沈雪峰

【摘要】在教育教學(xué)中教師要采取發(fā)揮問題導(dǎo)向作用，鼓勵學(xué)生反思，巧妙設(shè)計實驗等方式，滲透和落實學(xué)生的證據(jù)推理素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué)；推理；證據(jù)；問題導(dǎo)向

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視角來看，證據(jù)推理素養(yǎng)指的是收集各種有效的信息作為證據(jù)，并對證據(jù)進(jìn)行分析、歸納、篩選、推理等，在此基礎(chǔ)上用來解決或者解釋相應(yīng)問題、現(xiàn)象等，在此過程中，確定形成科學(xué)結(jié)論所需要的證據(jù)。初中化學(xué)教師在平常教學(xué)中需格外關(guān)注對學(xué)生證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)，使其學(xué)會通過搜集、整理、推理化學(xué)原理，得出科學(xué)結(jié)論，使其對化學(xué)知識的認(rèn)知由感性上升至理性，促進(jìn)他們化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

一、把握理論知識講授，培養(yǎng)證據(jù)推理素養(yǎng)

1.發(fā)揮問題導(dǎo)向作用，明確證據(jù)推理方向

初中化學(xué)教師講授一些理論知識時應(yīng)極力發(fā)揮出問題的導(dǎo)向作用，驅(qū)使學(xué)生有針對性地進(jìn)行思考、搜集證據(jù)和推理，讓他們在方向準(zhǔn)確的前提下進(jìn)行課堂探究。

比如在教學(xué)“空氣”一課時，教師先拿出一個透明塑料袋，在空中抖開，詢問：塑料袋中有沒有物質(zhì)？假如有，里面是什么？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗及個人認(rèn)知會知道塑料袋里面裝有空氣，借機引出本節(jié)課的知識主題，讓他們知道本節(jié)課主要學(xué)習(xí)研究與空氣相關(guān)的知識。接著，教師設(shè)置疑問：空氣是一種看不見、摸不到的物質(zhì)，大家有什么方法證明空氣確實存在嗎？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題自主設(shè)計與實施實驗方案，如將空塑料瓶倒放入水中，水無法將整個瓶子占滿；用注射器在空氣中抽一下，再往水中推擠，會出現(xiàn)氣泡；用扇子在空氣中扇一下，有風(fēng)的感覺；用打氣筒給車胎打氣等，讓學(xué)生在實驗中收集證據(jù)與展開推理，讓他們發(fā)現(xiàn)空氣的確存在。之后，教師繼續(xù)設(shè)問：你能描述一下空氣是什么樣的嗎？空氣是一種單一物質(zhì)嗎？利用問題激起學(xué)生的求知欲望，使其自主閱讀教材內(nèi)容與尋找證據(jù)，根據(jù)證據(jù)推理和討論空氣的組成。

2.鼓勵學(xué)生常態(tài)反思，提升證據(jù)推理意識

初中化學(xué)教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生學(xué)會自我反思，使其在自發(fā)性的反思行為中加深對證據(jù)推理這一行為的印象和思考，讓被動的證據(jù)推理行為變成一種自發(fā)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和方式。

如在實施“原子的結(jié)構(gòu)”教學(xué)時，當(dāng)學(xué)習(xí)完“相對原子質(zhì)量”這部分內(nèi)容以后，學(xué)生能夠應(yīng)用概念計算原子的相對原子質(zhì)量，了解原子的實際質(zhì)量與相對原子質(zhì)量的區(qū)別與聯(lián)系，他們還會查相對原子質(zhì)量表。為進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師可設(shè)置疑問：一個氫原子與一個碳原子質(zhì)量的1/12差不多，氫原子質(zhì)量可當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)嗎？利用開放性問題激起學(xué)生的參與意識與學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，使其在反思中深化理解本節(jié)課的理論內(nèi)容，運用查閱資料、觀察分析、整理與歸納數(shù)據(jù)、推斷與假設(shè)的科學(xué)探究方法整合證據(jù)與展開推理，訓(xùn)練他們的證據(jù)推理能力，發(fā)展自身的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。不過化學(xué)自我反思能力在短時間內(nèi)是很難形成的，教師需格外關(guān)注課堂教學(xué)中反思環(huán)節(jié)的設(shè)計，通過反思促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的形成，使其更好地內(nèi)化與吸收所學(xué)知識，掌握證據(jù)推理過程，改善他們的化學(xué)綜合能力。

二、借助實驗教學(xué)優(yōu)勢，培養(yǎng)證據(jù)推理素養(yǎng)

1.巧妙設(shè)計演示實驗，搜集證據(jù)進(jìn)行推理

初中化學(xué)教師需根據(jù)教學(xué)內(nèi)容巧妙設(shè)計演示實驗，引領(lǐng)學(xué)生在直觀的實驗現(xiàn)象下搜集證據(jù)，使其根據(jù)搜集到的證據(jù)進(jìn)行推理，增進(jìn)他們對化學(xué)理論知識的理解，實現(xiàn)證據(jù)推理素養(yǎng)的培養(yǎng)。

以“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”教學(xué)為例，教師先演示小實驗：取一根蠟燭點燃，學(xué)生認(rèn)真觀看實驗現(xiàn)象，討論蠟燭的顏色、氣味、燃燒過程，并用手觸摸蠟燭，使其親自收集證據(jù)，交流各自的看法，推理結(jié)論，得出蠟燭的一些物理特性，讓他們初步學(xué)會從實驗中獲取證據(jù)與進(jìn)行推理。隨后，教師結(jié)合實驗現(xiàn)象設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生思考，這種思考讓學(xué)生的觀察更有針對性，讓學(xué)生搜集證據(jù)的方向更為明確，比如這樣的問題：蠟燭燃燒時的火焰顏色深淺不同，產(chǎn)生的溫度是不是也不同呢？蠟燭越燒越短，那么蠟燭燃燒后生成什么？這一問題為觀察指明方向，也指導(dǎo)學(xué)生如何正確科學(xué)地取證。隨后教師進(jìn)行演示，將一根火柴梗迅速放入火焰中，約1秒后取出，問，看到什么樣的現(xiàn)象才能證明我們的猜想。隨后教師引導(dǎo)學(xué)生觀察火柴梗的顏色，然后用干而冷的小燒杯罩住燃燒的蠟燭，根據(jù)證據(jù)“出現(xiàn)水霧”推理出生成水，再把燒杯迅速翻轉(zhuǎn)過來加入澄清石灰水，根據(jù)證據(jù)“澄清石灰水變渾濁”推理出生成二氧化碳，讓他們順利完成推理。

2.學(xué)生動手操作實驗，親身參與證據(jù)推理

教師在平常教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡可能多為學(xué)生制造一些設(shè)計與操作探究性實驗的機會，使其以個人或者小組為單位動手完成實驗，讓他們親身獲取證據(jù)，結(jié)合自主獲得的證據(jù)進(jìn)行高效推理。

在“燃燒和滅火”教學(xué)中，教師先詢問：你知道什么是燃燒嗎？古人使用“鉆木”的方式來取火？為什么要“鉆木”，而不是“鉆土”或者“鋸木”？引導(dǎo)學(xué)生深入思考與自由討論“鉆木取火”現(xiàn)象，使其主動猜測燃燒需要哪些條件，讓他們嘗試猜想后展開分組探究實驗。接著，教師組織學(xué)生以小組為單位操作三個實驗來推進(jìn)：（1）用酒精燈分別加熱蘸取酒精與水的棉花；（2）點燃一小塊乒乓球碎片與濾紙碎片，比較誰燃燒得更快；（3）比較罩有燒杯和沒有罩燒杯的兩支蠟燭的燃燒情況。要求學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，搜集證據(jù)，分別在小組內(nèi)討論與探究，做好組內(nèi)實驗現(xiàn)象的對比、分析與總結(jié)，且小組之間也進(jìn)行互動與交流，最終得到相應(yīng)的結(jié)果。在本實驗中，要用到控制變量法與對比法，學(xué)生結(jié)合實驗過程搜集證據(jù)和進(jìn)行推理，有效培養(yǎng)他們的證據(jù)推理素養(yǎng)。

三、善于聯(lián)系生活實際，培養(yǎng)證據(jù)推理素養(yǎng)

1.靈活引入生活素材，順暢進(jìn)行證據(jù)推理

初中化學(xué)教師在日常教學(xué)中需把握好所授內(nèi)容同實際生活之間的銜接點，靈活引入與之有關(guān)的生活素材，輔助學(xué)生從課本與生活中搜集到更多的證據(jù)，確保他們順暢完成推理活動。

比如在開展“金剛石、石墨和C60”內(nèi)容的教學(xué)時，教師先利用多媒體設(shè)備播放一段生活中用金剛石切割玻璃的視頻，展示金剛石及模型，由學(xué)生一邊觀察、一邊整理證據(jù)，讓他們推理金剛石的物理性質(zhì)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)金剛石相當(dāng)堅硬，借機指出金剛石是自然界中存在的最硬物質(zhì)，既可用來切割玻璃，用其制作鉆頭還能用于地質(zhì)鉆探、開采石油與打井等。接著，教師講述：金剛石是由碳元素組成的，同樣由碳元素組成的石墨與金剛石相比外表要暗淡許多?，F(xiàn)場展示石墨及模型，讓學(xué)生用手觸摸一下，說一說自己的感覺，并用石墨在紙上劃一下，說出看到的現(xiàn)象。學(xué)生得到的證據(jù)是石墨有滑膩感，會在紙上留下灰色痕跡，使其推理出石墨很軟的結(jié)論。之后，教師設(shè)疑：金剛石與石墨都由碳元素組成，為什么在軟硬度方面的差異如此之大？帶領(lǐng)學(xué)生探究其中的原因所在，讓他們發(fā)現(xiàn)是由于內(nèi)部碳原子排列結(jié)構(gòu)不同。

2.開設(shè)課下實踐活動，增強證據(jù)推理認(rèn)知

初中化學(xué)教師應(yīng)該以完成課內(nèi)教學(xué)任務(wù)為前提開設(shè)課下實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實生活中搜集與整理證據(jù)，使其完成化學(xué)探究活動，增進(jìn)他們的證據(jù)推理認(rèn)知，助推化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

例如在進(jìn)行“水的凈化”內(nèi)容的教學(xué)時，通過對教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生從理論層面了解純凈水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別，初步掌握吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈化水的方法與實驗操作技能，在一定程度上提高他們保護(hù)水資源的意識。之后，教師可以“自來水的凈化”為主題開設(shè)課下實踐活動，帶領(lǐng)學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐淖詠硭畯S與污水處理廠，了解工廠是怎么凈化自來水與處理廢水的，進(jìn)一步分析凈化自來水和處理廢水的工序與方法，討論每一道工序的作用，給出開放性問題：假如給你一杯污水，是否可以自己設(shè)計一個凈化污水的裝置，對污水進(jìn)行凈化處理？讓他們把所學(xué)知識應(yīng)用到生活中。在這一系列問題中，前面幾個問題是讓學(xué)生通過一步一步的搜集證據(jù)和推理，為得到最后一個問題的答案做鋪墊，也是本次課下活動的目的，使其在實踐中了解凈化水的原理、用途和方法，增強他們的證據(jù)推理認(rèn)知，提高證據(jù)推理素養(yǎng)。

教師應(yīng)高度重視與認(rèn)真對待，結(jié)合化學(xué)知識的特征及初中生的身心特點和認(rèn)知規(guī)律，有的放矢地制定策略，從理論、實踐與生活等多個方面加以培養(yǎng)，使其在搜集證據(jù)與合理推理中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，增進(jìn)對所學(xué)知識的理解，不斷提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，建構(gòu)高效的初中化學(xué)課堂。

【參考文獻(xiàn)】

[1]杜云.初中化學(xué)證據(jù)推理能力的培養(yǎng)探究——以“質(zhì)量守恒定律”教學(xué)為例[J].教師博覽，2023（04）.

[2]黃亞梅.基于證據(jù)推理視角下的初中化學(xué)教學(xué)——以“二氧化碳的實驗室制取”為例[J].數(shù)理化解題研究，2022（11）.