证据推理视域下课堂应具备的要素刍议

摘 要：证据推理能力是化学学科核心素养的重要组成部分。本文阐述了证据推理能力的内涵，探讨了基于培养学生证据推理能力的课堂应具备的要素和教师的作用，并提出了相关的化学课堂教学建议。

关键词：高中化学;证据推理;教学策略

中图分类号：G424                                 文献标识码：A                                        文章编号：2095-9192（2021）14-0012-03

引  言

当前，新一轮的基础教育课程改革倡导学生发展核心素养，明确了学生适应终身发展所需具备的关键能力，不同的学科领域具有不同的核心素养要求。学生的化学学科素养是通过化学课程学习形成的，而课堂教学是课程实施的主阵地。目前，大部分教师在日常教学行为中或多或少地践行着对学生核心素养的培养，只是大多数情况下缺乏主动的意识观念和对理论的研究，特别是对核心素养所包含的五个维度缺少结合学科教学特点的更为具体深入的认识，往往将理论研究和实际教学应用割裂开。下面，笔者针对其中一个方面“证据推理”，结合教学实践提出一些个人的粗浅见解。

一、证据推理的内涵

证据是用于证明的事实根据。化学学科常见的证据有自然现象、实验现象和数据、人们经过长期的研究实践总结出的规律及原理等。证据推理是人们基于一定的问题，在解决过程中所表现出来的证据意识，并且在寻找、获取和收集证据的基础上，借助假设论证、逻辑关联、分析推理等科学的思维方法得到结论、证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，从而构建思维模型。基于证据的推理能力体现了用事实说话的思想观念，蕴含着科学的求真精神，是人们在科学探究过程中的关键能力，应该作为培养顺应时代发展的学生必备的能力、素养。鉴于化学学科的特点，证据推理能力主要表现为个体所具备的实证意识;证据获取和收集能力;基于证据进行的物质结构性质及变化的假设论证、分析推理的能力;建立观点、证据、结论间的逻辑关系，解释化学现象和规律，理解化学概念及原理，构建认知模型，形成具有化学学科特点的理性思维方式[1]。

二、多元要素构建教学课堂

（一）转化教师的教学观念，唤醒学生的证据意识

意识是个体的一种主观能动性。证据意识是个体在学习过程中所表现出的对事实根据的一种自觉知晓和运用的心理觉悟。意识对个体的行为有方向性的牵引作用。培养学生的证据推理能力，首先要让学生具有证据意识。孩童时期是逻辑思维形成的敏感期，孩子常表现出喜欢问“为什么”，而这种能力伴随着一些无知家长的呵斥和应试教育的不良影响，已经逐渐消失殆尽，因此，作为课堂引导者的教师需要重新唤起学生的证据意识。然而，一线教师也深受应试教育的影响，往往注重成绩而忽略了对学生思维能力的培养。

由此可见，教师首先要从观念层面意识到学生主观能动性的重要性，主动引导、激发学生的证据意识，培养学生尊重事实、敢于质疑的求真态度。例如，在学习“钠的性质”时，通过实验观察可知钠与水反应生成气体，学生描述实验现象时回答“生成了氢气”。此时，不同的教师可能就有不同的评价，是一带而过，还是继续挖掘深究呢？如果此时教师深知意识形态的重要性，进而引导学生思考“如何证明气体是氢气”（从爆鸣声的实验事实或氧化还原反应的理论角度），就可以在完成知识生成的过程中达到培养学生证据意识的目的。

（二）发挥教师的辅助功能，丰富学生的证据采集方式

在证据意识的牵引下，学生将自觉地表现出行动意识，即获取和收集证据。证据必须是科学事实，可以是自然现象、实验现象及数据，或者人们经过长期的研究推理论证得出的规律等。在学习过程中，学生的证据获取、收集手段是后续推理过程的重要保障。学生获取信息的来源主要是通过互联网查询各种文献和资料，可以通过传统媒介、教材书籍，也可以通过实验等获取，然而往往会遇到信息不准确的问题，如数据的偏差，事实描述不符、矛盾等，若学生无法甄别，将直接影响到证据的真实性和准确性。此时，教师就需要给予学生帮助。一方面，教师需要在备课时注重与课题相关的教学素材的积累、收集和甄别，为学生把好“质量关”;另一方面，对于确实存在的争议性问题，教师需要进一步寻找更为权威的事实根据，或者为学生提供自主探究的平台，如实验手段、信息技术等。

（三）优化教师的方向引导，引领学生的证据推理

在获取证据的基础上，学生就可以结合课题研究的主题进行证据的逻辑推理，得出有关结论，论证问题或证实证伪。而教师在這个过程中主要起到方向性引导的作用，对学生推理过程中出现的各种情况进行及时评价与指导。

1.依托事实数据或规律原理认识物质性质及其变化

化学事实及实验数据属于直接证据，可以直接证实事实，而规律、原理是人们长期研究论证得出的间接证据，可以起到辅助证明的作用。在元素化合物部分内容的教学中，教师可以引导学生通过文献中的事实数据推理，或者利用规律原理等多重证据来进行逻辑关联，得出相关的结论。例如，在教学“钠的性质和用途”一课时，教师可以根据钠的保存方法、用途及硬度数据直接推理得出钠的密度、硬度特点及导热性;探究钠与水反应生成的气体成分时可以利用氧化还原反应原理进行分析。同样，在“化学反应原理”教学中，常见的手段是通过数据计算推理得出结论，如通过平衡浓度的相关计算得出“化学平衡常数”，所以教师可引导学生计算不同初始浓度下达到平衡状态时电离度的数据，得出“越稀越电离”的结论等。

2.结合化学实验进行有效证实或证伪

化学的学习和研究离不开实验。实验可以给学生最直观的感官刺激和视觉感受。实践证明，通过实验获得的证据印象最深刻，记忆也最持久。在学习的过程中，我们时常会遇到一些依据一般规律或原理解决不了，甚至自相矛盾的问题，这时指导学生借助实验获得事实或数据作为直接证据无疑是最好的办法。常见的问题如“氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，到底是次氯酸的漂白作用，还是氯水的酸性起到的作用呢”，对此教师引导学生进行实验设计并实际操作得出实证结论。又如，往氯化铁溶液中加入镁粉，按照氧化还原反应的规律分析，镁应该和氧化性更强、浓度更大的铁离子先发生反应，然而实验事实告诉我们并非如此，反应过程中产生了大量气体。诸如此类情况，实验事实是最好的佐证，比理论更令人信服，在引导学生养成证据推理能力的同时，还有助于学生的实验创新、操作能力的提高，使其养成严谨求实的科学态度、提升求真意识。

三、基于证据推理能力培养的化学课堂教学建议

（一）明确教师角色定位，搭建学生证据推理平台

首先，意识形态的养成不是一朝一夕就能实现的，学生证据意识的形成需要教师在日常的教学行为中不断引导和渗透。除了课堂上的“为什么”“如何证明”等，课前的预习环节也可以激发学生的证据意识。教师犹如“编剧”，精心编制的导学案就是有效的载体，通过设置进阶式的问题，“迫使”学生为解决问题去寻找事实根据，进而形成进一步演绎推理的意识。

其次，教师需要扮演“道具师”的角色，为学生提供真实、准确的证据来源，这就对教师的备课环节提出了更高的要求。教师需要从文献资料中查询实验数据、基本规律;从日常生活中积累与化学有关的自然现象和经验;通过关注与化学学科相关的史实、科学发展前沿、社会热点事件，从中挖掘有价值的证据;为学生的探究实验搭建平台，准备仪器、药品等。

最后，教师更是“导演”。当学生在基于证据的推理演绎过程中遇到各种“疑难杂症”时，教师要及时地进行评价和指导，起到了关键的引导作用。这更对教师的专业知识和素养、课堂的驾驭和应变能力提出了更高的要求。

（二）体验推理思辨的快乐，形成积极向上的课堂文化

基于证据的教学会使课堂充满趣味和快乐，积极主动的推理会让学生享受到思辨的快乐，而这又使学习富有挑战性。教师在教学过程中应擅于把握证据，利用证据不断激发学生的求证欲望，在适当教会学生一些推理技巧的基础上，帮助学生发现隐藏于表面现象背后的奥秘，使其感受到化学的魅力，体验收获的快乐，从而获得继续学习和探索的动力，实现学习的可持续性发展。而在证据推理的活动中，教师还可以搭建交流平台，给予学生展示自我和发挥特长的机会，让学生在相互展示的过程中学会倾听、学会理解、学会批判、学会修正，在知识生成的同时，思维能力也得到进一步提升。

（三）“教—学—评”三位一体，多方位构建思维模型

课堂是发展学生核心素养的主阵地，而考试则是评价学生能力养成的重要方式。试题对“证据推理”就具有多重的評价功能，考查题型多样化、考查方式多维度、考查要求多层次。例如，选择题中常见以元素周期律、实验操作及原理等为背景，以“核心知识”为证据事实的关联性推理评价;非选择题中则以化学工艺流程、化学制备或性质实验为背景，以“图像数据信息”“陌生概念、规律或原理”为证据事实，考查学生解读信息、提取证据、逻辑推理、形成结论的能力。因此，学生解题和教师评价的实践活动，也是发展学生证据推理能力的有效途径和方法。教师可以精选各种题型作为课中和课后的练习，从不同角度和层次训练学生的证据获取能力和分析推理能力，从而构建解题的方法模型。在学业水平测试中，此类题型恰恰是考查学生证据推理能力的试金石，反映了教师在日常教学活动中对学生思维训练的成效。

结  语

证据推理能力是化学学科核心素养的重要构成元素。教师应立足培养学生尊重事实、敢于质疑的科学精神，将证据推理与模型认知相结合，在化学教学过程中致力于建构学生的理性思维模型。作为课堂教学的参与者，教师只有明确了基于证据推理能力素养培养的关键要素和自身的角色定位，才能更好地服务于课堂教学，做好学生学习和成长的引领者。

[参考文献]

沈兆刚.基于证据的推理：内涵、意义及培养路径[J].化学教育，2019（15）：48-52.

作者简介：黄彬彬（1983.12-），女，福建莆田人， 本科学历，一级教师。