化学学科能力及其表现研究(2)

　　(二)基于学习理解、应用实践、迁移创新的化学学科能力及其要素

　　学科能力是指学生顺利进行相应学科的认识活动和问题解决活动所必需的、稳定的心理调节机制。学科能力表现是学生完成相应学科认识活动和问题解决活动的表现，实质为核心学科知识和经验在各类能力活动中的表现。

　　化学学科的认识活动和问题解决活动可以概括为：(1)知识和经验的输入———学习理解活动，学习理解活动的关键心理操作要素有：观察、记忆、提取信息；概括、关联、整合；说明、论证、推导等。(2)知识和经验的输出———应用实践活动，其中的关键心理操作要素有：分析、解释；推论、预测；设计、证明等。(3)知识和经验的高级输出———创新迁移活动，包括复杂推理(综合问题解决)；系统探究(问题假设、系统设计实施、建立模型)；创造性思维(批判性思考、评价、反思；想象、创意、发现远联系等)。

　　由此，提出化学学科的学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力的概念及其要素，如下：

　　化学的学习理解能力是指学生顺利进行知识和经验的输入和加工活动的能力。具体能力要素包括：辨识和记忆、概括和关联、说明和论证等学习理解活动。

　　化学的应用实践能力是指学生能够进行知识经验的简单输出活动，完成特定学科活动、以及应用学科核心知识经验分析和解决实际问题的能力。具体包括：分析和解释、预测与推论、选择并设计问题解决方案等应用实践活动等能力要素。

　　化学的迁移创新能力是指学生能否利用学科核心知识、活动经验等，解决陌生和高度不确定性问题以及发现新知识和新方法的能力。具体包括复杂推理、系统探究、创新思维(发散思维、想象、创意设计、批判思考、远联系发现)等能力要素。

　　(三)基于类化经验和认识方式的化学学科能力内涵实质

　　依据能力类化经验说，化学学科能力是指个体能够顺利地完成特定的化学学科认识活动和问题解决任务的稳定的心理调节机制，具体包括定向调节机制和执行调节机制，其中陈述性知识是定向调节机制的基础，程序性知识和策略性知识是执行调节机制的基础。所以，化学学科能力的内涵基础是结构化和类化的的核心知识以及核心活动经验。

　　本研究认为，知识成为学科能力还依赖于知识能否转化为学生自觉主动的认识方式。认识方式是个体对客观事物能动反映的方式，是学生在思考和处理问题时，所表现出来的倾向于使用某种思维模式或是从一定角度来认识或解决问题的信息处理对策或模式。认识方式包含认识角度、认识路径和认识方式类别等基本构成要素。化学学科有其特定的认识和研究领域，有其特有的认识活动和问题解决任务，需要独特的认识事物以及分析和解决问题的角度、思路和方法，即比较特定的认识方式和推理模式。具有不同认识方式的学生在分析和解决某一化学问题时，会具有不同的能力表现。化学学科认识方式是化学学科能力的内涵实质，是知识转化为或表现为化学学科能力的核心机制。

　　特定领域的认识角度和认识思路与学科知识密切相关并相互匹配，学科的核心知识具有重要的认识方式功能，提供核心的认识角度，形成重要的认识思路和推理路径。此乃学科能力类化经验论的要义之所在。

　　(四)化学学科能力内涵构成及其活动表现的系统模型

　　本研究从学习理解、应用实践和迁移创新三个层面建立化学学科能力活动表现框架，从核心学科知识、核心学科活动经验和化学认识方式三个维度揭示化学学科能力的内涵构成，从而构建起化学学科能力内涵构成及其活动表现的系统模型。

　　在上述模型中，学科核心知识和活动经验是学科能力发展的基础，学科认识方式是学科能力发展的内涵实质，学科能力活动类型是学科能力发展水平的外在表现。

　　其中，化学核心学科知识主题包括化学无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等。化学核心活动经验包括物质性质探究、反应规律探究、组成和结构探究、物质及能量的转化设计、物质分离、物质检验等。

　　化学学科认识方式包括认识角度、认识方式类别三个基本要素。每个认识域或认识对象都有其独特的认识角度，如，物质、反应和能量是化学学科的核心认识角度，而类别、化合价、周期表中的位置和价键结构等又是中学阶段有关物质的核心认识角度，方向、限度、速率和条件是有关化学反应的核心认识角度。能量类型、体系能量改变和能量转化途径是关于能量的核心认识角度。核心认识角度会有二级或三级具体认识角度，认识角度之间的关系形成认识思路，核心认识角度与认识思路稳定后会形成相应的认识方式类型。

　　化学学科能力活动表现包括学习理解(辨识记忆、概括关联、说明论证)、应用实践(分析解释、推论预测、简单设计)、迁移创新(复杂推理、系统探究、创新思维)3大类、9小类(3×3学科能力要素)。

　　随着年级的不同，化学核心知识和活动经验的丰富，学生的化学认识方式不断发展，其化学学科能力总体上应该呈现发展趋势，其中年级课程和教学是学生化学学科能力的重要发展变量。基于化学学科能力构成及其表现的系统模型，从学习理解能力、应用实践能力、迁移创新能力三个方面对中学生化学学科能力表现界定如下。

　　学习理解能力表现：通过无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等化学核心知识内容的学习，能记住典型物质的重要性质、核心反应规律、重要理论和典型原型，能辨识生活中的常见物质，能够辨识化学核心活动原型及程序经验；能基于数据、现象等实验事实概括物质性质和化学反应规律，能概括针对材料、健康和环境的认识框架；能建立物质变化与能量变化、物质性质、性质与转化、核心概念等的关联，能建立原型活动的目的和程序的关联；能运用相关理论模型和实验事实对物质性质、化学反应规律和理论及生活问题进行说明论证，能对化学核心活动原型程序的合理性进行说明论证，并且可以完整复述活动原型；形成并发展对物质、反应的核心认识角度，运用元素观、转化观、微粒观、平衡观、系统观等认识物质和化学反应的能力。

　　应用实践能力表现：在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等特定领域的问题解决中，能运用核心知识，基于某一认识角度分析、解释实验室、生产、生活实际中的问题；能根据信息对未知物组成、结构和性质，反应中的物质变化和能量变化及相应的现象，反应规律等进行推论预测；能设计简单实验研究物质组成、结构、性质和转化，研究化学反应规律，实现化学反应中的能量变化，解决与生活相关的问题。在问题解决的过程中，内化认识角度、形成并完善认识思路，实现对无机物、有机物和化学反应的系统化认识。在化学核心活动的问题解决中，能应用活动程序经验分析近变式活动程序的合理性及其原理，分析概括近变式的活动程序经验，对近变式实施预测性质、获取证据、基于证据得出结论等活动程序之一，进而对近变式完整地实施活动程序。完整性体现于从确认目标到设计方案，从性质预测到证据收集，从识别变量到变量关系的探究。近变式主要是指与原型较为近似但具体对象相对陌生的化学核心活动任务。

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