从我国的基础教育的总目标，结合中学化学教育、教学的性质和目标，确定我国基础教育阶段化学学科的核心素养和质量标准，是提高化学教学质量的关键。
化学是从原子、分子的水平上看待和研究物质的组成、结构、变化和创造新物质的科学，化学科学的功能在于认识物质世界，指导人们合理地利用自然资源，保护环境，创造新的物质，保证社会的可持续发展。从化学哲学的视角看，化学课程应当帮助学生形成看待和研究物质及其变化的基本观念、价值取向、方法和化学科学伦理，即形成正确看待化学变化过程的世界观和方法论。中学化学课程的学习内容，包括人类在化学研究和实践中形成的最基础的化学基本概念、基本原理、基本方法，看待、研究和利用物质及其变化的基本观念，也包括处理人与物质世界关系，处理与之相应的人与社会、人与人的关系的准则和方式。从教育哲学的视角看，化学学科的学习内容和教育价值，不仅仅是化学基础知识、基本技能的传承，化学方法的习得和化学学科价值的认识，还应该包含跨学科的知识、观念、思维方法、价值观和科学伦理观念的形成。帮助学生认识学科的本质特征，弄清化学学什么、怎么学，对社会和自身的发展有什么作用，怎么运用、怎么创造新的知识，是化学课程育人价值的体现。
从我国学生发展核心素养要素出发，依据化学学科的本质特征和基础教育阶段化学教育的任务，研究确定化学学科核心素养内涵的维度，例如：
• 看待物质世界和对待化学科学的基本态度、基本观念和价值取向；
• 分析、处理、解决有关化学问题的思维方式、思维习惯；
• 认识、研究物质世界的行为方式和关键能力；
• 对待科学技术、社会和环境关系的基本态度；
• 处理人与自然、人与社会、人与人关系上的行为方式和相应能力。
从上述几个维度出发，结合高中化学学习的核心内容，可以确定高中生应该具备的化学学科核心素养的要素。例如：
• 物质客观性和可认知性的观念与认知能力；
• 科学精神、科学探究意识和探究能力；
• 物质变化和能量转化的规律意识与理性思维习惯；
• 宏观视野、微观分析和符号表征能力；
• 交流合作意识、科学伦理意识和社会责任感。
上述要素中，认同物质世界的客观性和可认知性是探索物质世界的前提，否则，将陷入主观唯心主义或不可知论的陷阱。科学精神，问题意识，基于证据的判断、推理和探究能力，是学习、研究化学科学的必备品格和关键能力。认识研究物质的组成、结构和性质、变化，需要从宏观现象入手，在分子水平上做分析研究，并运用化学符号模型表征，这是化学科学的基本认知方式。掌握物质化学变化和能量转化的基本规律，能运用逻辑思维对物质及其变化现象做分析、推理、抽象和概括，这是理解、创造有关物质新知识的基础和途径。在运用化学知识、技能和方法，研究、利用、创造新物质的过程中，能自觉遵循科学伦理，具备社会可持续发展的观念和绿色化学思想，具有交流合作意识，这是全球化的现代社会对人才的基本要求。
［案例2-3］高中化学学科核心素养的描述
用什么样的名称来表述化学学科的核心素养，才能更准确地概括化学学科核心素养的要素，更完整地涵盖化学学科核心素养的内涵，见仁见智。在高中课程标准修订研究、高中化学学科核心素养确定过程中，先后提出并讨论了几种不同的表述方法。例如，用“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”“科学精神与社会责任”等五项内容做描述。
“宏观辨识与微观探析”要求学生能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
可以从下列方面测评学生是否具备了“宏观辨识与微观探析”的素养：
（1） 能通过观察和分析，辨识物质在一定条件下存在的形态、性质；
（2） 能依据物质的组成、结构和性质特点，对物质进行分类；
（3） 能运用化学符号、化学用语正确描述物质组成、性质及其变化；
（4） 能根据物质的组成和结构预测物质的性质；
（5） 能从物质结构与性质、物质性质与应用的关系，分析物质性质，合理利用物质。
“变化观念与平衡思想”要求学生能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。
可以从下列方面测评学生是否具备了“变化观念与平衡思想”的素养：
（1） 能从微粒的运动、化学键的断裂和形成、反应物间电子得失或转移分析说明化学反应；
（2） 能依据化学变化的特征、变化的本质从不同角度对物质及其变化进行分类；
（3） 能从定性、定量的角度，结合化学变化中能量的转化对化学反应进行分析和研究；
（4） 能用物质质量和能量守恒、联系发展和动态平衡的观点看待和分析化学反应；
（5） 能分析生产、科学研究实践的实例，说明人们如何依据物质性质和化学变化规律，控制外界条件，通过化学反应（或进行化学反应实验）实现物质转化、合成和能量转化。
“证据推理与模型认知”要求学生具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
可以从下列方面测评学生是否具备了“证据推理与模型认知”的素养：
（1） 初步学会通过观察、实验、调查研究等手段收集证据，基于事实和证据，论证、说明化学现象的本质或规律；
（2） 能运用事实证据，运用物质性质和化学变化的规律，对有关物质性质和变化的实际问题做有理有据的分析和说明；
（3） 能依据事实分析研究对象的构成要素和各要素的关系，建立实物模型、认识模型和数学模型，反映研究对象的本质特征，揭示其中所蕴含的规律；
（4） 能正确认识模型和事物原形的关系，能应用模型解释说明物质的组成、结构、性质和变化；
（5） 能依据新发现、新信息，分析、评价已有的认识模型，指出存在问题，改进、优化模型，更新认识。
“科学探究与创新意识”的内涵为：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题，从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行科学探究；善于合作，敢于质疑，勇于创新。
可以从下列方面测评学生是否具备了“科学探究与创新意识”的素养：
（1） 能从自然界、生产、生活中发现和提出有探究价值的化学问题，确定探究目的，设计、优化探究方案；
（2） 能依据探究方案，运用科学的方法通过观察、调查和实验，客观地收集、记录实验现象和数据；
（3） 能科学地加工、处理探究过程中获得的现象、数据，通过分析、归纳、推理，得出合理的结论；
（4） 能对探究过程、探究的结果、结论做检查和反思，并和同伴交流探讨，研究改进探究方案或提出进一步探究的设想；
（5） 在探究过程中能尊重客观事实，独立思考，善于和同伴合作交流，敢于质疑，敢于发表自己的见解、看法，不迷信权威，有批判精神和创新意识。
“科学精神与社会责任”的内涵为：具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
可以从下列方面测评学生是否具备了“科学精神与社会责任”的素养：
（1） 具有终身学习、探索未知、崇尚真理、追求真理的意识，初步形成终身学习的能力，形成严谨求实的科学态度；
（2） 认识化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析、全面认识化学过程对自然可能带来的各种影响；
（3） 具有环境保护和合理开发、利用资源的意识，理解和赞赏可持续发展和绿色化学的观念；
（4） 能关心并积极参于和化学有关的社会热点问题的讨论，能权衡利弊做出正确的价值判断，有社会责任感，敢于参与力所能及的决策和实践活动。
上述“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”“科学精神与社会责任”五个方面核心素养内涵的描述，符合我国学生发展核心素养的要求，比较全面地体现了化学学科基本观念、化学学习和研究的基本方法和能力，体现了从化学视角看待、分析和解决简单化学问题的能力和品质要求；全面关注了化学学科知识与技能的学习、过程与方法的了解和训练、情感态度价值观的教育，把三者有机结合起来。有化学基础知识与技能的学习要求，有化学基本观念和化学思想的建构，有化学学科或理科共有的学习研究方法的学习要求，既体现了化学一学科独有的特质，又包含了物理、生物等理科学习应达成的核心能力和品质的培养要求。 例如，“科学精神和社会责任”“科学探究和创新意识”体现了“立德树人”的方针。“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”包括了从物质性质和变化的宏观现象入手，运用观察、实验、分类表征等方法，进一步从原子分子的运动、变化做探析的学习要求，提出了证实方法、模型方法、实验探究等学习研究方法的了解和训练要求。“变化观念与平衡思想”体现了物质变化、守恒，能量守恒，动量守恒，质能联系等理科基本观念，揭示了自然界中普遍存在的对立统一和动态平衡规律。
化学核心素养的培养，要求在发展学生适应社会和个人发展需要的必备品质和关键能力的培养上下功夫。使学生通过化学课程的学习，具备科学精神，具有社会责任感，有合作意识，具备和他人交流、沟通的习惯和能力；同时，初步形成化学学科的基本观念，能运用化学知识解释、预测物质结构、性质和变化，了解如何控制化学过程；具备科学探究能力，知道获取物质及其变化的信息、基于证据进行推理判断，具有批判性评估的能力，能运用化学知识参与社会问题的讨论，提出建设性意见等等。
确定化学学科核心素养要把学习兴趣的激发，结构化的化学基础知识的学习，科学探究和调查等关键能力的培养，化学基本观念、化学研究方法和思维方式的形成，化学学科价值的理解和正确的价值观的建立融合、统一起来，既包含体现化学学科特点的学科素养，也包括跨学科的素养要素。
学科核心素养的培养，蕴含了学习方式和教学模式的变革。要求学科教学在与现实生活紧密关联的、真实性的问题情景中展开，要采用基于问题的、基于项目的活动方式，基于体验式的、合作和探究的建构式学习。总之，需要选择或创设合理的学习情景，通过适当的学习活动以促进学习的发生，在学习者与情景的持续互动中，不断尝试问题解决的过程中形成（跨）学科观念、（跨）学科思维模式和探究技能，发展核心素养。
化学课程的教学应该把知识、技能的学习作为核心素养形成的载体。要防止孤立、割裂地看待知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三维学习目标。学科核心素养的形成，需要掌握结构化的学科知识和技能，需要具备认识、理解自然和社会的学科观念和思维模式，还要原则性地了解学科学习和研究方法，在学习过程中孕育正确的世界观、人生观和价值观。要通过化学教学使学生具备化学学科的核心素养，教师首先要完整地理解核心素养各要素的内涵和发展要求，在课堂教学设计中从教学内容、教学情景设计、教学方式和学习方式选择等方面着手给予落实。
高中生化学学科核心素养的发展水平，将随着修习内容的提升和学生心理发展水平的提升逐步提高。可从学生以下四个方面的发展情况考查学生化学核心素养的发展水平：
• 所掌握的化学学科知识和技能的结构化程度；
• 化学学科观念和思维方式的发展水平；
• 科学精神、科学探究意识和能力的发展水平；
• 能应对的化学问题情景的复杂和结构化程度。
高中学生化学课程的修习内容，分为必修、选修1和选修2三个逐步递进的学习水平。不同的学生可以依据自己的兴趣和发展需要，选择修习的水平。修习水平不同的学生应该具备的化学学科核心素养的要素相同，但达到的水平也相应有不同的层次。
［案例2-4］“科学探究与创新意识”素养发展的四个水平
水平1 能根据教材问题设计简单的实验方案，完成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观进行记录，对实验现象做出解释，发现和提出需要进一步研究的问题。
水平2 能对简单化学问题的解决提出可能的假设，依据假设设计实验方案，组装实验仪器，与同学合作完成实验操作，能运用多种方式收集实验证据，基于实验事实得出结论，提出自己的看法。
水平3 具有较强的问题意识，能在与同学讨论基础上提出探究的问题和假设，依据假设提出实验方案，独立完成实验，收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论，交流自己的探究成果。
水平4 能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，能用数据、图表、符号等处理实验信息；对实验中的“异常现象”和已有结论提出质疑，反思并提出新的实验设想，并进一步付诸实施。
以培养学生学科核心素养为终极目标的学科教学，要求选择或创设合理的情景，通过适当活动促进学习的发生。不同复杂和结构化程度的情景是学科观念、思维模式和探究技能形成的基础，也是结构化的（跨）学科知识和技能不断发展的基础 。
确立培养学生学科核心素养的观念，把握学科核心素养的内涵和各个学段的培养要求，落实到单元教学和课堂教学的设计中，通过精心设计的课堂教学，创设与现实生产生活紧密关联的、真实性的问题情景，引导学生主动参与科学探究学习活动，灵活地采用多种学习方式，达成学习目标，是实现课堂教学转型的要义。
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