和实践能力的建设人才，而化学教育正肩负着这样的使命。化学是一门中心的、实用的、创造性的学科，表明化学的应用性是化学理论的价值所在及其归宿，化学的创造性是化学学科发展动力及魅力，是化学教育的最高目标追求，这一能力观适应了当今社会飞速发展对化学人才培养的高水准和高素质。

实践与创新能力的要求包括：①联系生产、生活实际，能够将实际问题分解，通过综合运用化学及其他学科知识，采用分析、综合的方法，分析解决实际问题的实践应用能力；②能够综合运用化学知识或相关信息，运用一定的科学方法，进行科学探究和探索新科学知识的创造能力。

上面这五种能力能较好地解决一般能力与学科特殊能力、基本能力与综合能力两者融合的问题。尽管能力之间存在着重叠与关联等问题，但却能客观地反映出不同能力之间相互制约、互为前提的交叉关系，且突出了学科的特征和新课程改革的目标，形成一个多因素、多形态、多层次的化学学科能力结构。