基于证据推理素养的初中化学教学策略探究

【摘要】新时代初中化学教学要结合化学学科的特质，符合社会对科学人才的需求，探索适合学生的教学策略和方法。初中化学是义务教育阶段的一门重要的科学类学科，学好化学对培养学生的科学素养非常关键。文章以科学素养中的证据推理素养为主导，探索在初中化学教学中培养学生证据推理素养的有效策略。

【关键词】初中;化学教学;证据推理素养

作者简介：陈五周（1987—），男，江苏省南通市如东县丰利中学。

初中化学研究的是基本的化学现象，引导学生通过化学现象和推理来掌握基本的化学概念和方法，并且能够形成应用一般化学方法来解决实际问题的实践能力。在实际教学中，教师发现部分学生的化学知识应用能力不强，对知识的理解深度不够，很多学生都只是浅显地掌握化学知识或是通过模仿来实现对知识的应用，未能真正把化学知识理解透彻。因此，化学教师在授课的过程中，要指导学生构建化学知识体系，同时还要让学生进行自主推理和演算，在探索和试错的过程中一步步迈向未知领域，最终将新知识纳入认知体系，养成证据推理素养。

一、证据推理素养培养的理论指导

（一）建构主义思想

建构主义思想主要分为学生观、知识观和教师观，它关注和研究的是学生的学习过程，旨在巩固学生原有的认知结构，以培养学生的学习能力为目标，探索如何将新知识以整合与建构的形式纳入学生已有的认知体系中。建构主义理论强调，学生主动学习知识并建构知识体系的过程，既是通过思维活动探索未知领域的过程，也是进行证据推理的过程。

（二）先行者组织者

证据推理素养是依靠学生通过学习和实践养成的，教师开展化学教学时要结合学生的特点，让学生搭建新旧知识之间的联系，最终实现新旧知识之间的跨越。先行组织者是教师为了让学生能够更好地理解并掌握新知识，为学生呈现的难度介于旧知识和新知识之间的一种引导性材料。先行组织者是培养证据推理素养的重要指导思想。先行组织者就像一架桥梁，连通着学生的新知识和旧知识，对学生的学习来说非常有意义。在证据推理素养培养的过程中，教师加入先行组织者概念的目的是发散学生思维，激发学生的思维能力，让学生全身心地投入思考的过程中，从而实现新旧知识之间的跨越，这个跨越的过程就是证据推理的过程。

二、证据推理素养对初中化学教学的意义分析

在社会飞速发展的今天，学校所培养的人才应该是具备综合素养，有较强适应能力的人才。证据推理素养是初中化学核心素养的主要内容，既结合了初中化学教学的现状，也满足了新时代对人才培养的需求。证据推理素养重点指向学生的逻辑分析能力、辨析能力和判断能力，其教育目标包括：1.发展学生的认知理解能力。在传统的初中化学教学中，有部分学生一味地通过模仿式的学习，来理解教师所讲解的知识，在课堂上以死记硬背的方式来学习知识。以证据推理素养为核心的教学能让学生摆脱死记硬背，在发展认知理解能力的基础上实现对化学知识的理解。2.培养学生对化学的学习兴趣。初中化学是一门自然科学类学科，自然科学类学科主要研究自然的奥秘，探索未知的自然世界，以证据推理素养为核心的化学教学能够激发学生的学习兴趣，引导学生在学习的过程中寻找证据以及创设各种自然科学情境，对提高学生的化学学习兴趣非常有帮助。3.发展学生的证据推理素养，对营造良好的课堂教学氛围有很重要的作用。课堂教学氛围不是依靠教师一个人营造的，关键是需要学生共同参与。教学中，有的时候会出现学生学习情绪低落、学习积极性不高的情况，此时教师可以以学生为中心组织一些小活动，让学生在活动中发现问题，探索化学世界，进一步寻找未知世界的奥秘，让探索化学世界成为班上每一位学生感兴趣的学习活动，从而在班上营造良好的学习氛围。

三、基于证据推理素养的初中化学教学策略

（一）设计信息化教学情境，培养证据推理素养

化学教师要培养学生的证据推理素养，首先要培养学生分析问题、解释现象的能力，因为分析问题和解释现象的过程，是学生利用证据展开推理分析的基础性过程。由于初中化学所呈现的知识都是比较抽象化的，因此教师可以通过创设信息化教学情境，将问题进行转化，转化为生活中可以看得到的化学现象和容易理解的情境内容，那么学生分析和推理的过程也就不会那么困难。例如，“分子和原子”这节课的主要内容是微观化学层面的知识，旨在引导学生通过研究微观粒子入手，学习和理解本课知识。在学习这节课的过程中，学生必须要在脑海中构建对粒子、分子、原子，以及分子的质量、个数和运动等知识的认知，还要理解分子和原子之间的关系。教学内容层层递进，知识与知识之间存在一定的联系，对此，教师可以在教学中创设一个与“分子、原子”相关的情境，把物质的组成、分子的运动、物质中分子的数量以及原子组成分子的动画图像呈现出来。比如，教师展示一杯水，将其中的水分子（H2O）清晰地呈现出来，让学生看到水分子在不断地运动，随后根据分子式（H2O）试着去分析水分子是由哪些不同的原子组合而成的，组成水分子的原子数量有哪些。这样，就可以让学生从微粒这个概念开始，深入地分析微粒的组成，分析分子和原子的特点，构建对分子和原子之间关系的认知。教师通过信息技术手段构建直观的信息化教学情境，能够引导学生对教学内容进行分析和思考，一步步建构对知识的理解和认知，从而达到理解知识的目标。

（二）设计实践操作活动，提高证据推理素养

证据推理素养就是学生利用知识和方法，对现象进行分析，对结果进行验证，从而实现知识内化的一种能力。在初中化学教学中，实验操作是学生利用知识分析现象、解释问题的过程，也是证据推理的过程。因此，在初中化学教学中，教师要引导学生通过正确、有序的结构化实验操作手段来进行实验操作，使学生通过实验操作理解某种化学物质的性质，能够说出某个化学反应产生的原理，从而提高学生的证据推理素养。例如在教学“制取氧气”这部分知识时，教师以培养学生的证据推理素养为目标，在课堂上开展了一轮实验操作活动，让学生首先归纳氧气的性质和特点，分析制取氧气有哪些实验方法，并且组装好实验室制备氧气和收集氧气的实验装置。要完整地完成这个实验操作，学生必须要从最基本的概念开始，一步步加强对知识的理解和应用。例如，首先每一组的学生要归纳氧气的物理性质和化学性质，为实验装置的组装打好基础。其次，要知道哪些物质之间的反应能够产生氧气，并且了解选择何种药品来制取氧气是最可行的。在实验装置组装的过程中，学生要先把实验装置图画出来，这样才能确保实验装置的组装不会出现错误，之后才能够开始正式的实验操作。案例中，在自主操作实验的过程中，学生首先要掌握与实验操作相关的理论知识，知道实验装置的组装方式，掌握实验操作的基本要领，最后通过观察实验结果并对其进行分析和探究，才能顺利完成实验。这便是学生形成证据推理素养的过程。

（三）开展提问式教学，加强证据推理素养

在初中化学教学中，教师可以通过提问式教学来培养学生的证据推理素养。但是提问不能够作为应付教学的手段，教师提出的问题必须有效，要达到教学目标，要能够让学生通过问题整合知识，进行深入思考，从而内化新知识。在讲授“酸碱中和反应”这节课时，教师可以通过设计问题串的方式，引导学生通过一步步的推理来实现对概念的深刻理解。教师设计的问题串可以考查酸的概念、碱的概念以及常见的酸性物质和碱性物质，让学生试着分析，如果酸和碱加在一起会发生什么反应？试着猜测反应过程中会有怎样的反应现象，反应后的产物有哪些？在生活中有哪些反应是酸和碱之间的反应？教师设计问题串的目的是打开学生的思维，让学生通过查阅资料，探索未知的化学领域，试着通过层层递进的方式一步步地引导并掌握中和反应的概念。提问式教学法在初中化学教学中非常重要，对培养学生的逻辑推理能力十分有利。

（四）开展户外教学，深化证据推理素养

新时代初中化学教师应该要摒弃传统的教学理念，探索新的教学理念和模式。教师还应该有长远的眼光，不应该将教室作为唯一的教学场所，要充分利用室外场所开展教学，比如当地的科技馆、科研基地都可以作为化学教学的场所。学生在学习的过程中接触科学研究场所，接受科学知识的洗礼，体验科学发展对社会的价值和意义，对培养学生的学科价值观很有帮助。因此，拓展户外教学，也是培养学生证据推理素养的重要途径。例如，水是人类不可或缺的资源，也是学生最熟悉的物质，在生活和生产中有很重要的用途，从化学的角度上分析“水”这种物质是十分复杂的。因此，教师可以围绕“自来水的净化”等课题，带领学生来到本地的自来水厂和污水处理厂，了解工厂是如何对废水进行处理的，分析工厂处理废水的工序有哪些，每一道工序有怎样的意义，最后提问：“如果给你一杯污水，你能够自己设计一个污水净化装置，对其进行净化吗？”教师所设计的问题层层递进，最后一个问题才是本次户外教学的目的，前面的问题是教师为了让学生通过一步步的推理得到问题答案的铺垫。在户外学习的过程中，学生非常积极，对自来水厂和污水处理厂的各种精密装置很好奇，主动积极地了解水的净化和污水处理等相关知识。为了解答教师提出的问题，学生们主动向工程技术人员和教师学习请教，了解净水器的工作原理、用途和制作方法，并通过推理过程一步步找到问题的解决办法，以此提高了证据推理素养。

（五）开展自主研究式学习，完善证据推理素养

初中化学是对自然界中的化学现象和规律展开初步了解与分析的学科。学生最佳的学习方式是通过对现象和规律进行探究和学习来实现对知识的内化，而不是机械式的背诵。初三学生的身心发育到了一定的阶段，各方面的素养和能力已经形成，因此这个时候教师可以组织自主研究式学习活动，让学生突破传统的学习方式，尝试在研究学习小组中对科学知识和规律进行探究，学生可以自由选择探究化学知识的方式方法。这种教学模式让学生在研究性学习中展开科研活动，揭开自然的奥秘，探索未知的自然世界。在自主研究式学习中，学生有充分的时间开展探究学习，对每一个问题的解答都可以通过仔细地翻阅资料来寻找证据，这对培养学生的证据推理素养也是非常有帮助的。例如，在教学“二氧化碳的制取”这部分内容时，教师围绕如何制取二氧化碳展开教学。为了让学生提高对二氧化碳性质的认知，提高学生实验设计和实验探究分析的能力，教师围绕本节课的内容组织了一次自主研究式学习活动。活动中，教师要求学生以四人为一组，分配了任务，即归纳二氧化碳的性质，分析二氧化碳在生活生产中的应用，归纳书中对二氧化碳制备的实验方法，思考每一种二氧化碳制备的实验方案分别对应的实验原理是什么，这是寻找证据的关键一步。随后，教师开始引导学生自主选择实验材料，设计实验装置，进行二氧化碳的制取，并让学生分析发生装置和收集装置设计的目的和原理，提高学生的实验设计能力，发展学生的证据推理素养。在本次自主研究式学习中，教师既要求学生归纳基本概念知识，又要求学生对实验装置进行细致分析和证据寻找，这对提升学生自主学习能力和证据推理素养十分有利。

结语

新时代初中化学教学应以培养学生的核心素养为目标，证据推理素养是初中化学核心素养的一个重要部分，教师要重视证据推理素养在初中化学教学中的重要性，在概念教学、实验教学、提问教学和户外教学中着力培养学生的证据推理素养，让学生一步步地接近科学真理，激发对化学学习的兴趣，开发理性思维，最终形成化学核心素养。

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