核心素养导向下高中化学教育的创新与实践
** 随着新一轮基础教育课程改革的深入推进,以“立德树人”为根本任务,以发展学生核心素养为导向的教育理念已成为共识,高中化学作为培养学生科学素养、创新精神和实践能力的重要学科,其教学范式亟待从传统的知识传授向素养培育转型,本文首先阐述了核心素养与高中化学学科的内在联系,明确了化学学科核心素养的四大内涵——宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任,系统探讨了在核心素养导向下,高中化学教育在教学内容、教学模式、评价方式以及教师专业发展四个维度的创新路径,分析了当前实践中面临的挑战,并对未来发展趋势进行了展望,旨在为一线化学教师提供理论参考和实践指引,推动高中化学教育实现从“教书”到“育人”的根本性转变。

核心素养;高中化学;教学创新;实践路径;教育改革
21世纪是知识经济时代,科技进步日新月异,全球化与信息化浪潮深刻地改变着社会对人才的需求,传统的以知识记忆和应试为导向的教育模式,已难以适应培养具备批判性思维、创新能力、合作精神和解决复杂问题能力的新时代人才的要求,在此背景下,世界各国的教育改革纷纷聚焦于“核心素养”(Key Competencies)的培养,旨在通过教育使学生能够成功应对未来生活的各种挑战。
我国教育部于2025年印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,首次明确提出“核心素养”的概念,并将其作为贯穿国家课程标准研制、教学实施、考试评价的“红线”和“灵魂”,2025年版《普通高中化学课程标准》(以下简称“新课标”)正式发布,明确将“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”这五大方面确立为化学学科的核心素养,这标志着我国高中化学教育进入了一个全新的发展阶段——从关注“学生学会了什么”转向关注“学生能成为什么样的人”。
理念的前行并不必然带来实践的同步,当前,许多高中化学课堂仍固守着“教师讲、学生听,黑板写、笔记抄,做题海、应付考”的传统模式,核心素养的培养往往停留在口号层面,未能有效融入日常教学,如何将抽象的素养目标转化为具体、可操作的教学行为?如何设计能够激发学生内在动机、促进深度学习的教学活动?如何建立与素养导向相匹配的评价体系?这些都是当前高中化学教育亟待破解的现实难题。

本研究立足于核心素养的时代背景,深入探讨高中化学教育的创新与实践路径,通过对核心素养内涵的解读,分析其在化学教学中的具体体现,并从教学内容重构、教学模式革新、评价方式转型以及教师专业发展等多个维度,构建一个系统化的化学素养培育框架,本研究旨在为一线化学教师提供一套行之有效的策略和方法,推动高中化学课堂真正成为培养学生科学精神和人文素养的沃土,为学生的终身学习和未来发展奠定坚实基础。
核心素养与高中化学教育的内在联系
核心素养是学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,它不是单一的知识或技能,而是知识、能力、情感态度与价值观的整合体,化学作为一门研究物质的组成、结构、性质、变化及其规律的科学,其独特的学科属性与核心素养的培养目标高度契合,二者之间存在着深刻的内在联系。
(一) 化学学科的独特价值:核心素养的天然载体
化学是一门中心的、实用的、创造性的科学,它从微观层面揭示物质世界的奥秘,在宏观层面解释生产生活的现象,连接着基础科学与技术应用,这种“宏观-微观-符号”三重表征的独特思维方式,为培养学生的多种核心素养提供了天然载体。

- 培养科学精神: 化学的发展史本身就是一部人类不断探索、求真、实证和创新的历史,从拉瓦锡的氧化学说到门捷列夫的元素周期表,再到现代化学键理论的建立,无不体现了科学家严谨求实的态度、勇于质疑的精神和追求真理的执着,学习化学史,本身就是对学生进行科学态度教育的最佳素材。
- 激发创新意识: 化学是一门不断发展的学科,新物质、新反应、新理论层出不穷,从合成氨到青霉素,从高分子材料到纳米技术,化学的每一次突破都极大地推动了社会进步,这向学生展示了科学的创造性和无限可能性,能有效激发他们的好奇心和创造欲望。
- 强化社会责任: 化学是一把“双刃剑”,它既能为人类带来福祉(如药物合成、材料开发),也可能带来环境问题(如污染、温室效应),引导学生辩证看待化学技术,理解化学与社会、环境的密切关系,是培养其社会责任感的重要途径。
(二) 化学学科核心素养的内涵解析
新课标提出的五大化学学科核心素养,是一个有机整体,共同构成了化学育人的目标框架。
- 宏观辨识与微观探析: 这是化学学科特有的思维方式,要求学生既能从宏观现象(如颜色变化、沉淀生成、气体产生)中获取信息,又能运用原子、分子、离子等微观粒子的观点解释现象的本质,并能用化学符号(化学式、方程式、结构式)进行表征,这是连接宏观世界与微观世界的桥梁,是化学思维的基石。
- 变化观念与平衡思想: 化学是研究变化的科学,要求学生认识到物质是永恒运动的,变化是有条件的(如温度、压强、浓度),尤其要深刻理解“化学平衡”这一核心概念,认识到动态平衡是自然界和化学反应中普遍存在的规律,并能运用平衡移动原理分析和解决实际问题,这培养了学生用发展的、联系的观点看问题的辩证思维。
- 证据推理与模型认知: 这是科学探究的核心方法,要求学生基于实验现象、数据等证据,进行逻辑推理,得出科学结论,能够运用模型(如原子结构模型、分子模型、反应历程模型)来理解和预测化学现象,并能认识到模型的局限性,在必要时进行修正和优化,这培养了学生的逻辑思维和抽象思维能力。
- 科学探究与创新意识: 这是化学实践能力的体现,要求学生能够主动发现问题、提出假设、设计并实施实验方案、收集和分析数据、得出结论并进行交流反思,在此过程中,鼓励学生不墨守成规,尝试新的实验方法或思路,培养其创新精神和实践能力。
- 科学态度与社会责任: 这是化学教育的价值引领,要求学生形成严谨求实、怀疑批判、乐于探究、追求真理的科学态度,要认识化学对人类生活和社会发展的双重影响,树立绿色化学和可持续发展的理念,增强对自然和社会的责任感,做一名有担当的现代社会公民。
这五大素养相互渗透、相互支撑,共同构成了学生通过化学学习所应形成的综合品格与能力,高中化学教育的创新,必须紧紧围绕这五大素养展开,将它们有机地融入到教学的每一个环节。
核心素养导向下高中化学教育的创新路径
将核心素养的培养落到实处,需要对传统的化学教育进行系统性、全方位的革新,这不仅是教学方法的简单调整,更是教育理念、内容、模式和评价的深刻变革。
(一) 教学内容的重构:从“知识本位”到“素养导向” 以教材知识点为中心,强调知识的系统性和完整性,在素养导向下,教学内容需要进行重构,使其更具情境性、问题性和综合性。
- 创设真实情境,驱动素养发展: 将化学知识置于真实的社会、生活、科技情境中,在讲授“元素周期律”时,可以从“寻找新材料”或“药物设计”的需求出发,引导学生探究元素性质的递变规律及其应用,在讲授“环境保护”时,可以结合本地河流污染的案例,让学生分析污染原因,设计治理方案,真实情境能够激发学生的学习兴趣,让他们感受到化学的实用价值,并在解决实际问题的过程中,自然地运用和发展各项素养。
- 突出问题导向,深化思维训练: 改变“知识点罗列式”的教学逻辑,围绕核心概念和关键能力设计“大问题”或“核心问题链”,围绕“物质的量”这一核心概念,可以设计一系列递进式问题:“为什么要引入‘物质的量’?它与其他物理量(质量、体积)有何关系?如何用它来表示溶液的浓度?在化学方程式的计算中它有何优势?”通过引导学生探究这些问题,不仅能帮助他们深刻理解概念,更能培养其证据推理、模型构建等高阶思维能力。
- 强化STSE(科学-技术-社会-环境)融合,提升社会责任: 在教学中,有意识地渗透化学史、化学前沿科技、化学与生活的联系以及化学伦理等内容,在学习“合成高分子材料”时,不仅要介绍其优良性能,也要引导学生讨论“白色污染”问题,并介绍可降解塑料的研发,在学习“生命的基础有机物”时,可以结合新冠疫情,讲解RNA疫苗的化学原理,这种融合有助于学生形成全面、辩证的科技观,增强其社会责任感。
(二) 教学模式的革新:从“教师中心”到“学生中心”
教学模式是教学理念的具体体现,核心素养的培育,离不开以学生为主体的、主动建构式的学习活动。
- 项目式学习(PBL): 这是培养学生综合素养的有效途径,教师可以设计一个贯穿数周或数月的综合性项目,让学生以小组合作的形式,经历“提出问题-规划方案-探究实践-解决问题-展示交流”的完整过程。“校园雨水净化系统设计”项目,学生需要综合运用溶液、电解质、胶体、过滤、消毒等多方面的化学知识,同时还要进行团队协作、成本核算、方案论证等,在这个过程中,学生的科学探究、创新意识、社会责任等素养得到全方位的锻炼。
- 探究式学习: 将验证性实验改为探究性实验,教师不再是实验步骤的“指挥者”,而是学生探究的“引导者”和“合作者”,在进行“影响化学反应速率的因素”实验时,教师可以不给出具体方案,而是只提供实验目的和一些可能影响速率的因素(浓度、温度、催化剂等),让学生分组讨论,自主设计实验方案、选择控制变量、进行实验操作和分析,这种“做中学”的方式,能极大地激发学生的探究欲望,培养其科学思维和实践能力。
- 翻转课堂: 利用信息技术,将知识的传授环节前置,学生通过观看教师录制的微课、阅读相关资料,在课前完成基础知识的学习,课堂时间则被释放出来,用于开展深入的讨论、合作探究、问题解决和项目实践,这种模式将课堂的主动权交还给学生,教师可以有更多精力关注学生的个性化需求和思维过程,从而更有效地落实素养目标。
(三) 评价方式的转型:从“单一分数”到“多元综合”
评价是指挥棒,要推动素养导向的教学改革,必须建立与之相适应的、多元化的评价体系。
- 过程性评价与终结性评价相结合: 改变“一考定终身”的评价模式,加强对学生学习过程的关注,通过课堂观察、小组讨论表现、实验报告、项目档案袋、学习日志等多种方式,记录和评价学生在知识建构、思维发展、能力提升和情感态度变化等方面的进步,过程性评价能及时反馈教学效果,为教师调整教学策略和学生改进学习方法提供依据。
- 纸笔测试与表现性评价相结合: 在传统的纸笔测试中,增加能够考查学生高阶思维和综合素养的题目,提供一段陌生的化学材料,要求学生阅读后提取信息、分析问题、得出结论;设计一个开放性的实验方案设计题;给出一个社会热点问题(如食品安全、能源危机),要求学生从化学角度提出自己的看法和建议,引入表现性评价,如通过答辩、演讲、作品展示等方式,评价学生的语言表达、逻辑思维和创新能力。
- 评价主体多元化: 改变教师单一评价的局面,引入学生自评、同伴互评等方式,让学生参与到评价过程中,不仅可以提高评价的客观性和全面性,更能培养学生的自我反思能力和批判性思维,在项目式学习中,可以设计评价量规,由学生小组根据量规进行互评,并由学生进行自我总结和反思。
(四) 教师专业发展的支撑:从“经验型”到“研究型”
教师是教育改革的关键,核心素养导向下的化学教育创新,对教师的专业素养提出了前所未有的高要求。
- 更新教育理念: 教师需要从知识的传授者转变为学生学习的引导者、促进者和合作者,要深刻理解核心素养的内涵,并将其内化为自己的教育信念,自觉地将素养目标融入教学设计、教学实施和教学评价的全过程。
- 提升课程开发能力: 教师需要具备基于核心素养进行课程二次开发的能力,能够结合本地资源、学生特点和时代发展,创造性地使用教材,设计和开发出符合素养导向的教学案例、活动方案和项目资源。
- 强化教研合作: 建立常态化的教师学习共同体,通过集体备课、同课异构、教学观摩、专题研讨等形式,共同研究素养落地的有效策略,在合作与碰撞中,分享智慧,共同成长,形成研究型、反思性的教师文化。
实践中的挑战与未来展望
尽管核心素养导向下的高中化学教育创新前景广阔,但在实践过程中仍面临诸多挑战。
(一) 面临的挑战
- 评价改革的滞后性: 高考作为“指挥棒”的威力依然巨大,当前高考命题虽然在向素养导向转型,但其改革速度和深度仍难以完全引领和支撑日常教学的全面变革,学校和教师在“素质教育”与“应试教育”之间常常陷入两难境地,担心改革会影响升学率。
- 教师素养与观念的束缚: 长期形成的教学习惯和根深蒂固的知识本位观念,使得部分教师难以在短期内完成角色转变,许多教师缺乏项目式学习、探究式教学的设计与实施能力,对核心素养的理解也停留在表面层面。
- 教学资源与条件的限制: 开展素养导向的教学,需要丰富的教学资源、充足的时间保障和现代化的教学设备,许多学校,尤其是偏远地区的学校,面临着实验器材不足、信息化水平不高、班额过大等问题,限制了创新教学活动的开展。
- 学生能力的差异性: 素养导向的教学强调学生的主动参与和个性化发展,这要求学生具备一定的自主学习能力和合作精神,学生的基础、习惯和能力差异较大,如何在大班额教学中实现因材施教,满足不同层次学生的发展需求,是一个巨大的挑战。
(二) 未来展望
面对挑战,我们应保持坚定的改革信心,并积极寻求应对之策。
- 深化考试招生制度改革: 持续推进高考命题改革,进一步强化对学生核心素养的考查,使高考真正成为引领素质教育的“风向标”,探索建立更加科学、多元的招生录取机制,打破“唯分数论”,为学生的全面发展和个性成长开辟更广阔的空间。
- 加强教师队伍建设: 将核心素养的培训作为教师继续教育的核心内容,通过系统化的培训、名师工作室引领、城乡结对帮扶等方式,全面提升教师的专业素养和课程实施能力,鼓励教师开展行动研究,在“做中学”,在研究中成长。
- 推动教育均衡发展与技术赋能: 加大教育投入,促进教育资源的均衡配置,缩小城乡、区域和校际差距,积极拥抱教育信息化,利用人工智能、大数据、虚拟现实(VR/AR)等新技术,开发优质的数字化教学资源,创新教学模式,为素养培育提供有力的技术支撑。
- 构建协同育人生态: 化学教育不应局限于课堂之内,应积极构建学校、家庭、社会协同育人的生态体系,鼓励化学教师与科技馆、博物馆、科研院所、环保组织、企业等建立联系,为学生提供更多接触真实科学世界、参与社会实践的机会,让化学学习真正“活”起来。
从知识传授到素养培育,是高中化学教育顺应时代发展的必然选择,这场深刻的变革,要求我们重新审视化学教育的价值与目标,重构教学内容,革新教学模式,转型评价方式,并最终落脚于教师的专业成长,虽然前路充满挑战,但只要我们坚持以学生发展为本,以核心素养为导向,勇于探索,大胆实践,就一定能构建起充满活力、富有成效的高中化学新样态,让化学课堂不仅成为知识传递的殿堂,更成为科学精神孕育、创新能力培养、社会责任感塑造的摇篮,为培养担当民族复兴大任的时代新人贡献化学教育的力量。
