基于證據推理素養的初中化學教學策略探究

【摘要】新時代初中化學教學要結合化學學科的特質，符合社會對科學人才的需求，探索適合學生的教學策略和方法。初中化學是義務教育階段的一門重要的科學類學科，學好化學對培養學生的科學素養非常關鍵。文章以科學素養中的證據推理素養為主導，探索在初中化學教學中培養學生證據推理素養的有效策略。

【關鍵詞】初中;化學教學;證據推理素養

作者簡介：陳五周（1987—），男，江蘇省南通市如東縣豐利中學。

初中化學研究的是基本的化學現象，引導學生通過化學現象和推理來掌握基本的化學概念和方法，并且能夠形成應用一般化學方法來解決實際問題的實踐能力。在實際教學中，教師發現部分學生的化學知識應用能力不強，對知識的理解深度不夠，很多學生都只是淺顯地掌握化學知識或是通過模仿來實現對知識的應用，未能真正把化學知識理解透徹。因此，化學教師在授課的過程中，要指導學生構建化學知識體系，同時還要讓學生進行自主推理和演算，在探索和試錯的過程中一步步邁向未知領域，最終將新知識納入認知體系，養成證據推理素養。

一、證據推理素養培養的理論指導

（一）建構主義思想

建構主義思想主要分為學生觀、知識觀和教師觀，它關注和研究的是學生的學習過程，旨在鞏固學生原有的認知結構，以培養學生的學習能力為目標，探索如何將新知識以整合與建構的形式納入學生已有的認知體系中。建構主義理論強調，學生主動學習知識并建構知識體系的過程，既是通過思維活動探索未知領域的過程，也是進行證據推理的過程。

（二）先行者組織者

證據推理素養是依靠學生通過學習和實踐養成的，教師開展化學教學時要結合學生的特點，讓學生搭建新舊知識之間的聯系，最終實現新舊知識之間的跨越。先行組織者是教師為了讓學生能夠更好地理解并掌握新知識，為學生呈現的難度介于舊知識和新知識之間的一種引導性材料。先行組織者是培養證據推理素養的重要指導思想。先行組織者就像一架橋梁，連通著學生的新知識和舊知識，對學生的學習來說非常有意義。在證據推理素養培養的過程中，教師加入先行組織者概念的目的是發散學生思維，激發學生的思維能力，讓學生全身心地投入思考的過程中，從而實現新舊知識之間的跨越，這個跨越的過程就是證據推理的過程。

二、證據推理素養對初中化學教學的意義分析

在社會飛速發展的今天，學校所培養的人才應該是具備綜合素養，有較強適應能力的人才。證據推理素養是初中化學核心素養的主要內容，既結合了初中化學教學的現狀，也滿足了新時代對人才培養的需求。證據推理素養重點指向學生的邏輯分析能力、辨析能力和判斷能力，其教育目標包括：1.發展學生的認知理解能力。在傳統的初中化學教學中，有部分學生一味地通過模仿式的學習，來理解教師所講解的知識，在課堂上以死記硬背的方式來學習知識。以證據推理素養為核心的教學能讓學生擺脫死記硬背，在發展認知理解能力的基礎上實現對化學知識的理解。2.培養學生對化學的學習興趣。初中化學是一門自然科學類學科，自然科學類學科主要研究自然的奧秘，探索未知的自然世界，以證據推理素養為核心的化學教學能夠激發學生的學習興趣，引導學生在學習的過程中尋找證據以及創設各種自然科學情境，對提高學生的化學學習興趣非常有幫助。3.發展學生的證據推理素養，對營造良好的課堂教學氛圍有很重要的作用。課堂教學氛圍不是依靠教師一個人營造的，關鍵是需要學生共同參與。教學中，有的時候會出現學生學習情緒低落、學習積極性不高的情況，此時教師可以以學生為中心組織一些小活動，讓學生在活動中發現問題，探索化學世界，進一步尋找未知世界的奧秘，讓探索化學世界成為班上每一位學生感興趣的學習活動，從而在班上營造良好的學習氛圍。

三、基于證據推理素養的初中化學教學策略

（一）設計信息化教學情境，培養證據推理素養

化學教師要培養學生的證據推理素養，首先要培養學生分析問題、解釋現象的能力，因為分析問題和解釋現象的過程，是學生利用證據展開推理分析的基礎性過程。由于初中化學所呈現的知識都是比較抽象化的，因此教師可以通過創設信息化教學情境，將問題進行轉化，轉化為生活中可以看得到的化學現象和容易理解的情境內容，那么學生分析和推理的過程也就不會那么困難。例如，“分子和原子”這節課的主要內容是微觀化學層面的知識，旨在引導學生通過研究微觀粒子入手，學習和理解本課知識。在學習這節課的過程中，學生必須要在腦海中構建對粒子、分子、原子，以及分子的質量、個數和運動等知識的認知，還要理解分子和原子之間的關系。教學內容層層遞進，知識與知識之間存在一定的聯系，對此，教師可以在教學中創設一個與“分子、原子”相關的情境，把物質的組成、分子的運動、物質中分子的數量以及原子組成分子的動畫圖像呈現出來。比如，教師展示一杯水，將其中的水分子（H2O）清晰地呈現出來，讓學生看到水分子在不斷地運動，隨后根據分子式（H2O）試著去分析水分子是由哪些不同的原子組合而成的，組成水分子的原子數量有哪些。這樣，就可以讓學生從微粒這個概念開始，深入地分析微粒的組成，分析分子和原子的特點，構建對分子和原子之間關系的認知。教師通過信息技術手段構建直觀的信息化教學情境，能夠引導學生對教學內容進行分析和思考，一步步建構對知識的理解和認知，從而達到理解知識的目標。

（二）設計實踐操作活動，提高證據推理素養

證據推理素養就是學生利用知識和方法，對現象進行分析，對結果進行驗證，從而實現知識內化的一種能力。在初中化學教學中，實驗操作是學生利用知識分析現象、解釋問題的過程，也是證據推理的過程。因此，在初中化學教學中，教師要引導學生通過正確、有序的結構化實驗操作手段來進行實驗操作，使學生通過實驗操作理解某種化學物質的性質，能夠說出某個化學反應產生的原理，從而提高學生的證據推理素養。例如在教學“制取氧氣”這部分知識時，教師以培養學生的證據推理素養為目標，在課堂上開展了一輪實驗操作活動，讓學生首先歸納氧氣的性質和特點，分析制取氧氣有哪些實驗方法，并且組裝好實驗室制備氧氣和收集氧氣的實驗裝置。要完整地完成這個實驗操作，學生必須要從最基本的概念開始，一步步加強對知識的理解和應用。例如，首先每一組的學生要歸納氧氣的物理性質和化學性質，為實驗裝置的組裝打好基礎。其次，要知道哪些物質之間的反應能夠產生氧氣，并且了解選擇何種藥品來制取氧氣是最可行的。在實驗裝置組裝的過程中，學生要先把實驗裝置圖畫出來，這樣才能確保實驗裝置的組裝不會出現錯誤，之后才能夠開始正式的實驗操作。案例中，在自主操作實驗的過程中，學生首先要掌握與實驗操作相關的理論知識，知道實驗裝置的組裝方式，掌握實驗操作的基本要領，最后通過觀察實驗結果并對其進行分析和探究，才能順利完成實驗。這便是學生形成證據推理素養的過程。

（三）開展提問式教學，加強證據推理素養

在初中化學教學中，教師可以通過提問式教學來培養學生的證據推理素養。但是提問不能夠作為應付教學的手段，教師提出的問題必須有效，要達到教學目標，要能夠讓學生通過問題整合知識，進行深入思考，從而內化新知識。在講授“酸堿中和反應”這節課時，教師可以通過設計問題串的方式，引導學生通過一步步的推理來實現對概念的深刻理解。教師設計的問題串可以考查酸的概念、堿的概念以及常見的酸性物質和堿性物質，讓學生試著分析，如果酸和堿加在一起會發生什么反應？試著猜測反應過程中會有怎樣的反應現象，反應后的產物有哪些？在生活中有哪些反應是酸和堿之間的反應？教師設計問題串的目的是打開學生的思維，讓學生通過查閱資料，探索未知的化學領域，試著通過層層遞進的方式一步步地引導并掌握中和反應的概念。提問式教學法在初中化學教學中非常重要，對培養學生的邏輯推理能力十分有利。

（四）開展戶外教學，深化證據推理素養

新時代初中化學教師應該要摒棄傳統的教學理念，探索新的教學理念和模式。教師還應該有長遠的眼光，不應該將教室作為唯一的教學場所，要充分利用室外場所開展教學，比如當地的科技館、科研基地都可以作為化學教學的場所。學生在學習的過程中接觸科學研究場所，接受科學知識的洗禮，體驗科學發展對社會的價值和意義，對培養學生的學科價值觀很有幫助。因此，拓展戶外教學，也是培養學生證據推理素養的重要途徑。例如，水是人類不可或缺的資源，也是學生最熟悉的物質，在生活和生產中有很重要的用途，從化學的角度上分析“水”這種物質是十分復雜的。因此，教師可以圍繞“自來水的凈化”等課題，帶領學生來到本地的自來水廠和污水處理廠，了解工廠是如何對廢水進行處理的，分析工廠處理廢水的工序有哪些，每一道工序有怎樣的意義，最后提問：“如果給你一杯污水，你能夠自己設計一個污水凈化裝置，對其進行凈化嗎？”教師所設計的問題層層遞進，最后一個問題才是本次戶外教學的目的，前面的問題是教師為了讓學生通過一步步的推理得到問題答案的鋪墊。在戶外學習的過程中，學生非常積極，對自來水廠和污水處理廠的各種精密裝置很好奇，主動積極地了解水的凈化和污水處理等相關知識。為了解答教師提出的問題，學生們主動向工程技術人員和教師學習請教，了解凈水器的工作原理、用途和制作方法，并通過推理過程一步步找到問題的解決辦法，以此提高了證據推理素養。

（五）開展自主研究式學習，完善證據推理素養

初中化學是對自然界中的化學現象和規律展開初步了解與分析的學科。學生最佳的學習方式是通過對現象和規律進行探究和學習來實現對知識的內化，而不是機械式的背誦。初三學生的身心發育到了一定的階段，各方面的素養和能力已經形成，因此這個時候教師可以組織自主研究式學習活動，讓學生突破傳統的學習方式，嘗試在研究學習小組中對科學知識和規律進行探究，學生可以自由選擇探究化學知識的方式方法。這種教學模式讓學生在研究性學習中展開科研活動，揭開自然的奧秘，探索未知的自然世界。在自主研究式學習中，學生有充分的時間開展探究學習，對每一個問題的解答都可以通過仔細地翻閱資料來尋找證據，這對培養學生的證據推理素養也是非常有幫助的。例如，在教學“二氧化碳的制取”這部分內容時，教師圍繞如何制取二氧化碳展開教學。為了讓學生提高對二氧化碳性質的認知，提高學生實驗設計和實驗探究分析的能力，教師圍繞本節課的內容組織了一次自主研究式學習活動。活動中，教師要求學生以四人為一組，分配了任務，即歸納二氧化碳的性質，分析二氧化碳在生活生產中的應用，歸納書中對二氧化碳制備的實驗方法，思考每一種二氧化碳制備的實驗方案分別對應的實驗原理是什么，這是尋找證據的關鍵一步。隨后，教師開始引導學生自主選擇實驗材料，設計實驗裝置，進行二氧化碳的制取，并讓學生分析發生裝置和收集裝置設計的目的和原理，提高學生的實驗設計能力，發展學生的證據推理素養。在本次自主研究式學習中，教師既要求學生歸納基本概念知識，又要求學生對實驗裝置進行細致分析和證據尋找，這對提升學生自主學習能力和證據推理素養十分有利。

結語

新時代初中化學教學應以培養學生的核心素養為目標，證據推理素養是初中化學核心素養的一個重要部分，教師要重視證據推理素養在初中化學教學中的重要性，在概念教學、實驗教學、提問教學和戶外教學中著力培養學生的證據推理素養，讓學生一步步地接近科學真理，激發對化學學習的興趣，開發理性思維，最終形成化學核心素養。

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