化學(xué)教學(xué)中學(xué)生循證能力分析

黎似楠，劉 翠，莊啟亞

(江蘇師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院/教師教育學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

循證能力即遵循證據(jù)的科學(xué)研究能力，尊重經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)和文獻(xiàn)資料，分析和研究證據(jù)中偏倚和混雜因素的影響及其可被接受的程度，篩選和確定最佳證據(jù)，將其慎重、準(zhǔn)確和明智地應(yīng)用到?jīng)Q策和行動(dòng)中的能力[1]。化學(xué)是一門(mén)基于證據(jù)進(jìn)行教學(xué)的學(xué)科，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在原課程標(biāo)準(zhǔn)主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了“學(xué)科核心素養(yǎng)”模塊，其中素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認(rèn)知中明確提到：具有證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)或證偽；建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系[2]。新的課程目標(biāo)也提到學(xué)生要能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題、初步學(xué)會(huì)收集各種證據(jù)等。新課標(biāo)結(jié)合了化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的循證能力提出了更高更明確的要求。

1 循證實(shí)踐

我們需要循證實(shí)踐，而不是習(xí)慣做法，人們經(jīng)常把習(xí)慣做法誤認(rèn)為是最佳做法，把大家的想法誤認(rèn)為是最好的明證。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也曾出現(xiàn)同樣的問(wèn)題：給貧血癥的病人放血，用蜂蟄治療關(guān)節(jié)炎。為什么？因?yàn)槠渌總€(gè)人都這樣做。目前，醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)領(lǐng)域都“以實(shí)證為基礎(chǔ)”，教育領(lǐng)域也正在進(jìn)行這樣變革。

所謂循證實(shí)踐,主要是針對(duì)醫(yī)學(xué)及人文社會(huì)科學(xué)的實(shí)踐領(lǐng)域而言的,其字面意義為“以證據(jù)為基礎(chǔ)的實(shí)踐”，引申為“遵循證據(jù)進(jìn)行實(shí)踐”[3]。循證實(shí)踐不僅是一種實(shí)踐理念，同時(shí)還是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的、具體可行的實(shí)踐框架。它有著相對(duì)固定的實(shí)施步驟，表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、收集證據(jù)、評(píng)價(jià)證據(jù)、選取最佳證據(jù)以及總結(jié)評(píng)估五大步驟，教學(xué)中一般分為五步(5A)，即提出問(wèn)題(Ask)，確定在教育過(guò)程中所遇到的情況，確定一個(gè)需要解決的問(wèn)題，并將此問(wèn)題格式化，以適合檢索的方式呈現(xiàn)出來(lái)；獲取證據(jù)(Access)，查看是否已經(jīng)有解決該問(wèn)題的教育指南或手冊(cè)，如果沒(méi)有，則登錄相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索可以回答上述問(wèn)題的所有證據(jù)；評(píng)價(jià)證據(jù)(Appraisal)，評(píng)價(jià)檢索到的所有證據(jù)的正確性、有用性，找出最佳證據(jù)；整合應(yīng)用(Apply)，實(shí)施最佳證據(jù)所提供的治療方案；效果評(píng)估(Assess)，對(duì)所做的工作進(jìn)行評(píng)價(jià)，為今后更加有效地開(kāi)展循證教育總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[4]。

2 學(xué)生循證能力

表1 學(xué)生循證能力分項(xiàng)

現(xiàn)有學(xué)者根據(jù)循證教學(xué)的定義提出教師循證能力應(yīng)包含科研能力、持續(xù)反思并提出問(wèn)題的能力、獲取研究證據(jù)的能力、評(píng)價(jià)研究證據(jù)的能力、將所獲最佳研究證據(jù)運(yùn)用到教學(xué)中的能力和評(píng)價(jià)循證干預(yù)教學(xué)成效的能力等[5]。對(duì)中學(xué)生而言，循證能力同樣重要，但涉及科研等較深層的能力對(duì)中學(xué)生終歸不妥，因此，筆者綜合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》及循證實(shí)踐、循證教育的相關(guān)理論，將學(xué)生的循證能力歸納為以下6種，見(jiàn)表1。

2.1 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)并提出針對(duì)性問(wèn)題的能力

化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)中學(xué)生特別是初三學(xué)生而言是一個(gè)全新的認(rèn)知世界。新課標(biāo)提出學(xué)生應(yīng)能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，學(xué)生具有強(qiáng)烈的求知欲，求知欲在課堂上轉(zhuǎn)化為階段性的學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師提供問(wèn)題情境，誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑惑，提出針對(duì)性問(wèn)題。明確學(xué)習(xí)目標(biāo)并提出針對(duì)性問(wèn)題是開(kāi)展循證的必經(jīng)之路。

在《氯氣的性質(zhì)》教學(xué)中，教師提供“干燥的有色布條遇氯氣不褪色，濕潤(rùn)的有色布條遇氯氣卻褪色”這一背景，學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)，提出問(wèn)題：什么物質(zhì)使有色布條褪色？氯氣具有漂白性嗎？第一個(gè)提出的問(wèn)題則反應(yīng)出學(xué)生的階段學(xué)習(xí)目標(biāo)更明確，針對(duì)性更強(qiáng)。

2.2 作出假設(shè)的能力

科學(xué)假設(shè)指人們根據(jù)已有的科學(xué)理論、科學(xué)知識(shí)對(duì)新的科學(xué)事實(shí)和未知的規(guī)律所做的假定性闡釋與說(shuō)明[6]。培養(yǎng)學(xué)生作出假設(shè)的能力是化學(xué)教育的重要目標(biāo)。素質(zhì)教育下的師生較多地重視假設(shè)的檢驗(yàn)，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理等，而忽視對(duì)學(xué)生作出假設(shè)能力的培養(yǎng)。因?yàn)椴糠秩苏J(rèn)為提出假設(shè)依靠的是靈感和直覺(jué)，是不能被教的，其實(shí)不然，新課標(biāo)提出學(xué)生應(yīng)能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)及其變化提出可能的假設(shè)，假設(shè)來(lái)源于證據(jù)。

在上述教學(xué)案例中，學(xué)生針對(duì)已提出的問(wèn)題，參考問(wèn)題情境，結(jié)合自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，作出多種假設(shè)：水使有色布條褪色；氯氣使有色布條褪色；氯氣和水的共同作用使有色布條褪色。

2.3 獲取證據(jù)的能力

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)理論、化學(xué)史實(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生活經(jīng)驗(yàn)等都為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了豐富多樣的證據(jù)。“觸屏信息”時(shí)代的學(xué)生具備快速獲取海量信息的能力，但信息獲取渠道單一，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)闊的研究視野，善于利用網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍、報(bào)刊、新聞、試題、實(shí)驗(yàn)、生活經(jīng)驗(yàn)獲取證據(jù)。新課標(biāo)提出學(xué)生應(yīng)具有證據(jù)意識(shí)，初步學(xué)會(huì)收集各種證據(jù)，確定尋找證據(jù)的途徑，能解釋證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)系等。作出假設(shè)與獲取證據(jù)在循證的過(guò)程中是密不可分的。

在上述教學(xué)案例中，學(xué)生可通過(guò)翻閱參考資料、上網(wǎng)搜索氯氣的性質(zhì)、觀看教學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻、開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)等等方式獲取多方證據(jù)，可能獲得的證據(jù)有：氯氣的性質(zhì)、衣用漂白劑和漂白粉的主要成分、一些具有漂白作用的物質(zhì)、氯氣和水的反應(yīng)及產(chǎn)物性質(zhì)、氯水的成分等等。

2.4 甄選最佳證據(jù)的能力

甄選出最佳證據(jù)是循證的靈魂。大量證據(jù)的獲得難免地會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差，因此，在循證過(guò)程中需要對(duì)獲得的所有證據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析、評(píng)價(jià)，再按照證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)聯(lián)程度甄選出“最佳的證據(jù)”。由于中學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)型資源的獲取能力有限，新課標(biāo)提出學(xué)生應(yīng)能建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，于是學(xué)生可按照證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)聯(lián)程度甄選出“最佳的證據(jù)”，這也是學(xué)生獲取證據(jù)能力的延伸。

在上述教學(xué)案例中，學(xué)生對(duì)獲取的各種證據(jù)進(jìn)行匯總、分析、歸納，從眾多證據(jù)中甄選出最佳證據(jù)：氯氣和水的反應(yīng)及產(chǎn)物性質(zhì)。

2.5 運(yùn)用證據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力

素質(zhì)教育重視培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用有關(guān)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。循證不僅重視對(duì)證據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，甄選最佳證據(jù)，同時(shí)講究整合應(yīng)用，運(yùn)用證據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題。新課標(biāo)提出學(xué)生應(yīng)具有運(yùn)用認(rèn)知模型，解釋化學(xué)現(xiàn)象，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

在上述教學(xué)案例中，學(xué)生在獲取氯氣和水的反應(yīng)及產(chǎn)物性質(zhì)這一證據(jù)后，掌握氯水的漂白作用是來(lái)源于氯水中的次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性、漂白性等，從而可以解決氯水使藍(lán)色石蕊試紙先變紅(酸性)后褪色(漂白性)、自來(lái)水用氯氣來(lái)殺菌消毒、漂白粉的有效成分等實(shí)際問(wèn)題。

2.6 反思自評(píng)能力

實(shí)際教學(xué)過(guò)程往往只重視教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，只強(qiáng)調(diào)外部評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的促進(jìn)作用而忽視了學(xué)生的反思自評(píng)。反思自評(píng)能力是加德納多元智能理論中的“內(nèi)省智力”，促使學(xué)生及時(shí)矯正學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，看清自己的弊端和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而擇善而從，在自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域獲得更多、更好的發(fā)展機(jī)會(huì)。同時(shí)，完整的循證過(guò)程在解決問(wèn)題之后需要進(jìn)行反思自評(píng)，是一種“總結(jié)性評(píng)價(jià)”，學(xué)生對(duì)所做的工作進(jìn)行反思與自我評(píng)價(jià)，為今后更為有效地開(kāi)展循證研究總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

在上述教學(xué)案例尾聲，學(xué)生回顧以上學(xué)習(xí)過(guò)程，反思各個(gè)環(huán)節(jié)是否創(chuàng)新改進(jìn)、是否犯錯(cuò)，評(píng)價(jià)自身的優(yōu)缺點(diǎn)等，充分認(rèn)識(shí)自己學(xué)習(xí)的不足和優(yōu)勢(shì)，為進(jìn)一步有效學(xué)習(xí)提供經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，亦可作為下次循證的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。

3 小結(jié)

循證能力是理性判斷超越主觀臆斷的結(jié)果，是高素質(zhì)應(yīng)用型人才實(shí)踐能力的重要構(gòu)成部分，中學(xué)生即將步入大學(xué)這個(gè)“小社會(huì)”，又處于學(xué)習(xí)能力的黃金段，教師應(yīng)抓住這個(gè)關(guān)鍵期，在實(shí)際化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況開(kāi)展循證教學(xué)，對(duì)循證步驟可稍作增添，逐步完善化學(xué)循證教學(xué)模式，從而切實(shí)培養(yǎng)并提高學(xué)生的循證能力。