基于“證據(jù)推理”培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

陳 悅

(江蘇省錫山高級中學(xué)匡村實(shí)驗(yàn)學(xué)校 214154)

自教育部在《全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中提出了“核心素養(yǎng)”這一概念以來，學(xué)科“核心素養(yǎng)”已經(jīng)成為各學(xué)科教學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)，其中“宏觀辨識與微觀探析；變化觀念與平衡思想；證據(jù)推理與模型認(rèn)識；實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識；科學(xué)精神和社會責(zé)任”這一看法比較得到認(rèn)可.核心素養(yǎng)主要是通過具有學(xué)科特色的活動來體現(xiàn)和養(yǎng)成，這就要求重視課堂教學(xué)，在課堂教學(xué)實(shí)踐中將核心素養(yǎng)功能化、具體化.

下面談?wù)劰P者在初中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”能力的實(shí)踐和探索.

一、“證據(jù)推理”核心素養(yǎng)的表述

“證據(jù)推理”是指學(xué)生通過教師的指導(dǎo)能初步學(xué)會收集證據(jù)，對物質(zhì)的變化規(guī)律及其性質(zhì)提出可能存在的假設(shè)；通過證實(shí)或證偽進(jìn)行分析、推斷；尋求證據(jù)與結(jié)論之間的合理解釋，形成科學(xué)、合理的結(jié)論.

對“證據(jù)推理”素養(yǎng)的表述進(jìn)行分析，包括三個(gè)方面：一是“提出合理猜想的能力”，學(xué)生根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)，通過與已有經(jīng)驗(yàn)類比，提出科學(xué)的假設(shè).二是搜集證據(jù)的能力，要用最簡捷的途徑尋找證據(jù)，搜集的證據(jù)要能證實(shí)結(jié)論.三是“證實(shí)結(jié)論的能力”，能證實(shí)證據(jù)與結(jié)論的關(guān)系.通過不斷地實(shí)踐和探索，筆者認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力，要遵循如下教學(xué)策略.

二、“證據(jù)推理”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

1. 合理猜想，形成“證據(jù)推理”意識

初中化學(xué)教學(xué)中一些基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、基本概念的建立，“猜想與假設(shè)”是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而使猜想與假設(shè)合理化是培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理”能力的基礎(chǔ).只有猜想科學(xué)性、合理化，才能再進(jìn)一步尋找相關(guān)證據(jù)進(jìn)行分析推理從而證實(shí)或證偽結(jié)論.而正確、合理的猜想與假設(shè)是需要在一定的已知基礎(chǔ)上運(yùn)用學(xué)科知識進(jìn)行的“預(yù)測”，因此在學(xué)生猜想前，教師要指導(dǎo)學(xué)生在有確實(shí)“證據(jù)”的前提下通過一定的合理推理而進(jìn)行“猜想與假設(shè)”.如在進(jìn)行人教版“質(zhì)量守恒定律”教學(xué)時(shí)，學(xué)生猜想化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量是否發(fā)生變化前，可以指導(dǎo)學(xué)生回顧課題1“分子和原子”第50-51頁氧化汞分子分解示意圖和氫氣與氯氣反應(yīng)的示意圖，先組織學(xué)生復(fù)習(xí)從微觀角度解釋化學(xué)變化的已有知識，在此基礎(chǔ)上學(xué)生猜想化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化時(shí)就能通過有效“證據(jù)”進(jìn)行 合理猜想.

又如在“對人體吸入空氣和呼出氣體的探究”時(shí)，可以要求學(xué)生結(jié)合生物課學(xué)過的有關(guān)人體呼吸過程氣體的變化進(jìn)行合理猜想.

總之，在學(xué)生猜想與假設(shè)時(shí)，指導(dǎo)他們通過證據(jù)推理的形式進(jìn)行，提高猜想的合理性、科學(xué)性，形成“證據(jù)推理”的意識，從而逐漸形成學(xué)習(xí)自然科學(xué)的重要方法：以大量的客觀事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理猜想，通過進(jìn)一步研究形成科學(xué)結(jié)論和規(guī)律.

2. 實(shí)驗(yàn)探究，養(yǎng)成“證據(jù)推理”習(xí)慣

“實(shí)驗(yàn)探究”是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段，對于驗(yàn)證一些化學(xué)現(xiàn)象或結(jié)論的化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐時(shí)秉持“證據(jù)推理”原則，實(shí)驗(yàn)中所使用的方法、原理、操作步驟和所學(xué)的化學(xué)基礎(chǔ)理論知識、科學(xué)的研究方法只有協(xié)調(diào)一致，學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)簡單、可行、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行操作，才有利于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，達(dá)到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的真正目的.

如在人教版“二氧化碳制取的研究”一課教學(xué)時(shí)，首先組織學(xué)生回顧已知的可得到二氧化碳的各類反應(yīng)：木炭燃燒、木炭還原氧化銅、石灰石與稀鹽酸反應(yīng)、碳酸鈉固體與稀鹽酸反應(yīng)、人的呼吸作用等，指導(dǎo)學(xué)生推測哪一種方法更適合于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳？學(xué)生結(jié)合已學(xué)的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識從操作的可行性、簡易性、能否收集、氣體純度等方面考慮，采用石灰石與稀鹽酸或碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)的方法制取比較合適，這時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)尋找“證據(jù)” 推斷哪一種反應(yīng)更適合實(shí)驗(yàn)室制取.

又如：在選擇收集方法時(shí)閱讀到課本上給出二氧化碳能溶于水這一性質(zhì)時(shí)，有學(xué)生提出：能否嘗試用排水法收集二氧化碳?xì)怏w？教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)探究尋找確實(shí)、有利的“證據(jù)”來進(jìn)行合理推理.

“證據(jù)推理”作為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，其目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)探究活動幫助學(xué)生樹立分析、推理的意識，通過目標(biāo)提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，幫助學(xué)生形成建構(gòu)解決問題的基本框架，由此實(shí)現(xiàn)“從化學(xué)的角度認(rèn)識物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，形成科學(xué)的解決問題的思想、方法、觀點(diǎn)”的化學(xué)學(xué)科價(jià)值.

3.自主反思，提升“證據(jù)推理”能力

證據(jù)推理能力的提高一定要加強(qiáng)學(xué)生的自我反思能力，通過反思進(jìn)行自我監(jiān)督、自我調(diào)節(jié)，使已學(xué)的化學(xué)知識體系化、結(jié)構(gòu)化，使知識得以升華，內(nèi)化為自身的能力，從而真正提升證據(jù)推理的水平和能力.如在學(xué)習(xí)了相對原子質(zhì)量的有關(guān)知識后，學(xué)生“出示”證據(jù)：一個(gè)氫原子的質(zhì)量幾乎等于一個(gè)碳-12原子質(zhì)量的1/12，從而推理提出：能不能以一個(gè)氫原子的質(zhì)量作為標(biāo)準(zhǔn)而用碳-12原子質(zhì)量的1/12作為標(biāo)準(zhǔn)呢？ 又如在學(xué)習(xí)金屬活動性順序時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)將鐵絲插入硫酸銅溶液中有氣泡產(chǎn)生，提出疑問，我就要求學(xué)生進(jìn)行合理推理并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明，讓學(xué)生在反思中強(qiáng)化化學(xué)知識，形成自我內(nèi)化，提升“證據(jù)推理”的能力.

總之，“證據(jù)推理”是“科學(xué)探究”合理化、有序化的基礎(chǔ)，是促進(jìn)學(xué)生主動探索、積極思考、大膽假設(shè)、形成觀點(diǎn)、學(xué)會問題解決、掌握學(xué)科規(guī)律的過程，由學(xué)生對知識的理解、鞏固、掌握轉(zhuǎn)化為用科學(xué)探究的態(tài)度與方法去認(rèn)識、發(fā)現(xiàn)問題并主動探究和解決，從而改變和創(chuàng)造世界.