化学是一门以实验为基础的自然科学，有其独特的学科特点和发展方向，化学课程标准的目标是以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生科学探究的能力，使学生获得后续发展所需要的化学基础知识和基本技能。中学生通过化学学科的学习可有效促进学生的科学素质的育成（科学素质是现代公民必须具备的基本素质），化学学科素质是科学素质的重要组成部分，它主要包括科学的知识和技能、科学的思维和方法、科学的情感和态度等三大要素，简洁可归纳为：知识、能力和情意。

一、中学化学学科的知识、能力、情意的含义

（一）中学化学学科的知识的含义及分类

知识是“六要素”教学方式的第一个要素，根据化学的学科特点和学生的认知心理学，我们从广义的角度对化学学科知识进行分类，主要可分为：事实性知识、概念性知识和方法性知识，下表将举例列出相对应的化学学科知识的类别。

表2.8.1 化学学科知识的类别及示例

续表

而按照学生对知识的认识程度，可进行如下分类：

表2.8.2 化学学科知识的认识维度

（二）中学化学学科的能力的含义及分类

能力和知识一样，是科学素质的重要组成部分，教师在课堂上不仅应该重视知识的教学，更要注重对学生能力的培养，那么，什么是化学学科的能力？德国中等教育体系中的学科能力主要分为三类，详见表2.8.3。

表2.8.3 德国中等教育体系中的学科能力分类

以基于方法的能力为例，德国对于中学生的要求是：

表2.8.4 掌握方法的能力——运用方法获得化学知识

教育部初高中化学国家课程标准研制组组长王祖浩教授将化学学科的能力结构设置如表2.8.5：

表2.8.5 化学学科的能力结构

我们认为，科学素养包含了科学态度、科学知识、科学探究能力、解释和决策能力等，化学学科能力是正确认识客观事物、顺利进行化学学科活动的稳定心理特征的综合，是影响主体所有化学活动效率的最基本、最直接的因素。化学学科能力是在学习化学知识和技能等过程中发展起来的，涵盖了知觉、注意、记忆、想象、思维等各种心理过程。可归纳为：接受、吸收、整合化学信息的能力、化学实验与探究的能力、分析问题和解决（解答）化学问题的能力等。下面分别对这三种化学学科能力加以简要说明。

1.接受、吸收、整合化学信息的能力

化学的教学往往开始于化学现象的描述，这种描述来源于学生的观察和实践，教师要帮助学生增加这种实践的体验，引导学生采用语言、文字、符号、图表等工具和适当的方法对化学现象进行准确描述和概括，在此基础上，形成化学的概念和理论；不仅如此，教师还要引导学生重视概念和原理形成的逻辑推理方法。基于此，化学中的接受、吸收、整合化学信息的能力，不仅仅停留在“观察到”“体会到”和“总结出”这个层面，还要具备能用语言说明现象的能力、用词语阐明并解释概念的能力以及准确阐明并解释原理的能力。

2.化学实验与探究的能力

化学科学知识由众多事实和理论构成，这些知识是经过不断探究得来的。中学化学课程中的实验探究，不仅是一种教学手段，更是化学研究的重要方法，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。学生经过亲身经历和体验化学探究活动，不仅获取化学知识，激发化学学习兴趣，增进对化学科学的情感，理解化学科学的本质，也学习了研究方法。化学实验作为进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。化学实验与探究活动包含内容较多，主要是实验、调查、讨论、计算等。因此，化学计算能力也属于化学实验与探究的能力范畴。

3.分析问题和解决（解答）化学问题的能力

分析问题和解决（解答）化学问题的能力就是在能解释化学现象的基础上应用化学概念和理论解决实际问题的能力。包括对化学现象的识别、判断、选择、建立联系等能力，甚至识别问题、主动设计、执行方案、寻求答案等能力。

（三）中学化学学科的情意的含义

情意在心理学、教育学界是一直备受关注的问题，是知识和能力在学习者头脑中的客观反映和主观判定与取舍，具有行为意志的倾向，它相对隐秘，往往不能仅使用一种模式或手段进行测量，属于世界观、价值观的范畴。根据现代教学理论，学习过程是以人的整体心理活动为基础的认知活动和情意活动相统一的过程，在学生的学习过程中，如果没有情意的因素，学习过程就不能发生且维持。应该说，相对于知识和能力而言，情意显得更复杂，会表现为多因素、多层次。

情意对学生的认知活动起着非常重要的作用。虽然个人情感和价值观等并不直接参与认知活动，但是可以制约或者促进认知活动的发展。所以，情意作为课程的目标是必不可少的，也是其他目标所不能替代的。情感、态度和价值观，对一个人的一生意义更加深远。因此，我们可以说知识的掌握是基础，能力发展是关键，而情意的提升是核心，是灵魂。

化学学科的情意，既是化学教育的本质回归，也是化学教育的价值体现。培养学生的化学意识、文化素养和科学素养，是中学化学教师的重要任务。化学的情意不能简单关注学习兴趣、学习热情和学习动机，目标应是指向乐观的生活态度、求实的科学态度和宽容的人生态度。因为，科学价值与人文价值、个人的价值与社会的价值、人类价值与自然价值应该是统一的。学生从内心确立起了对真、善、美的价值追求，人与自然就能和谐并可持续发展。

中学化学课堂教学的实施，要尽量做到：①培养学生学会与别人交流、合作，增强协作精神及严谨、认真、实事求是的科学态度；②培养学生全面认识所学化学知识的思维习惯（含规范答题的习惯）；③体会化学学科的重要性，增强对化学学习的热爱。化学学科教育如果朝着这些目标努力，就能帮助学生逐步形成正确的世界观、人生观、价值观，最终成长为一名合格的公民。

然而学生的个体是有差异的，以“河水的质量”为例，学生个体的表现就各不相同。我们参照美国教育心理学家布卢姆根据价值内化的不同程度，将情意的个别差异由低到高划分为四个等级。

表2.8.6 情意的维度

二、中学化学学科的知识、能力、情意目标的设置

（一）知识目标的确定

教学目标是课堂教学的核心和灵魂，是课堂教学的出发点和归宿。它具有导向、调控、激励、评价等功能。应用于教学中，则教学设计中知识教学目标的确定是首要环节，科学而明确的知识目标能减少课堂生成的盲目性、随意性，知识目标如果有效达成了，后续的精彩才能有效生成。因此，中学教师在确定每单元、每堂课的知识学习目标及要求层次方面，要有准确的专业用语。结合《课程标准》对知识的学习目标的程度描述，采用的词语和描述方法一般如下：

表2.8.7（化学学科知识）目标不同层次要求的描述词语

其次，教师对于知识的教学内容，把握基本能够到位，但在确定具体知识目标时，容易出现以下问题：同一内容（如概念、理论等）对学生的要求程度不一，教师往往会忽视这一点而拔高要求，人为造成了教学的难度，降低了教学效果。因此，教师要通读教材，关心教材对同一概念、理论等对不同年级的学生的不同要求。力争做到：①重视衔接。例如：必修2中《物质结构 元素周期律》（第4页）和初三课本上册第四单元《物质构成的奥秘》中都有相同知识介绍，如原子结构、元素周期表、离子的形成等。但必修2应在初中基础上向纵深发展，去认识原子结构和元素周期表的内在联系，通过数据的分析和实验的体验来认知元素周期表中同主族、同周期元素的性质与原子结构的关系，进而揭示元素周期律。②注意连贯。氧化还原反应的学习在初中三年级的要求是“知道”，即从得氧、失氧的角度判断氧化反应、氧化剂、还原反应、还原性；在高中一年级，要求达到理解水平，即能根据化合价的升降或电子的转移来判断氧化剂和还原剂以及配平氧化还原反应方程式，到了高三，则要求学生能够“应用”氧化还原的原理来认识电化学，同一内容随学生年龄和认知心理由低到高的关系递进，教师在设计教学目标时，要注意知识的连贯性。③忌讳目标动词不当。如“硫酸”的学习目标，有老师将知识目标设计成：了解硫酸的物理性质，掌握硫酸的化学性质。案例中出现的“了解”“掌握”等动词是非常模糊的，缺乏质和量的具体规定，含义模糊，不同的人有不同的理解，无法评价目标是否达成。因此，教师应尽量摒弃使用已习惯了的教学大纲用语，如“理解”“认识”“掌握”“学会”等。④忌目标的主体意识不明或缺失。教学目标的陈述应该是学生学习的结果，即陈述学生通过教学学会了什么，而不是陈述教师教了什么。所以，目标的陈述中不能出现“使学生……”“培养……”等，因为在课堂教学中学生是主体、是效应者，教师是主导、是使能者。下面以九年级化学第二单元中“空气”一节的知识目标设计为例，说明如何将知识目标进行细化的：

表2.8.8 九年级化学第二单元中“空气”一节的知识目标

（二）能力目标的确定

长期的传统教学，使教师对概念、原理和理论等知识目标有清晰的认识，一般教材以及教学参考书都能将这些要素体现在突出的位置甚至明显列出，老师对于这一块的把握是比较自信的，但是，科学的思维和方法，是科学素质育成的核心要素，所谓能力培养，其核心就是思维能力的培养。在课堂教学中既要培养学生的思维方法（例如分析与综合、比较与联系、归纳与演绎等），更要培养学生用运动、变化、联系等观点去看待事物的辩证思维能力；要通过引导，使学生可以从具体的知识学习中体会到科学认识的一般过程，如自然科学学科方面的认识过程：问题→假说→实验→结论→应用。我国的新课程改革充分应用了加涅和布卢姆的教育理论，在课堂教学领域将课程的目标从（一）认知、动作技能和情感三个领域，（二）学生发展、学科发展和社会发展三者的需要出发，整合成目前的三维目标。但是目前，老师们仍然将“知识”当作教学的核心，而培养学生能力的“过程与方法”则形式大于实效，事实上，各学科、各学段的课程标准中，这一块内容的叙述都比较笼统，需要细化。我们理解的三维目标之间的关系应该是：“知识与技能”是载体，“过程与方法”是核心，“情感态度与价值观”是结果。从九年级化学开始，我们对学生的能力发展就要遵循渐进式原则，由低级到高级发展。例如，《义务教育化学课程标准（2011年版）》将实验技能作为第一部分的学习内容，并将初中学生的化学实验技能界定为表2.8.9，现将其与“接受、吸收、整合化学信息的能力”中的“符号表征能力”和“化学实验与探究的能力”中的“定量计算能力”等等级目标列表如下，以作示例。

表2.8.9 科学探究能力要素及目标

表2.8.10 符号表征能力等级及目标

表2.8.11 定量计算能力等级及目标

（三）情意目标的确定

由于情感是人脑对客观现实与个人需要之间关系的反映，是客观事物是否符合自己需要而产生的主观体验，它是个人的、内隐的，个体之间有较大的差异。因此，在确定情意目标时，尽量使用外显、可测的行为动词进行描述。结合课程标准对情感、态度、价值观的学习目标的程度描述，采用的词语和描述方法一般如下：

表2.8.12（化学学科情意）目标不同层次要求的描述词语

教师在确定情意目标时，切忌内容空泛，要参照表2.8.13，使用清晰明确的动词分别进行表述。下面列举人教版九年级化学上册的第一单元（含绪言）和第二单元的情意目标作为示例。

表2.8.13 九年级化学上册的第一单元（含绪言）和第二单元的情意目标

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任何一门学科的教学都是在育人的大背景下存在的，也就是说，知识、能力和情意的目标要有机融合、协调统一在大目标之下，才能促进学生的发展。教师应采用多种形式，创设学习情境，努力实现知识、能力和情意目标的大整合。

1.设计恰当的实验活动，通过探究学习，实现知识、能力和情意目标的整合

科学探究是通过“做”来学习的，某教师在“氧气”一节的教学中，通过整合教材，设计了一系列的实验探究，并利用表格辅助教学。见表2.8.14：

表2.8.14 氧气的化学性质

在这个教学环节中，学生可以学习实验的有序观察，体会“物质的变化是有条件的”的观念，逐步丰富物质的变化观；还可以通过实验现象的对比，体会实验条件控制的思想和方法。通过该教学设计的实施实现了以下教学目标的整合：

表2.8.15

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2.利用丰富的素材，为学生创设学习情境，实现知识、能力和情意目标的整合

对于学生来说，化学概念和原理的学习，是枯燥乏味的，尤其是初中学生。抽象的内容、生活经验的不足，加上感性知识不充分等，迫使教师选择适当的教学手段，如多媒体课件、实物模型、影视录像等，使教学内容更直观、更形象，这样可以帮助学生理解概念原理、发展抽象思维。例如人教版九年级化学上册第三单元“原子的结构”的教学，某教师是这样设计的：

环节1 利用多媒体和视频资料，展示原子结构模型的演变：

第一阶段：1803年10月18日，道尔顿在曼彻斯特的学会上第一次宣读了他的有关原子论的论文，提出原子是坚实的、不可再分的实心球——实心球模型（幻灯片展示该论文要点）。

第二阶段：1897年，汤姆生发现了电子，从此叩开原子的大门，人们开始揭示原子内部的秘密。汤姆生提出了新的原子模型——枣糕模型（幻灯片展示汤姆生的枣糕模型）。

第三阶段：1911年，卢瑟福实验中的α粒子，穿进原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况。据此，卢瑟福提出了更新的原子模型——行星模型（幻灯片展示卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔的实验）。

环节2 教师指导学生练习书写几种常见元素的原子结构示意图。

以上的情境再现，可以帮助学生对情境中人的行为进行价值判断，获得相应的情感体验；也让学生知道认识事物是有过程的，人类认识事物是不断发展的；通过对卢瑟福等科学家实验的分析，学生不但体会了科学家的科学精神，更获得了相关知识。

在这个教学案例中，实现了以下教学目标的整合：

表2.8.16

3.设计学生感兴趣的问题组，指导学生合作学习，实现知识、能力和情意目标的整合

人教版九年级化学上册第四单元“水的组成”的教学，承载的教学任务比较繁重，主要是两个结论：①水是由氢氧两种元素组成的，②一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成对学生来说有难度，其次是“单质”“化合物”和“氧化物”的概念不易辨析。某教师在这一节的教学中，配合实验设计了一个问题串，并利用学生的合作进行教学，效果不错。这个问题串详见表2.8.17。

表2.8.17

本示例通过一系列的问题引导学生对实验进行有序观察（如按时间顺序、空间顺序等）、用规范的语言描述和记录实验现象、对实验现象进行分析，进一步体会实验现象与结论之间的关系。通过这些问题的解答，学生初步学习了实验观察和分析的方法、初步学习了从元素的观点看化学变化，认识化学变化的一个特点——反应前后元素种类无变化。

在这个教学案例中，实现了以下教学目标的整合：

表2.8.18