基于證據推理的化學實驗實踐研究

許山勇

【摘? ?要】? 進行化學實驗是學生學好化學的重要途徑，有利于激發學生學習化學的熱情，調動學生學習化學的積極性。在初中化學的教學中，為更好的進行化學實驗教學，需要運用“證據推理”的方式植入到化學實驗教學中去，幫助化學實驗有理可依的進行。

【關鍵詞】? 化學實驗;證據推理;實踐研究

“證據推理”是以事實為基礎，進行有步驟有條理的推理進而得出結論的方法，因此根據“證據推理”這一指導思想運用到初中化學實驗當中，通過在化學實驗中發現的實驗現象，結合所學的理論知識來證實化學實驗的結果，以此來激發學生的興趣，調動學生的積極性，讓學生真正的喜歡上化學這一學科，在初中化學實際教學中可以采用這種方法來指導學生進行學習。

一、“證據推理”的概述

“證據推理”又稱DS 證據理論（Dempster-Shafer envidence theory）也稱為DS理論。是一種處理不確定性問題的推理理論。它不僅能夠強調事物的客觀性，還能強調人類對事物估算的主觀性，其最大的優勢是對不確定性信息的描述采用“區間估計”，而非“點估計”，最后再區分不確定因素，靈活精確的反映出收集出來的數據。2017年教育部頒布的課程標準對“證據推理”的解釋是推理、結論和證據之間的邏輯關系，可以通過分析、推理等方法認識研究對象的本質特征、構成要素及其相互關系。”化學教學中的證據推理是指根據化學概念、理論和理論知識，通過比較分析、概括和歸納的推理方式，進行證實和證偽的求證方式，從而獲取新知識、解決新問題的邏輯思維過程。

二、基于“證據推理”的實驗過程研究

1.教師通過化學實驗教學，讓學生認識到，科學探究并非很神奇和難理解，身邊就有許多值得探究的問題。通過證據推理分析，讓學生學會關注生活。關于呼吸作用是一個化學反應，消耗有機物和氧氣，生成二氧化碳和水蒸氣，放出能量的化學研究。就是基于二氧化碳和空氣的性質的理論根據，推理在化學實驗的結果的過程。

【探究實驗一】

探究實驗教學中，探究人體吸入和呼出的氣體，回顧生物課呼吸系統知識，已知呼吸過程中吸入氧氣，與人體沒有機物發出反應，生成二氧化碳和水，同時釋放能量。

【問題】

吸入和呼出的氣體成分到底有什么不同？

【實驗活動】

①利于排水方法收集兩瓶呼出的氣體。另取兩個盛有空氣的空的集氣瓶。②向空氣和呼出的氣體中分別滴入相同滴數的橙清石灰水搖晃。③將燃著的小木條分別插入空氣與呼出的氣體中。④取兩塊干燥的玻璃片，對著其中一款呼氣，觀察水蒸氣的情況并與另一塊放在空氣中的玻璃片進行比。

【觀察現象】

基于兩種氣體都沒有顏色。①盛有空氣的集氣瓶內澄清石灰水沒有明顯的變化;盛有呼出的氣體的集氣瓶內澄清石灰水很快的變渾濁。②盛有空氣的集氣瓶內木條燃燒火苗不變;呼出氣體是火苗熄滅了。③空氣中的玻璃片上沒有變化;呼氣的玻璃片上有一層水霧。

【實驗結論】

①空氣與人呼出的氣體均沒有顏色，而且呼出氣體一部分不溶于水。②呼出氣體中含有二氧化碳比空氣濃度大。③呼出的氣體中氧氣濃度比空氣中小。④呼出的氣體中水蒸氣的含量比空氣中水蒸氣的含量大。

2.化學是一門以實驗為基礎的科學，炸彈的發明就是化學實驗探究的成果之一，它告訴我們化學的重大發現和科研成果就是通過實驗得到的。而證據推理的作用是實驗研究的重要內容。針對蠟燭的燃燒的探究進行實驗研究。

【設計實驗】

對一支蠟燭在燃燒前、燃燒過程中和熄滅后三個階段進行觀察。如圖所示：

【實驗過程】

【實驗結論】

①石蠟的密度比水小、質地軟、難溶于水。②蠟燭燃燒放出熱量，并有水和二氧化碳生成;白煙生成的小顆粒說明焰心部分主要是蠟燭蒸氣。得出蠟燭燃燒的文字表達公式：石蠟+氧氣? ? ? ? ? ? 二氧化碳+水。

三、基于證據推理對學生的意義

1.有利于培養學生的化學實驗中的探索能力。實驗探究的能力是學生推理能力的重要組成部分。探究實驗的能力是對實驗對象進行分析-提出問題-科學猜想-設計方案-處理數據的過程，其過程具有科學性和條理性。在初中化學實驗教學中，進行合理的探究分析有助于提高學生的邏輯思維的能力。

2.有利于提高學生進行自我反思能力。在每一次的實驗探究中，做好自我監督和調節的工作。懂得將每次實驗的思維的方式和過程進行回顧和總結。有利于下次實驗更加嚴謹。通過反思，學生可以找出自己對實驗認識不足，強化化學實驗知識，形成實驗的自我內化。

3.有利于提高對證據推理的語言表述能力。在化學教學中更重要的是通過已知的知識和推理證據進行整合運用語言表述得出實驗結果。從而提高了學生的思維能力和語言組織能力。如果無法很好的整合語言能力，推理能力和思維就只能變成“只可意會不可言傳”的缺憾。做到有理可依，將一切的化學實驗結果用“證據”說話。也就是說，學生對自己證據推理表述要做到言之有理，落筆有據。

總之，培養學生證據推理能力是化學學科教學中重要內容和關鍵，同時也是新課標的根本要求.基于“證據推理”的能力可以有效提高學生的化學實驗的邏輯性和推理性。初中化學教師在實驗教學中，應當充分培養學生在化學實驗當中的推理能力，激發學生學習化學的興趣和思維能力得到有效訓練，從而極大地提高化學實驗教學質量。

【參考文獻】

[1]耿元元.基于“證據推理”的化學實驗實踐研究[J].化學教與學，2017（7）：93-94.

[2]楊硯寧.基于證據推理的科學探究：實驗、評價及反思——以“鐵釘銹蝕實驗”為例[J].化學教與學，2017（2）：13-15.