高中化学学科核心素养培育初探——以“证据推理与模型认知”为例

仇小卫

(江苏省海安市南莫中学 226600)

核心素养的落地，在于对学科核心素养的组成要素进行深入的研究，并探究其落地途径.高中化学学科核心素养由五个要素组成，其中证据推理与模型认知与传统教学关系密切，同时又支撑着对化学学科核心素养的整体理解，可以成为高中化学教师理解核心素养并实现核心素养落地的突破口.

一、核心素养需要建立正确的理解

纵观高中化学核心素养，其包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任五个方面.理解化学学科核心素养，需要从这五个方面分别进行.其中，对证据推理与模型认知的正确理解，笔者以为应当包括这样的两个方面：

一是证据推理强调的是学生要能够通过对收集的证据，去对物质的组成、结构与变化提出自己的猜想、假设，然后通过逻辑推理进行证明.说得通俗一点，证据推理实际上就是基于证据的推理，其强调证据收集的充分性，与推理过程的严谨性.当然，考虑到高中学生在知识掌握与逻辑认知方面存在的不足，证据推理素养的形成过程，可能需要一个循序渐进的过程，这就考验着教师的教学智慧.

二是模型认知强调的是学生在证据推理的基础上获得结论性认识，如果这个结论被证实为是正确的，那就要尽量就这一结论形成模型性认识，因为模型是对化学学习与研究对象的高度概括，其凸显着对研究对象的本质特征、构成要素等.当学生对某一知识形成模型认识时，意味着模型的建立与运用是成功的.从学生学习的角度来看，模型认知是化学学习品质的基本体现，同时也是化学学习的重要目标.

证据推理与模型认知之间的关系是显而易见的，前者是后者基础，后者是前者的目标.特别需要强调的是，经由证据推理走向模型建立，其中的认知过程应当是化学教学中需要高度重视的环节，某种程度上讲，正是模型认知素养的形成，使得证据推理与模型建立之间有了一个重要的桥梁，同时满足了学生化学学习品质培养的需要.

二、核心素养需要设计合理的过程

核心素养显然不是凭空形成的，其是需要具体的教学过程作为支撑的.对于高中化学教学而言，如何在重视化学知识建构的基础上，有效地形成核心素养培育的思路，考验着化学教师对教学过程的改进与优化水平.对于证据推理与模型认知这一素养要素而言，笔者以为如果能够在知识建构的过程中，强化学生收集、利用证据的意识，培养学生的推理水平，提升学生的建模能力，那这一要素的培养就能够得到保证.

例如，在“盐类的水解”这一知识的教学中，通过给学生呈现一些基本的素材，如分别取少量的CH3COONa、Na2CO3、KNO3、NaCl、Al2(SO4)3、NH4Cl等固体，然后让它们溶于水，进而去测出这些溶液的pH，进而让学生判断盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱有什么关系.

在这样的一个教学环节中，学生需要收集的证据是这些固体溶于水之后的pH，其后的推理则体现在与其它化学反应进行对比的过程中形成的新的认识.待学生用正确的逻辑推理得出强酸弱碱的盐溶液呈现出酸性、强酸强碱的盐溶液呈现出中性、强碱弱酸的盐溶液呈现出碱性这一结论之后，其实学生会自发地进行总结与归纳，他们会发现盐溶液的酸碱性实际上取决于生成该盐的酸或碱的强弱，而且是“谁强就显什么性”——这是一个非常通俗的表达，但却反映了学生的内心推理过程，所形成的认识就很容易上升到模型的高度，成为学生认识、判断新情境中类似问题的基本工具.

分析学生的学习过程，包含着学生在情境中遇到问题时出现的种种认识，如认知冲突、问题疑惑等.而早有研究表明，冲突、疑惑、预设、推理和论证，正是学生化学思维外显的过程，也是一个学生认识螺旋上升的过程，通过推理学生不断接近“本质”，只有抓住对本质的理解，学生才能建构知识模型，在解决陌生问题时，他们才能主动运用知识进行有效的推理和论证.其实，上述例子中，还有进一步的证据推理与模型认知素养培育的空间，如提出问题“为什么像CH3COONa的水溶液会呈现碱性呢”然后引导学生从盐的水解角度进行分析，学生就知其然且知其所以然了.这对于深化学生对刚才的模型认识更有帮助，实际上也就培养了学生的核心素养.

三、核心素养需要尝试科学的评价

当前，核心素养培育的挑战之一在于评价，高中化学也不例外.笔者在探究中发现，对证据推理与模型认知的评价，更多的应当从学习过程中来进行.根据学生在收集证据中的表现，在利用证据进行推理中的表现，在建立模型过程中的表现，来判断学生的证据推理水平与模型认知能力，往往因其直接而能够形成准确的判断.

这里特别需要强调的是，评价一定要是积极的，这是因为包括证据推理与模型认知在内的高中化学学科核心素养培育，对于教师来说也是一个新生事物.让学生在学习的过程中充分表现，用积极的评价促进他们有效学习、充分施展，可以让教师占有更多的资料，收集更多的证据.某种程度上讲，这正是证据推理与模型认知素养在教师身上的表现.

总之，高中化学教学中培育学生的核心素养，需要坚持以学生的学习过程为研究对象，需要从核心素养角度提出评价思路，这样才能让核心素养更好地落地.