学生素养发展视野下的“假说—演绎推理”概念学习——以高中必修化学“离子反应”教学为例

杨梓生 吴菊华

（1.龙岩市教育科学研究院，福建 龙岩 364000；2.龙岩第二中学，福建 龙岩 364000）

学生素养发展视野下的“假说—演绎推理”概念学习
——以高中必修化学“离子反应”教学为例

杨梓生1吴菊华2

（1.龙岩市教育科学研究院，福建 龙岩 364000；2.龙岩第二中学，福建 龙岩 364000）

基于化学概念的学习要求与教学现状，提出应开展基于“假说—演绎推理”的概念学习以促进学生素养发展；阐述了“假说—演绎推理”的概念学习过程及其教学策略，并以高中必修化学“离子反应”的教学规划为例，总结了开展“假说—演绎推理”概念学习对于促进学生化学核心素养发展的价值。

假说-演绎推理；概念学习；化学核心素养；离子反应；教学设计

化学概念的学习，不仅要让学生能够清晰准确地描述概念，而且要让学生理解概念并将概念转化为认识化学事实与现象的认识方式与思维，从而促进学生素养发展。然而，从教学现状看，学生对化学概念的学习普遍存在困难，不少学生难以准确掌握概念，更难以面对陌生情境自觉调用概念来解决问题。为此，应开展“假说-演绎推理”的概念学习，从而掌握化学概念，促进素养发展。

一、基于“假说—演绎推理”的概念学习

1.“假说—演绎推理”的概念学习过程

化学概念作为一类特殊知识，其习得过程涉及假设、实验、对证据评估并接受、拒绝或修正假设等科学思维活动，是科学思维发挥能动作用的复杂过程。［1］因此，有效的概念教学，需要引导学生经历“假说—演绎推理”的认知加工过程。这一过程，学生将经历三个关键阶段：一是在观察和分析事实与现象基础上，结合推理和想象等活动提出假说（假设）；二是根据假说开展相关活动以获取证据、验证假说；三是根据合理的假说，抽提事实与现象的本质特征或关键属性，从而习得概念。［2］

2.“假说—演绎推理”概念教学的策略

开展“假说—演绎推理”的概念学习，强调在获取事实基础上提出假设，在演绎推理中验证假设，在厘清因果关系后习得概念、发展素养。其教学策略为：①激活先有经验。概念学习需要学生基于例证观察，提出相关事物特征属性的假设，该活动离不开先有经验，故需激活学生的经验。②提供丰富例证。观察例证、明确例证相似性是形成概念特征属性假设的基础，因而需要提供多样化的例证，为加工活动提供丰富的素材。③任务驱动探究。提出假说、基于假说的演绎推理离不开具体任务。明晰任务才能有针对性地提出假说，开展证据搜集、分析论证等探究活动。④建立因果联系。经历假设、搜集证据活动后，学生将建立证据和假设的因果联系。只有在假说推理基础上建立起因果联系，才能总括概念属性、培育理性思维。

二、基于“假说—演绎推理”的“离子反应”教学规划

引导学生开展基于“假说—演绎推理”概念学习，以实现增进概念理解、促进素养发展的目的，需要教师明确概念本体内容及其认识价值。在此基础上，对学生的学习活动进行设计与规划。

1.“离子反应”在促进学生认知发展的功能价值

“离子反应”的学习，以常见酸碱盐间的复分解反应、电解质及电离等知识为基础，理解离子反应的概念、本质及条件等概念原理性知识，并建立审视电解质在水中行为的“微粒作用观”，深化“宏观—微观—符号”三重表征化学学科思维。［3］即：①认识溶液系统中微粒的来源、种类、作用及结果等情况；②建构并遵循从“微粒来源↔微粒种类↔微粒作用及结果”的认识思路分析电解质在水中行为及结果的化学问题；③对于具体反应，建立反应现象、微观过程间本质联系并能自动转化。显然，掌握这些是深刻理解“离子反应”的必备要求，也是本课学习的重点和难点。

2.基于“假说—演绎推理”的“离子反应”教学规划

下面重点从“离子反应”的概念和“离子反应的条件”两个方面来谈谈引导学生开展基于“假说—演绎推理”的概念学习的教学规划。

（1）“离子反应”概念的教学规划

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（2）“离子反应的条件”的教学规划

?

三、开展“假说—演绎推理”概念学习，促进素养发展的认识

1．“假说—演绎推理”学习活动与认知方式建构、概念习得的关系

开展“假说—演绎推理”概念学习经历提出假说、演绎推理等关键环节。其中，提出假说环节是个体结合已有知识经验初步建构相应的认识方式并抽提相关事实现象特征属性的过程，而演绎推理环节（包含根据假说开展活动、获取正确、验证假说等）是学习者运用自己所尝试建构的认识方式解决问题、完善（或修正）认识方式、验证并确定相关事实现象特征属性的过程。因此，开展基于“假说—演绎推理”的概念学习，有利于同时达成习得概念、建构认识方式的双重目的（如图1）。

2．“假说—演绎推理”概念学习促进素养发展的分析

“课程标准”从科学探究与问题解决能力、学科思想和方法、学科价值追求等方面提出了五个维度的化学核心素养。［4］这些素养是学生在化学认知活动培育起来的关键素养，体现了学生对化学事物的认识方式与结果水平。［5］由于“假说—演绎推理”的概念学习活动过程将概念习得与认知方式建构融合在一起，因而对促进学生化学核心素养的发展具有重要意义。

（1）促进学生科学探究与问题解决能力的发展

“假说—演绎推理”的概念学习过程，强调学生基于化学事实与现象的观察提出假设，并从假设出发，设计探究方案、开展实验探究，从而获得证据并开展演绎推理、建立因果关系等认识加工活动，从而验证假设、确证事物特征属性、习得概念。这一学习过程，科学探究活动是关键手段、问题解决（检验假设的合理性）是核心目标。因此，基于“假说—演绎推理”的概念学习，对培育科学探究与问题解决的化学实践能力、发展“科学探究与创新意识”维度的核心素养具有重要的价值。

（2）促进学生化学思想方法与学科观念的建立

微观层次认识、符号形式描述物质及其变化是化学的学科特征。［4］这就强调化学学习与研究，立足于对物质及其变化的事实与现象辨析基础上，提出关于物质及其变化的微观本质的假说，并在实验探究基础上通过演绎推理、分析论证，最终把握物质及其变化的微观本质及其概念原理、建构分析物质及其变化的思维模型、以化学符号表征物质及其变化。揭示物质及其变化本质、规律的化学概念，采用“假说—演绎推理”方式学习，就是要达成前述要求。因此，这样的概念学习，对建立“结构决定性质”的学科观念和“宏观——微观——符号”三重表征学科思维、培育实证意识与模型认知等有重要作用，即有利于发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认识”等核心素养。

此外，基于“假说—演绎推理”概念学习的获取证据、演绎推理、应用概念等过程，需要学生具有严谨求实的科学态度，有利于感悟化学对人类认识与改造自然的价值，体验到运用化学知识与方法解决生产、生活、能源、环境等相关问题，从而促进社会可持续发展的意义。因此，也对培育“科学精神与社会责任”维度的素养具有一定的意义。

四、结语

传统的概念教学，往往由教师直接传授概念，并期望通过概念辨析与训练等活动来促使学生掌握概念。研究表明，这样的概念教学模式，由于学生丧失对概念特征演绎推理、理解建构的机会，丧失修正前概念并与新概念建立内在逻辑的加工活动，［6］显然无法达成概念教学的预期目标。基于“假说—演绎推理”的概念教学，注重引导学生参与提出假说、演绎推理等认识加工活动，突出学生在抽提与检验概念特征、建构与验证认识思维等学习活动的能动性和积极性，从而有效促进学生核心素养发展。

［1］王健.考查科学思维的理科考试命题策略探讨［J］.中国考试，2016（10）.

［2］卢珊珊.基于解释驱动探究的科学概念学习研究——以中学化学概念学习为例［D］.济南：山东师范大学，2015.

［3］方强.通过化学实验和图形表征建构离子反应的学习途径［J］.化学教学，2013（5）.

［4］普通高中课程标准修订组.普通高中化学课程标准（征求意见稿）［Z］.2016.

［5］杨梓生.对高中化学核心素养的认识［J］.中学化学教学参考，2016（8）.

［6］刘知新.化学教学论（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2009.

福建省中青年教师教育科研项目课题（项目编号：JZ160517）；2016年福建省基础教育课程教学研究课题（项目编号：MJYKT2016-170）。

（责任编辑：张贤金）