基于“证据推理”培养学科核心素养

陈 悦

(江苏省锡山高级中学匡村实验学校 214154)

自教育部在《全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出了“核心素养”这一概念以来，学科“核心素养”已经成为各学科教学关注的热点，其中“宏观辨识与微观探析；变化观念与平衡思想；证据推理与模型认识；实验探究与创新意识；科学精神和社会责任”这一看法比较得到认可.核心素养主要是通过具有学科特色的活动来体现和养成，这就要求重视课堂教学，在课堂教学实践中将核心素养功能化、具体化.

下面谈谈笔者在初中化学教学中培养学生“证据推理”能力的实践和探索.

一、“证据推理”核心素养的表述

“证据推理”是指学生通过教师的指导能初步学会收集证据，对物质的变化规律及其性质提出可能存在的假设；通过证实或证伪进行分析、推断；寻求证据与结论之间的合理解释，形成科学、合理的结论.

对“证据推理”素养的表述进行分析，包括三个方面：一是“提出合理猜想的能力”，学生根据观察到的实验现象或物质的组成、结构，通过与已有经验类比，提出科学的假设.二是搜集证据的能力，要用最简捷的途径寻找证据，搜集的证据要能证实结论.三是“证实结论的能力”，能证实证据与结论的关系.通过不断地实践和探索，笔者认为培养学生的证据推理能力，要遵循如下教学策略.

二、“证据推理”核心素养的培养

1. 合理猜想，形成“证据推理”意识

初中化学教学中一些基础知识学习、基本概念的建立，“猜想与假设”是一个重要环节，而使猜想与假设合理化是培养学生“证据推理”能力的基础.只有猜想科学性、合理化，才能再进一步寻找相关证据进行分析推理从而证实或证伪结论.而正确、合理的猜想与假设是需要在一定的已知基础上运用学科知识进行的“预测”，因此在学生猜想前，教师要指导学生在有确实“证据”的前提下通过一定的合理推理而进行“猜想与假设”.如在进行人教版“质量守恒定律”教学时，学生猜想化学反应后物质质量是否发生变化前，可以指导学生回顾课题1“分子和原子”第50-51页氧化汞分子分解示意图和氢气与氯气反应的示意图，先组织学生复习从微观角度解释化学变化的已有知识，在此基础上学生猜想化学反应前后质量是否变化时就能通过有效“证据”进行 合理猜想.

又如在“对人体吸入空气和呼出气体的探究”时，可以要求学生结合生物课学过的有关人体呼吸过程气体的变化进行合理猜想.

总之，在学生猜想与假设时，指导他们通过证据推理的形式进行，提高猜想的合理性、科学性，形成“证据推理”的意识，从而逐渐形成学习自然科学的重要方法：以大量的客观事实为依据进行科学合理猜想，通过进一步研究形成科学结论和规律.

2. 实验探究，养成“证据推理”习惯

“实验探究”是化学学习的重要手段，对于验证一些化学现象或结论的化学实验实践时秉持“证据推理”原则，实验中所使用的方法、原理、操作步骤和所学的化学基础理论知识、科学的研究方法只有协调一致，学生根据已有经验，设计简单、可行、科学的实验步骤并进行操作，才有利于学生科学思维的培养，达到提高学生实验探究能力，有效提高学生的科学素养的真正目的.

如在人教版“二氧化碳制取的研究”一课教学时，首先组织学生回顾已知的可得到二氧化碳的各类反应：木炭燃烧、木炭还原氧化铜、石灰石与稀盐酸反应、碳酸钠固体与稀盐酸反应、人的呼吸作用等，指导学生推测哪一种方法更适合于实验室制取二氧化碳？学生结合已学的实验室制取氧气的知识从操作的可行性、简易性、能否收集、气体纯度等方面考虑，采用石灰石与稀盐酸或碳酸钠与稀盐酸反应的方法制取比较合适，这时，指导学生进一步设计并实验寻找“证据” 推断哪一种反应更适合实验室制取.

又如：在选择收集方法时阅读到课本上给出二氧化碳能溶于水这一性质时，有学生提出：能否尝试用排水法收集二氧化碳气体？教师指导学生设计并进行实验，通过实验探究寻找确实、有利的“证据”来进行合理推理.

“证据推理”作为化学学科核心素养之一，其目标是通过实验探究活动帮助学生树立分析、推理的意识，通过目标提高实验设计的能力，帮助学生形成建构解决问题的基本框架，由此实现“从化学的角度认识物质的组成和结构，形成科学的解决问题的思想、方法、观点”的化学学科价值.

3.自主反思，提升“证据推理”能力

证据推理能力的提高一定要加强学生的自我反思能力，通过反思进行自我监督、自我调节，使已学的化学知识体系化、结构化，使知识得以升华，内化为自身的能力，从而真正提升证据推理的水平和能力.如在学习了相对原子质量的有关知识后，学生“出示”证据：一个氢原子的质量几乎等于一个碳-12原子质量的1/12，从而推理提出：能不能以一个氢原子的质量作为标准而用碳-12原子质量的1/12作为标准呢？ 又如在学习金属活动性顺序时，学生发现将铁丝插入硫酸铜溶液中有气泡产生，提出疑问，我就要求学生进行合理推理并设计实验证明，让学生在反思中强化化学知识，形成自我内化，提升“证据推理”的能力.

总之，“证据推理”是“科学探究”合理化、有序化的基础，是促进学生主动探索、积极思考、大胆假设、形成观点、学会问题解决、掌握学科规律的过程，由学生对知识的理解、巩固、掌握转化为用科学探究的态度与方法去认识、发现问题并主动探究和解决，从而改变和创造世界.