證據推理素養融入高中化學教學的策略探究

文/張秀青

引 言

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）將證據推理素養的描述概括為三個層次：具備意識、建立關系、知道運用。其中，具備意識是具備證據意識，立足證據，能夠對物質的組成、結構、變化等提出假設，并通過分析推理加以證實；建立關系是指構建觀點、結論、證據之間的邏輯關系；知道運用是指通過分析推理加深對研究對象本質特征的認識與理解。不僅如此，高考評價體系明確指出將“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”作為考查的內容[1]。在高中化學教學中融入證據推理素養符合《課程標準》及高考評價體系要求。因此，教師應結合自身教學經驗，采取相關策略促進證據推理素養與教學活動的良好融合。

一、提高認識，重視基礎教學

在證據推理素養中，“證據”是推理的基礎。我們只有積累豐富的證據，才能及時地識別證據、應用證據，更好地為推理服務。同時，高考評價體系強調了基礎的重要性。因此，高中化學教師應提高認識，重視基礎知識教學。一方面，教師在講解高中化學基礎知識時，應注重給學生提供自主學習的機會，鼓勵其發現問題、探究問題、解決問題、歸納結論，搞清楚化學知識的來龍去脈、內在聯系，而非要求其死記硬背。為使學生積累豐富的“證據”，一方面，教師要注重給予學生相關指導，做好近年來高考習題的匯總，把握“證據推理素養”的考查規律，要求學生圍繞高考中的熱門考點，做好“證據”網絡的構建，尤其借助思維導圖這一可視化的工具將所學的化學基礎知識有機地串聯起來，進一步加深其印象。

另一方面，教師要讓學生遵循學習規律，重視課本，腳踏實地，尤其在日常的訓練中應將基礎知識搞清楚、弄明白，不要好高騖遠，在牢固掌握高中化學基礎知識的基礎上，再探尋解題方法與解題技巧。

例如，阿伏伽德羅常數是高中化學的重要基礎概念，在高考中多有考查。教師在教學中要讓學生搞清楚阿伏伽德羅常數的定義，理清其與“物質的量”概念之間的區別與聯系。同時，教師可以圍繞高中化學中常見物質設計相關問題，在課堂上提問學生，檢驗學生對阿伏伽德羅常數的理解程度，引導學生認真分析學習中遇到的問題，及時回歸課本，糾正理解上的誤區，更好地把握阿伏伽德羅常數的本質。

二、精講例題，把握培養細節

學生證據推理素養的提升是一個較為緩慢的過程。高中化學教師應端正認識，做好教學工作部署，明確各個階段的教學目標，認真落實相關的培養細節。例題講解是高中化學教學活動的重要環節，為更好地提升學生的證據推理素養，教師應將培養工作落到這一細節中。另外，高考評價體系明確了高考的考查要求，即基礎性、綜合性、應用性、創新性。因此，例題的講解既要能鞏固學生所學，又要很好地提升學生的綜合能力、應用能力、創新能力等，幫助學生積累分析化學問題的經驗與方法。為更好地實現上述目標，教師應注重在例題的篩選上多下功夫，結合學生學習實際在課堂上為學生講解高考真題，也可以選擇質量較高的各省份的模擬習題，使學生通過例題的講解，提高認識，加深理解[2]。例如，電化學是高中化學的重要知識點。在進行該部分內容教學時，為更好地培養學生的證據推理素養，教師可以列舉情境新穎的例題，拓寬學生的視野，使其更好地把握證據推理的相關細節。例題如下：

科學家設計了一種微生物燃料電池（MFC），能夠在廢水處理中實現碳氮聯合轉化為CO2和N2，其原理如圖1所示，則以下說法正確的是（ ）。

圖1

A.溫度越高，裝置的轉化效率越高

B.負極反應式為CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+

C.電池工作時，H+通過質子交換膜由A 極區移向B 極區

D.好氧微生物反應器中發生的反應為4NH4++3O2=2N2↑+4H++6H2O

該題創設的情境較為新穎，考查的知識點多，綜合性較強。教師可引導學生通過讀圖獲知乙酸根離子轉換為二氧化碳為氧化反應，因此判斷連接該極的A為負極、B 為正極。學生可以此作為解題突破口，結合知識儲備以及原電池原理進行分析，不難推理出只有B 項是正確的。

三、跟蹤訓練，鍛煉學生能力

教師在培養學生證據推理素養時應注重給學生提供更多鍛煉的機會，一來發現學生的知識漏洞，二來使學生根據自身實際掌握高效的證據推理方法。高考評價體系中的“基礎性、綜合性、應用性、創新性”特征給訓練活動的開展供了明確的指引。

高中化學教師應認真落實兩項工作。其一，注重訓練的及時性。當完成化學知識或例題的講解后，教師應緊接著開展訓練活動，趁熱打鐵，使學生親身體會借助證據進行推理的過程，將在例題解答中學習的推理思路與經驗轉化為自身的能力。其二，引導學生充分挖掘訓練習題的價值。教師在課堂上不能滿足于學生得出正確答案，而應注重預留空白時間，要求學生回顧整個解題過程，分析習題考查的知識點、突破口，結合自身實際，及時將出錯率較高的習題摘抄到錯題本中，課下加以集中復習，加深對所學知識的認知，避免再犯類似的錯誤。例如，離子共存的推斷是高考中的一類重要題型。在為學生講解相關理論知識后，教師可展示如下習題組織學生進行跟蹤訓練，更好地鍛煉其證據推理能力：

將氫氧化鈉溶液逐滴加到HCl 和AlCl3的混合溶液中，生成沉淀的量隨NaOH 溶液加入量的變化如圖2所示，則下列離子組在對應的溶液中一定能大量共存的是（ ）。

圖2

A.M 點對應的溶液中：K+、Fe2+、SO42-、NO3-

B.N 點對應的溶液中：K+、NH4+、Cl-、CO32-

C.S 點對應的溶液中：Na+、SO42-、HCO3-、NO3-

D.R 點對應的溶液中：Na+、SO42-、Cl-、NO3-

習題既考查了HCl、AlCl3、NaOH 的反應規律，又考查了離子種類的推斷，綜合性強。推理的證據主要為沉淀的變化情況。學生由沉淀的變化情況判斷出溶液中存在的離子，結合離子共存知識，可推知D 項正確。

四、鼓勵反思，總結推理技巧

教師在高中化學教學中融入證據推理素養時，應注重引導學生養成良好的學習習慣，結合《課程標準》及高考評價體系內容給予學生有針對性的指引，在提高學生學習質量與效率的同時，使其證據推理素養得到良好的提升。其中，反思有助于學生對自身的學習習慣、學習效果形成正確的認識，使其能夠及時查漏補缺，堵住知識的漏洞。通過推斷題型、解題思路、學習方法的反思與總結，學生能夠更好地把握相關的推理技巧，在以后的解題中少走彎路，迅速找到推理的切入點[3]。例如，教師在課堂上要求學生在解答以下問題后認真反思高中化學無機物習題的推理過程，總結相關的推理技巧：

某固體混合物X 可能由K2SO4、KCl、Na2CO3、NaOH、Ba(OH)2中的幾種物質混合而成。取適量樣品進行實驗，如圖3所示，假設反應物均充分反應，則以下說法錯誤的是（ ）。

圖3

A.沉淀甲中BaCO3的質量為1.97g

B.X 中一定有K2SO4、Na2CO3、Ba(OH)2

C.無法判斷固定混合物中是否含有NaOH

D.焰色反應通過藍色鈷玻璃觀察，可判斷有無KCl

該題既考查了無機物之間的反應，又考查了相關計算，需要學生認真審題，尋找推理的有效證據。通過實驗現象及相關計算，學生可知混合物中一定含有K2SO4，焰色反應通過藍色鈷玻璃觀察無法判斷是否含有KCl，即D 項的說法是錯誤的。

完成該習題作答后，教師要求學生認真總結推理技巧。學生得出無機物推理的“證據”主要有物質的物理性質、特征反應、反應之間的關系、反應中物質的量之間的關系等，為以后開展有針對性的學習活動帶來良好指引。

五、重視評價，增強推理自信

為了更好地滿足高考評價體系要求，教師將證據推理素養融入教學活動中時應注重關注學生的學習與情感體驗，尤其要注重給予學生有針對性的評價與鼓勵，增強其證據推理的自信[4]。一方面，重視課堂評價。課堂是學生獲取知識的主要陣地，為了更好地調動學生學習的積極性，充分掌握證據推理理論知識及相關思路，教師在授課時應注重觀察學生的課堂表現，當學生認真思考、積極回答課堂問題時應及時給予表揚。不僅如此，教師應看到每位學生的閃光點，把握合理時機，給予學生評價，使其獲得證據推理的成就感。另一方面，重視訓練評價。教師在完成訓練活動后應做好訓練的及時評價，包括學生的態度、成績等，肯定學生在訓練中付出的努力，同時指出其訓練活動中的不足。例如，在進行有機物知識教學時，教師要求學生作答以下習題：

某有機物的結構如圖4所示，請判斷以下說法中哪一項是正確的（ ）。

圖4

A.分子中共平面的原子最多有12 個

B.水解后所得有機物分子中有兩個手性碳原子

C.分子能夠在NaOH 醇溶液加熱條件下發生消去反應

D.分子和足量NaOH 溶液充分反應只生成1 種鈉鹽

該題主要考查有機物的基礎知識，包括原子共面、手性碳原子等概念以及相關官能團的性質。解答該題的關鍵在于能夠準確判斷原子之間的關系以及官能團的種類。分析可知，該題的正確選項為D 項。當學生在推理判斷過程中能夠充分說出理由時，教師在課堂上應及時給予其表揚，使其繼續保持良好的學習態度、謹慎的推理習慣，體會到證據推理的成就感，更好地激發學習興趣。

結 語

總之，在高中化學教學中，為了更好地融入證據推理素養，教師應深入理解證據推理素養的內涵，把握高考的考查方向與考查內容，積極轉變教學觀念，通過應用相關的教學策略，有針對性地開展教學活動，給予學生學習上的指引與點撥，提升學生的證據推理能力，幫助學生形成未來發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。