高中化学教学中学生证据推理能力培养的实践

张美钦

（闽侯县第三中学，福建 闽侯 350109）

为有效落实“立德树人”的教育根本任务，发展素质教育，发挥化学课程在人才培养中的作用,新修订的化学课程标准突出了化学学科核心素养，强化了基础教育要着力于学生的创新意识、实践能力的培养。因此，我们在高中化学教学中要立足于课堂，在关注知识学习的同时，重视学生分析、推理、质疑等能力的培养，关注学生的社会参与意识、自主探究能力发展，重视学生的证据推理能力的培养，让化学学科特有的教育价值在学生心里生根发芽。下面以“乙烯”教学为例谈谈学生证据推理能力的培养。

一、通过问题引领促进证据推理能力养成

证据推理是通过观察实验或已有知识经验，获得相关证据，基于证据进行分析推理并得到相关的结论，从而完成知识、能力建构的过程。它是我们生存的一个基本技能之一，是我们认识事物的重要方法之一，而恰当的问题，如“为什么”的问题、“怎么办”的问题、关系性问题和思路性问题，是发展学生化学思维、培养据证推理能力的一种行之有效“催化剂”。

如在“乙烯”课堂教学中，首先展示了身边的乙烯，通过视觉冲击、趣味催熟动画，感受乙烯在生活中的重要价值，引发推理的欲望，乙烯性质与学过的乙烷性质相似吗？教师提出问题：乙烷可以燃烧，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，能与卤素单质发生取代反应，而在组成上同样只含有碳氢元素的乙烯，是否与乙烷有相似性质呢？基于以上猜想，再组织学生设计实验，通过动手实验充分收集证据并加以验证，从而获得乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应、能与溴的四氯化碳溶液反应、具有可燃性的证据。由此，学生会产生两种物质性质有差异的矛盾冲突，差异的原因是什么？从而激发学生去深入推理，紧接着教师提出问题：性质差异大，而结构决定性质，乙烯和乙烷应该在结构上有着差异，乙烯有怎样的结构呢？学生通过搭建乙烯球棍模型，结合断裂1mol碳碳键所需能量，通过合作学习，推出断裂碳碳双键中两个键，所需要的能量大小并不一样，一个键强，一个键比较弱，容易发生断裂。教师顺势抛出问题：乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，结合结构，从碳碳双键角度，小组探究反应中的化学键变化情况。已知：反应生成物为1，2二溴乙烷。小组很自然地推理出加成反应的机理，进行如下汇报：乙烯中有两个键，其中一个键断键比较容易，更容易断掉的那个键，断裂了，分别接上二个溴原子，形成一种新物质，这种物质是无色透明的，因而导致了溶液的褪色。教师追问：溴溴键呢？学生再答：溴溴键也断裂了，然后两个溴原子分别加到两个碳原子上面。师生共同总结加成反应，完成该知识的建构。

这种问题引领的教学，教师不是以一味灌输的方式生搬硬套塞给学生，而是通过一些循序渐进的问题，引领学生想象、探究、推理，自己寻找证据得到结论，在预测验证推演式的学习过程当中，片段性的知识间建立了联系，他们的认知得到更深入的发展，推进证据推理科学思维发展，促进证据推理能力的养成，为自主学习奠定基础。

二、关注课堂评价推动证据推理能力发展

关注课堂评价，就是在课堂教学中适当运用激励性的语言，对学生的态度、学习的方法和认知的结果等进行及时的评价。评价的重点不仅仅是知识，还有学生的感悟、困惑或解决真实问题的一种能力等，从而让学生主动探索、敢于表达，乐于合作，提升科学探究的能力，推动学生据推理能力的发展。

在乙烯性质教学中，当学生解释完乙烯与溴反应原理，教师适时评价：这组同学结合数据资料进行分析，非常完整。其它组还有不同的见解吗？非常完整，肯定性评价，结合数据资料，是一种方法的评价，这种课堂评价是及时、有针对性的，肯定了学生的思维，明确了思考重心，导引思考的方向。接下来的小组讨论和汇报就有了新的思考和新的角度。例如，至于怎样断键，我们小组考虑用手中的乙烯模型来演示，乙烯通过断开它的双键中一个键，其中两个碳原子分别与一个溴原子连接上，然后形成一种无色透明的物质，所以溶液褪色。还有的小组想到了用人体表演进行表达：解释这个现象，我想请我们组的三位同学进行人体示范来帮助我们来解释。中间那位双手抱胸的同学是双键，旁边两位手拉手的同学是溴原子，中间同学双手张开，然后分别牵起另外两位同学，主要的过程是因为乙烯双键中一个键断裂了，分别连上两个溴原子。这种直观形象生动的表述，促进了学生对加成反应的深刻理解。

恰当激励性的课堂评价，肯定学生有效思考的同时，诱使学生进一步比较证据、推理解释，学生对“碳碳双键”这一重要结构的认识得到了发展，有利于学生掌握有机化学的最基本的知识和学习方法，为今后有机学习奠定了良好基础。同时课堂评价中我们要尽可能让学生自己去描述，尽量外显学生的思维过程，在学生思维外显的活动中，教师要不断地追问，提供证据去反驳学生思维的漏洞，然后对学生进行适时评价，这样的教学过程丰富了他们的认识角度，拓展了认知深度，促进学生的学科核心素养的养成，指引学生的证据推理能力进一步发展。

三、融合信息技术助力证据推理能力提升

教学中充分融合信息技术，将会开启一扇证据推理能力发展的新大门，能高效地解决教学重难点，开发学生的空间想象能力，促进化学实际问题的解决，有利于提升证据推理能力，提高课堂教学质量。

有机物的微观结构和反应机理一直是学生学习的难点，学生利用分子的空间结构思考问题的能力较差，对认识有机物分子结构、理解有机反应有一定困难。在探究乙烯的结构特点、断键情况时，为了加深学生对知识的理解，课堂教学中利用多媒体三维动画技术模拟了乙烯和溴反应过程。在整个界面中简洁地呈现富有动感和立体感的乙烯分子和溴分子，它们慢慢地靠近、相遇，缓缓地打开各自的键，连成新键。之后进行了是否为取代反应的讨论，小组汇报：这不是取代反应，因为乙烯的氢原子是四个，而1，2二溴乙烷的氢原子还是四个，它没有取代氢原子，所以不是取代反应。教师引导：从反应形式上分析，如果是取代反应，则还会生成何种物质？学生补充：会生成溴化氢，很明显没有溴化氢，应该不是取代反应。如果发生取代反应，应该是一个反应物的一部分和另外一个反应物发生交换，它应该生成两种产物，可是最后就一种产物，所以它应该不是取代反应。随后还进行了用动画模拟乙烯的加聚反应的教学，画面上只见一个个饱满的乙烯分子在催化剂作用下，各自打开双键中一个键，相邻分子柔柔地接起来，形成长链的物质，从而进一步加深和拓展对加成反应原理及官能团的认识。

化学教学中适时适度地融合信息技术，提供了常规教学难以获得的证据，把抽象的反应机理推理过程直观地展现在学生面前，有效地降低了结构抽象思维的难度，使复杂变简单、使深奥变浅显，学生的再现性思维得以发展，学习体验不再是凭空死记硬背，而是变成了直观、富有活力的建构知识的活动，学生对有机分子的结构形成了立体化的认知，有利于学生从结构上分析、理解乙烯结构特点和反应原理，深化学生对事物的本质属性的深刻理解和认识，实现推理思维的再活化、再碰撞，有利于学生证据推理能力更深方向发展。

在高中教学实践中我们不仅要重视知识的教学，更要重视并不断发展学生的证据推理能力，将自主、合作、探究的学习方式更有效地融入课堂教学，通过交流、讨论、评价等来优化我们的课堂，使学生真正从学习过程中收获学科核心素养的养成，为今后的自主学习奠定良好的基础，更有效地优化和提升教育改革质量。