學生素養發展視野下的“假說—演繹推理”概念學習
——以高中必修化學“離子反應”教學為例

楊梓生 吳菊華

（1.龍巖市教育科學研究院，福建 龍巖 364000；2.龍巖第二中學，福建 龍巖 364000）

學生素養發展視野下的“假說—演繹推理”概念學習
——以高中必修化學“離子反應”教學為例

楊梓生1吳菊華2

（1.龍巖市教育科學研究院，福建 龍巖 364000；2.龍巖第二中學，福建 龍巖 364000）

基于化學概念的學習要求與教學現狀，提出應開展基于“假說—演繹推理”的概念學習以促進學生素養發展；闡述了“假說—演繹推理”的概念學習過程及其教學策略，并以高中必修化學“離子反應”的教學規劃為例，總結了開展“假說—演繹推理”概念學習對于促進學生化學核心素養發展的價值。

假說-演繹推理；概念學習；化學核心素養；離子反應；教學設計

化學概念的學習，不僅要讓學生能夠清晰準確地描述概念，而且要讓學生理解概念并將概念轉化為認識化學事實與現象的認識方式與思維，從而促進學生素養發展。然而，從教學現狀看，學生對化學概念的學習普遍存在困難，不少學生難以準確掌握概念，更難以面對陌生情境自覺調用概念來解決問題。為此，應開展“假說-演繹推理”的概念學習，從而掌握化學概念，促進素養發展。

一、基于“假說—演繹推理”的概念學習

1.“假說—演繹推理”的概念學習過程

化學概念作為一類特殊知識，其習得過程涉及假設、實驗、對證據評估并接受、拒絕或修正假設等科學思維活動，是科學思維發揮能動作用的復雜過程。［1］因此，有效的概念教學，需要引導學生經歷“假說—演繹推理”的認知加工過程。這一過程，學生將經歷三個關鍵階段：一是在觀察和分析事實與現象基礎上，結合推理和想象等活動提出假說（假設）；二是根據假說開展相關活動以獲取證據、驗證假說；三是根據合理的假說，抽提事實與現象的本質特征或關鍵屬性，從而習得概念。［2］

2.“假說—演繹推理”概念教學的策略

開展“假說—演繹推理”的概念學習，強調在獲取事實基礎上提出假設，在演繹推理中驗證假設，在厘清因果關系后習得概念、發展素養。其教學策略為：①激活先有經驗。概念學習需要學生基于例證觀察，提出相關事物特征屬性的假設，該活動離不開先有經驗，故需激活學生的經驗。②提供豐富例證。觀察例證、明確例證相似性是形成概念特征屬性假設的基礎，因而需要提供多樣化的例證，為加工活動提供豐富的素材。③任務驅動探究。提出假說、基于假說的演繹推理離不開具體任務。明晰任務才能有針對性地提出假說，開展證據搜集、分析論證等探究活動。④建立因果聯系。經歷假設、搜集證據活動后，學生將建立證據和假設的因果聯系。只有在假說推理基礎上建立起因果聯系，才能總括概念屬性、培育理性思維。

二、基于“假說—演繹推理”的“離子反應”教學規劃

引導學生開展基于“假說—演繹推理”概念學習，以實現增進概念理解、促進素養發展的目的，需要教師明確概念本體內容及其認識價值。在此基礎上，對學生的學習活動進行設計與規劃。

1.“離子反應”在促進學生認知發展的功能價值

“離子反應”的學習，以常見酸堿鹽間的復分解反應、電解質及電離等知識為基礎，理解離子反應的概念、本質及條件等概念原理性知識，并建立審視電解質在水中行為的“微粒作用觀”，深化“宏觀—微觀—符號”三重表征化學學科思維。［3］即：①認識溶液系統中微粒的來源、種類、作用及結果等情況；②建構并遵循從“微粒來源?微粒種類?微粒作用及結果”的認識思路分析電解質在水中行為及結果的化學問題；③對于具體反應，建立反應現象、微觀過程間本質聯系并能自動轉化。顯然，掌握這些是深刻理解“離子反應”的必備要求，也是本課學習的重點和難點。

2.基于“假說—演繹推理”的“離子反應”教學規劃

下面重點從“離子反應”的概念和“離子反應的條件”兩個方面來談談引導學生開展基于“假說—演繹推理”的概念學習的教學規劃。

（1）“離子反應”概念的教學規劃

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（2）“離子反應的條件”的教學規劃

?

三、開展“假說—演繹推理”概念學習，促進素養發展的認識

1．“假說—演繹推理”學習活動與認知方式建構、概念習得的關系

開展“假說—演繹推理”概念學習經歷提出假說、演繹推理等關鍵環節。其中，提出假說環節是個體結合已有知識經驗初步建構相應的認識方式并抽提相關事實現象特征屬性的過程，而演繹推理環節（包含根據假說開展活動、獲取正確、驗證假說等）是學習者運用自己所嘗試建構的認識方式解決問題、完善（或修正）認識方式、驗證并確定相關事實現象特征屬性的過程。因此，開展基于“假說—演繹推理”的概念學習，有利于同時達成習得概念、建構認識方式的雙重目的（如圖1）。

2．“假說—演繹推理”概念學習促進素養發展的分析

“課程標準”從科學探究與問題解決能力、學科思想和方法、學科價值追求等方面提出了五個維度的化學核心素養。［4］這些素養是學生在化學認知活動培育起來的關鍵素養，體現了學生對化學事物的認識方式與結果水平。［5］由于“假說—演繹推理”的概念學習活動過程將概念習得與認知方式建構融合在一起，因而對促進學生化學核心素養的發展具有重要意義。

（1）促進學生科學探究與問題解決能力的發展

“假說—演繹推理”的概念學習過程，強調學生基于化學事實與現象的觀察提出假設，并從假設出發，設計探究方案、開展實驗探究，從而獲得證據并開展演繹推理、建立因果關系等認識加工活動，從而驗證假設、確證事物特征屬性、習得概念。這一學習過程，科學探究活動是關鍵手段、問題解決（檢驗假設的合理性）是核心目標。因此，基于“假說—演繹推理”的概念學習，對培育科學探究與問題解決的化學實踐能力、發展“科學探究與創新意識”維度的核心素養具有重要的價值。

（2）促進學生化學思想方法與學科觀念的建立

微觀層次認識、符號形式描述物質及其變化是化學的學科特征。［4］這就強調化學學習與研究，立足于對物質及其變化的事實與現象辨析基礎上，提出關于物質及其變化的微觀本質的假說，并在實驗探究基礎上通過演繹推理、分析論證，最終把握物質及其變化的微觀本質及其概念原理、建構分析物質及其變化的思維模型、以化學符號表征物質及其變化。揭示物質及其變化本質、規律的化學概念，采用“假說—演繹推理”方式學習，就是要達成前述要求。因此，這樣的概念學習，對建立“結構決定性質”的學科觀念和“宏觀——微觀——符號”三重表征學科思維、培育實證意識與模型認知等有重要作用，即有利于發展“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認識”等核心素養。

此外，基于“假說—演繹推理”概念學習的獲取證據、演繹推理、應用概念等過程，需要學生具有嚴謹求實的科學態度，有利于感悟化學對人類認識與改造自然的價值，體驗到運用化學知識與方法解決生產、生活、能源、環境等相關問題，從而促進社會可持續發展的意義。因此，也對培育“科學精神與社會責任”維度的素養具有一定的意義。

四、結語

傳統的概念教學，往往由教師直接傳授概念，并期望通過概念辨析與訓練等活動來促使學生掌握概念。研究表明，這樣的概念教學模式，由于學生喪失對概念特征演繹推理、理解建構的機會，喪失修正前概念并與新概念建立內在邏輯的加工活動，［6］顯然無法達成概念教學的預期目標。基于“假說—演繹推理”的概念教學，注重引導學生參與提出假說、演繹推理等認識加工活動，突出學生在抽提與檢驗概念特征、建構與驗證認識思維等學習活動的能動性和積極性，從而有效促進學生核心素養發展。

［1］王健.考查科學思維的理科考試命題策略探討［J］.中國考試，2016（10）.

［2］盧珊珊.基于解釋驅動探究的科學概念學習研究——以中學化學概念學習為例［D］.濟南：山東師范大學，2015.

［3］方強.通過化學實驗和圖形表征建構離子反應的學習途徑［J］.化學教學，2013（5）.

［4］普通高中課程標準修訂組.普通高中化學課程標準（征求意見稿）［Z］.2016.

［5］楊梓生.對高中化學核心素養的認識［J］.中學化學教學參考，2016（8）.

［6］劉知新.化學教學論（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2009.

福建省中青年教師教育科研項目課題（項目編號：JZ160517）；2016年福建省基礎教育課程教學研究課題（項目編號：MJYKT2016-170）。

（責任編輯：張賢金）