基于“證據推理與模型認知”的高中化學高階思維培養路徑

丁志芬

摘 要：高階思維是指高于自身知識儲備而且具有較高認知能力的一種思維，隨著新課改的實施，在教學中培養學生的高階思維也是現階段教育的要求。而證據推理和模型認知是高中化學核心素養的組成部分，在高中化學教學中，老師可以結合教學內容，引導學生在學習的過程中收集相關的證據，對化學物質的組成以及結構的變化提出自己的假設，然后通過縝密的邏輯思維推理進行證明，在證據推理的基礎上逐漸形成模型認知，獲得結論性的認識，進而培養學生的化學思維。

關鍵詞：高階思維;證據推理;模型認知;化學思維

一、提供豐富的情境素材

在高中化學教學過程中，證據推理需要收集大量的證據，所以就需要很多的情境素材，這些素材中含有大量的證據和線索方便學生進行挖掘。而這些素材可以來源于實際生活，那些在生活中經常見到但是沒有深入思考的化學現象，也可以是化學實驗室模擬的生產過程，有助于學生認識到化學對實際生活的貢獻;還可以是同一實驗的不同認識，幫助學生進行思考，提高其思維邏輯能力[1]。因此老師在教學過程中，就要引導學生進行證據搜集，從而培養學生的邏輯推理能力以及論證能力，同時還可以完善學生的模型認知能力，增強學生的化學思維。

例如，老師在教學高中化學必修一“氨”的相關知識時，要求學生能結合現實中的真實情境案例，了解氨及其化合物的主要形式，并且認識到這些物質的應用以及對生態環境的影響。因此老師為學生創設了“衛生間刺鼻原因”“除臭原理”的情境，為學生提供了豐富的線索，引導學生圍繞這兩個生活情境進行證據搜集，包括實驗器材、實驗道具等，然后結合收集到的證據提出自己的猜想;接著老師帶領學生進行實驗驗證，將學生分為不同的小組，利用小組合作的形式，嚴格按照實驗步驟進行驗證，通過實驗以及邏輯推證，從而得出實驗結果。這樣的教學形式在一定程度上培養了學生的模型認知能力，也培養了學生收集證據以及邏輯推理能力。

二、設計合理的教學環節

探索科學的過程以及培養認知能力的過程都不是一氣呵成的，而是逐漸形成的。在具體的教學實踐中，我們不難發現，教學素材往往不是完美的存在，一些教學素材只能體現一部分的化學原理，因此老師在教學中設計教學環節時，要充分考慮教學素材與教學環節之間的邏輯關系，不斷創新教學方式，讓學生在具體的學習過程中，體驗科學的發現過程，同時培養收集證據的習慣，通過對收集證據的分析得到認知規律，逐漸形成模型，然后在模型應用的過程中，結合實際情況，不斷優化完善模型，從而形成模型認知能力，在模型完善的過程中，找尋更多的證據，讓證據推理具有層次感，進而培養學生的化學高階思維。

例如，在教學高中化學必修二“甲烷”時，老師結合教學目標進行教學環節的設計，提出“瓦斯的主要成分是什么？為什么能引起爆炸？”這樣的問題引出教學內容。然后設置“甲烷的氧化反應”實驗的教學環節，讓學生結合老師提供的素材進行思考，并且選擇實驗素材進行實驗，最終得到合理的解釋。通過設計邏輯合理的教學環節，讓學生在分析證據的過程中逐漸形成模型認知，進而提高學生的邏輯思維能力。

三、采用探究式的教學方式

在高中化學教學中，老師要結合學生具體的學習情況以及化學學科的特點，注重引用探究式的教學方式，尊重學生的主體地位，引導學生對所要學習的化學知識進行深入探究，并且獨立思考，挖掘并且收集相關的化學證據，學生通過這樣的教學方式，能夠形成自己獨特的化學思維，并且可以分析和評價所學習的化學知識，同時還可以運用所學習的化學知識來解釋化學現象，以此培養學生獨立思考和解決問題的能力，逐漸增強學生的化學思維，從而培養學生的化學核心素養。[2]

例如，老師在教學高中化學必修一“鈉的化合物”時，可以引導學生以實驗探究的形式進行學習，從而調動學生的課堂積極性，引導學生收集相關的化學證據并結合所學習的化學知識進行化學實驗，解釋“吹氣生火”的化學現象，然后依據具體的實驗得出化學結論，促進學生化學思維的形成，培養學生的化學核心素養。

四、結語

總而言之，培養學生的化學高階思維也是培養學生論證思維的過程。老師在教學過程中要尊重學生的主體地位，創新教學環節的設計，選擇合理的教學方式，為學生提供多樣化的情境素材，以此激發學生的化學學習興趣，并且引導學生主動提出問題，通過尋找證據進行推理實驗，從而得出實驗結論，在推理中形成模型，提高模型認知能力，以此培養學生收集證據、邏輯論證的能力，促進學生化學思維的發展。

參考文獻：

[1]張珍.高中化學教學中高階思維的培養路徑探討[J].中外交流，2020（1）：374-375.

[2]施揚敏.基于證據推理與模型認知素養培養的高中化學教學策略探究[J].卷宗，2021（4）：310.