證據推理視域下課堂應具備的要素芻議

黃彬彬

（福建省莆田第二中學，福建莆田 351131）

引 言

當前，新一輪的基礎教育課程改革倡導學生發展核心素養，明確了學生適應終身發展所需具備的關鍵能力，不同的學科領域具有不同的核心素養要求。學生的化學學科素養是通過化學課程學習形成的，而課堂教學是課程實施的主陣地。目前，大部分教師在日常教學行為中或多或少地踐行著對學生核心素養的培養，只是大多數情況下缺乏主動的意識觀念和對理論的研究，特別是對核心素養所包含的五個維度缺少結合學科教學特點的更為具體深入的認識，往往將理論研究和實際教學應用割裂開。下面，筆者針對其中一個方面“證據推理”，結合教學實踐提出一些個人的粗淺見解。

一、證據推理的內涵

證據是用于證明的事實根據。化學學科常見的證據有自然現象、實驗現象和數據、人們經過長期的研究實踐總結出的規律及原理等。證據推理是人們基于一定的問題，在解決過程中所表現出來的證據意識，并且在尋找、獲取和收集證據的基礎上，借助假設論證、邏輯關聯、分析推理等科學的思維方法得到結論、證實或證偽，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系，從而構建思維模型。基于證據的推理能力體現了用事實說話的思想觀念，蘊含著科學的求真精神，是人們在科學探究過程中的關鍵能力，應該作為培養順應時代發展的學生必備的能力、素養。鑒于化學學科的特點，證據推理能力主要表現為個體所具備的實證意識；證據獲取和收集能力；基于證據進行的物質結構性質及變化的假設論證、分析推理的能力；建立觀點、證據、結論間的邏輯關系，解釋化學現象和規律，理解化學概念及原理，構建認知模型，形成具有化學學科特點的理性思維方式[1]。

二、多元要素構建教學課堂

（一）轉化教師的教學觀念，喚醒學生的證據意識

意識是個體的一種主觀能動性。證據意識是個體在學習過程中所表現出的對事實根據的一種自覺知曉和運用的心理覺悟。意識對個體的行為有方向性的牽引作用。培養學生的證據推理能力，首先要讓學生具有證據意識。孩童時期是邏輯思維形成的敏感期，孩子常表現出喜歡問“為什么”，而這種能力伴隨著一些無知家長的呵斥和應試教育的不良影響，已經逐漸消失殆盡，因此，作為課堂引導者的教師需要重新喚起學生的證據意識。然而，一線教師也深受應試教育的影響，往往注重成績而忽略了對學生思維能力的培養。

由此可見，教師首先要從觀念層面意識到學生主觀能動性的重要性，主動引導、激發學生的證據意識，培養學生尊重事實、敢于質疑的求真態度。例如，在學習“鈉的性質”時，通過實驗觀察可知鈉與水反應生成氣體，學生描述實驗現象時回答“生成了氫氣”。此時，不同的教師可能就有不同的評價，是一帶而過，還是繼續挖掘深究呢？如果此時教師深知意識形態的重要性，進而引導學生思考“如何證明氣體是氫氣”（從爆鳴聲的實驗事實或氧化還原反應的理論角度），就可以在完成知識生成的過程中達到培養學生證據意識的目的。

（二）發揮教師的輔助功能，豐富學生的證據采集方式

在證據意識的牽引下，學生將自覺地表現出行動意識，即獲取和收集證據。證據必須是科學事實，可以是自然現象、實驗現象及數據，或者人們經過長期的研究推理論證得出的規律等。在學習過程中，學生的證據獲取、收集手段是后續推理過程的重要保障。學生獲取信息的來源主要是通過互聯網查詢各種文獻和資料，可以通過傳統媒介、教材書籍，也可以通過實驗等獲取，然而往往會遇到信息不準確的問題，如數據的偏差，事實描述不符、矛盾等，若學生無法甄別，將直接影響到證據的真實性和準確性。此時，教師就需要給予學生幫助。一方面，教師需要在備課時注重與課題相關的教學素材的積累、收集和甄別，為學生把好“質量關”；另一方面，對于確實存在的爭議性問題，教師需要進一步尋找更為權威的事實根據，或者為學生提供自主探究的平臺，如實驗手段、信息技術等。

（三）優化教師的方向引導，引領學生的證據推理

在獲取證據的基礎上，學生就可以結合課題研究的主題進行證據的邏輯推理，得出有關結論，論證問題或證實證偽。而教師在這個過程中主要起到方向性引導的作用，對學生推理過程中出現的各種情況進行及時評價與指導。

1.依托事實數據或規律原理認識物質性質及其變化

化學事實及實驗數據屬于直接證據，可以直接證實事實，而規律、原理是人們長期研究論證得出的間接證據，可以起到輔助證明的作用。在元素化合物部分內容的教學中，教師可以引導學生通過文獻中的事實數據推理，或者利用規律原理等多重證據來進行邏輯關聯，得出相關的結論。例如，在教學“鈉的性質和用途”一課時，教師可以根據鈉的保存方法、用途及硬度數據直接推理得出鈉的密度、硬度特點及導熱性；探究鈉與水反應生成的氣體成分時可以利用氧化還原反應原理進行分析。同樣，在“化學反應原理”教學中，常見的手段是通過數據計算推理得出結論，如通過平衡濃度的相關計算得出“化學平衡常數”，所以教師可引導學生計算不同初始濃度下達到平衡狀態時電離度的數據，得出“越稀越電離”的結論等。

2.結合化學實驗進行有效證實或證偽

化學的學習和研究離不開實驗。實驗可以給學生最直觀的感官刺激和視覺感受。實踐證明，通過實驗獲得的證據印象最深刻，記憶也最持久。在學習的過程中，我們時常會遇到一些依據一般規律或原理解決不了，甚至自相矛盾的問題，這時指導學生借助實驗獲得事實或數據作為直接證據無疑是最好的辦法。常見的問題如“氯水使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，到底是次氯酸的漂白作用，還是氯水的酸性起到的作用呢”，對此教師引導學生進行實驗設計并實際操作得出實證結論。又如，往氯化鐵溶液中加入鎂粉，按照氧化還原反應的規律分析，鎂應該和氧化性更強、濃度更大的鐵離子先發生反應，然而實驗事實告訴我們并非如此，反應過程中產生了大量氣體。諸如此類情況，實驗事實是最好的佐證，比理論更令人信服，在引導學生養成證據推理能力的同時，還有助于學生的實驗創新、操作能力的提高，使其養成嚴謹求實的科學態度、提升求真意識。

三、基于證據推理能力培養的化學課堂教學建議

（一）明確教師角色定位，搭建學生證據推理平臺

首先，意識形態的養成不是一朝一夕就能實現的，學生證據意識的形成需要教師在日常的教學行為中不斷引導和滲透。除了課堂上的“為什么”“如何證明”等，課前的預習環節也可以激發學生的證據意識。教師猶如“編劇”，精心編制的導學案就是有效的載體，通過設置進階式的問題，“迫使”學生為解決問題去尋找事實根據，進而形成進一步演繹推理的意識。

其次，教師需要扮演“道具師”的角色，為學生提供真實、準確的證據來源，這就對教師的備課環節提出了更高的要求。教師需要從文獻資料中查詢實驗數據、基本規律；從日常生活中積累與化學有關的自然現象和經驗；通過關注與化學學科相關的史實、科學發展前沿、社會熱點事件，從中挖掘有價值的證據；為學生的探究實驗搭建平臺，準備儀器、藥品等。

最后，教師更是“導演”。當學生在基于證據的推理演繹過程中遇到各種“疑難雜癥”時，教師要及時地進行評價和指導，起到了關鍵的引導作用。這更對教師的專業知識和素養、課堂的駕馭和應變能力提出了更高的要求。

（二）體驗推理思辨的快樂，形成積極向上的課堂文化

基于證據的教學會使課堂充滿趣味和快樂，積極主動的推理會讓學生享受到思辨的快樂，而這又使學習富有挑戰性。教師在教學過程中應擅于把握證據，利用證據不斷激發學生的求證欲望，在適當教會學生一些推理技巧的基礎上，幫助學生發現隱藏于表面現象背后的奧秘，使其感受到化學的魅力，體驗收獲的快樂，從而獲得繼續學習和探索的動力，實現學習的可持續性發展。而在證據推理的活動中，教師還可以搭建交流平臺，給予學生展示自我和發揮特長的機會，讓學生在相互展示的過程中學會傾聽、學會理解、學會批判、學會修正，在知識生成的同時，思維能力也得到進一步提升。

（三）“教—學—評”三位一體，多方位構建思維模型

課堂是發展學生核心素養的主陣地，而考試則是評價學生能力養成的重要方式。試題對“證據推理”就具有多重的評價功能，考查題型多樣化、考查方式多維度、考查要求多層次。例如，選擇題中常見以元素周期律、實驗操作及原理等為背景，以“核心知識”為證據事實的關聯性推理評價；非選擇題中則以化學工藝流程、化學制備或性質實驗為背景，以“圖像數據信息”“陌生概念、規律或原理”為證據事實，考查學生解讀信息、提取證據、邏輯推理、形成結論的能力。因此，學生解題和教師評價的實踐活動，也是發展學生證據推理能力的有效途徑和方法。教師可以精選各種題型作為課中和課后的練習，從不同角度和層次訓練學生的證據獲取能力和分析推理能力，從而構建解題的方法模型。在學業水平測試中，此類題型恰恰是考查學生證據推理能力的試金石，反映了教師在日常教學活動中對學生思維訓練的成效。

結 語

證據推理能力是化學學科核心素養的重要構成元素。教師應立足培養學生尊重事實、敢于質疑的科學精神，將證據推理與模型認知相結合，在化學教學過程中致力于建構學生的理性思維模型。作為課堂教學的參與者，教師只有明確了基于證據推理能力素養培養的關鍵要素和自身的角色定位，才能更好地服務于課堂教學，做好學生學習和成長的引領者。