证据推理意识和能力培养的高中化学教学分析

周慧贤

【内容摘要】基于学情，活用课本，从促使孩子证据推理意识的形成、证据证实具体操作、证据证伪具体操作三个方面开展教学实践探究，寻找培养孩子证据推理意识及能力的途径。

【关键词】证据推理意识 能力 高中化学

证据推理意识即同学们在高中化学学习阶段，对证据作用与价值的一种主动与知晓的心理状态，可以敏感、迅速地提取存储与使用证据。证据推理水平指可以依靠证据，对物质的构成结构属性以及变化规律说出可能的假设，经过分析推理进行证实和证伪，创建结论与证据间的逻辑联系，获得抽象的有价值的结果。准确认识证据推理意识与能力的含义，把高中化学教学核心由讲解事实转移至“使用”事实，无形当中内化高中生的证据推理核心能力。

一、促使高中生证据推理意识的形成

要形成证据推理意识，于高中化学教学活动中必须增强高中生对证据的敏感度，获取证据的水平。例如，在教学“铁及其化合物的应用”时，老师让同学们制定方案并进行试验将Fe2+变成Fe3+。课本上详细说明铁和氧化性很弱的氧化剂反应变成Fe2+物质，而和氧化性很强的氧化剂形成Fe3+物质[1]。实验员配备的双氧水含量约是6%，向FeCl2溶液内添加双氧水，同学们观察到的情况是有很多气泡快速形成，滴入KSCN液体变红，证明形成Fe3+。

对于意料之外的情况，即化学实验过程比较明显的证据，老师要让同学们有意识掌握现象，指引他们自主依靠证据展开推理探究。

二、依靠证实具体操作提高证据推理水平

证据的功能包含证实，要经过设计实验验证命题是准确的。教师在教学过程中指引同学们动手操作，培养他们的证据证实水平。

NaHCO3、Na2CO3都可以与盐酸反应形成CO2。有些版本的教材显示，NaHCO3是烘焙糕点使用的发酵粉的重要成分之一。同学们产生疑问，为何只写NaHCO3？不能够写Na2CO3？同学可以质疑课本上的结论是宝贵的科学精神，老师的责任是使科学的种子健康发芽。所以，实验者到超市分别买了NaHCO3、Na2CO3与发酵粉，分别用500g面粉大概加2g的比例发酵蒸馒头看看。实验显示蒸出的馒头不一样，加Na2CO3蒸出的馒头非常硬，就像石头，用NaHCO3蒸出的馒头松软但也很硬，用发酵粉蒸出的馒头和市面上卖的差不多。

老师引导，硬邦邦的“石头”谁吃？（同学们哄堂大笑）蒸馒头重点是形成CO2的量和速度，为何三种发酵的效果不一样？同学们分析，Na2CO3受热没有分解，所以不行，NaHCO3受热会分解，形成一些CO2，很硬。发酵粉重要成分是NaHCO3、酒石酸，比NaHCO3和酸反应形成CO2量多，同时反应迅速[2]。师生共同分析计量等物质的量，NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应形成的CO2量、速度异同。然后绘制2D图像归纳，展开更加抽象的逻辑推理 ，验证课本写发酵粉重要成分为NaHCO3是科学的。

源自課本，源自生活，又高于课本，同学们经过证实实践操作提升了依靠化学知识与化学思维处理问题的水平，提升证据推理水平。

三、依靠证伪实践操作提高证据推理水平

证据的功能还有证伪，经过设计实验验证命题是不合理的。证伪，帮助学生养成不偏听不偏信，不唯教材论的学习习惯，提高同学们的证据证伪水平。

在教材资料卡中显示，人体内一般有3～5g铁物质，人体缺铁将引发贫血等疾病。很多同学们觉得苹果含有大量的铁，吃苹果能够补铁，是真的吗？教学过程分给同学们苹果，吃一口放于空气中，外表快速变黄，同学们觉得是Fe2+变成Fe3+，验证苹果富含铁成分。实验属于化学的最高法律，向发黄的苹果上地上KSCN液体，没有明显改变，否定了苹果含有大量铁元素。通过同学反驳，咬一口苹果表面范围小，含铁成分少，KSCN液体不能检测出来，这一实验无法否定苹果内富含铁。

查找资料表明，一个苹果含铁数量大概是0.2mg，Fe3+SCN-=FeSCN2+（红）K=200，滴入KSCN液体2～3滴测出的Fe3+最少量大概是8.924×10-4mol/L。同学们反驳有理。

同学们初步具有证据推理意识和能力，能用作探究性学习内容“苹果梨含铁量的检测”，展开更深入的探究。高中生在真实的情境中组织证伪活动，提高证据推理核心能力。

四、合理应用教材

即便当前互联网如此之发达，对于高中生而言，其化学知识的主要来源渠道依然是教材，这也是教学活动能够开展的基础。因此，在教学过程中，教师要善于合理应用教材，引导学生深入挖掘教材中的信息，养成其收集证据的习惯，从而慢慢提升其证据收集能力。例如在学习《物质的分离与提纯》这一章节内容之前，教师可以先向学生进行提问，“你们接触过哪些分离混合物的方法？”“在面对不同混合物时，是否要利用不同的方法？”等。由于这些问题的答案并不是固定的，学生要利用已学知识点以及个人经验来收集资料和证据。在解答这个问题时，学生会将证据分为以下三个不同的类别，首先是来自生活实际。例如在淘米的时候会用到筛沙，工具的合理利用能够将石头和大米进行分离。其次是源于之前的知识，例如蒸馏、过滤等，最后就是利用已学知识点对未知的问题进行猜想。在学生充分发挥主观能动性进行思考的基础上，教师可以再引导学生在书本中进行证据收集，养成良好的习惯，慢慢发现对下阶段化学学习的积极作用，从而为后续学习打下坚实基础。

五、运用实验检验证据推理

证据推理的顺利开展，不仅要让学生养成良好的思维习惯，还要能够在教师的引导下，从多方面对证据进行推理和检验，让学生更好地了解并掌握化学知识点，在实践中得到解决的问题，也能够给学生留下更深刻的印象。例如在学习《化学反应的热量》这一章节内容时，为了能够将化学原理以及反应过程中产生的热量更直观地展现在学生面前，教师可以将学生分成多个不同的小组，引导学生亲自动手，参与到化学实践中，利用实验来检验证据推理的内容。

六、通过质疑完善推理闭环

质疑是推理活动顺利开展的前提，在高中化学学习过程中，让学生养成质疑的习惯，对其个人发展有着重要意义，在面对不懂的问题时，要能够带着问题去探索，去独立思考，形成完善的推理闭环。例如在学习《含硫化合物的性质和应用》这部分章节内容时，教师就可以先让学生对这一章节进行提问，或是针对如何实现硫与含硫化合物的相关转化提出自己的问题，随后在教师的带领下，不断收集证据，开展实验探究活动，对实现提出的问题进行不断验证，提升提出问题、解决问题的能力。

七、拓展学生推理应用途径

高中化学课堂节奏快，在课堂上教师通常不会给予学生太多自主探究的时间，部分问题难以在课堂上解决，这就需要教师合理布置课后任务，适当进行课外教学延伸，将课后思考和课堂教学内容联系起来，一方面可以有效提升学生的拓展推理应用途径，另一方面还可以让其养成良好的自主学习、自我思考的习惯。

当前我国科学技术发展迅速，先进技术在很多行业和领域都得到了广泛应用，并取得了不错成效，可以利用手机软件、电脑网站等打造信息化学习平台，或是创建QQ群、微信群等，在课后，教师可以将思考题、教学内容等上传到各平台中，让学生随时随地进行思考和学习，打破了传统课堂时间和空间的束缚。不仅如此，还可以录制网络课程的视频，将视频投放于平台中供学生进行学习，各种平台的应用，还能够让学生和教师之间实时进行交流和沟通，可让教师实时了解学生在学习方面存在的问题，并及时进行解答，避免同样的问题再次出现。

课外教学是课堂的延伸，能够让学生利用课堂所学，在实践中不断提升推理技巧和个人能力，教师也要根据学生学习能力合理制定目标，保证证据推理的有效性。

八、研究启示与建议

实践表明，有计划、有顺序的训练提升同学们证据推理水平是可行的。

1.证据推理操作活动要创建真实有效的情境

基于课本，选择课本上的探究实验、延展素材、用途表述等加以扩展，规划真实有效的情境和探究维度。证据推理操作活动要根据学校实际情况，满足高中生的认知能力[3]。在实践过程，鼓励同学们学着假设，学着证实与证伪，学着分析，放手讓同学们处理问题，基于同学们多种多样的认识角度与认识方式，促使学生形成证据推理核心能力。

2.证据推理实践过程辩证的否定再否定

事物的发展，从肯定到否定，然后到否定再否定。于证据证实和证伪实践过程，强调实践和理论融合，不得以偏概全，不得盲目否定，也不得盲目肯定，老师要指引同学们以科学的方法寻找真理，养成谨慎的逻辑思维，展开证据推理互动，进而学会并发现证据和结论间的普遍规律。

3.提高证据推理水平是漫长的长期发展过程

要让学生认识到提高证据推理核心能力是个长期的过程，同学们无法在短时间内取得爆炸式飞跃，对此要有心理准备，避免半途而废。实践阶段很多老师认为，目前课时少，课都教不完，没有时间陪学生组织实践活动。但是只要愿意花时间让同学们“玩”，给他们实践的空间和机会，同学们内化证据推理水平得到提高，在实践中掌握知识要点，教师可以注重讲解在实际操作中有失误的地方还可以对知识点进行扩展延伸，从而取得高效化教学。长此以往，必定会由量变变成质变，得到飞跃发展。

【参考文献】

[1]马俊燕.高中化学教学中学生自主学习能力的培养[J].甘肃教育，2020（6）：135.

[2]孙远菊，刘公园.基于“证据推理”视角下高中化学教学设计——以必修模块“钠与水反应”为例[J].化学教与学，2020（3）：64-69.

[3]陈花.基于证据推理意识和能力培养的高中化学教学实践[J].福建基础教育研究，2020（2）：123-124.

[4]李丽云.证据推理意识和能力培养的高中化学教学分析[J].知识窗（教师版），2020（12）：6-7.

[5]吴玉沙.黔南州高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养培养现状调查与实践研究[D].黔南民族师范学院，2020.

[6]黄云鹏.培育“证据推理与模型认知”的高中化学教学实践研究[J].高考，2020（19）：101.

[7]陈丁珠.基于核心素养学习进阶的高中化学教学设计模型研究[J].考试周刊，2019（A2）：139-140.

[作者单位：甘肃省兰州市第五十九中学（兰炼二中）]