基于“证据推理与模型认知”的高中化学高阶思维培养路径

丁志芬

摘 要：高阶思维是指高于自身知识储备而且具有较高认知能力的一种思维，随着新课改的实施，在教学中培养学生的高階思维也是现阶段教育的要求。而证据推理和模型认知是高中化学核心素养的组成部分，在高中化学教学中，老师可以结合教学内容，引导学生在学习的过程中收集相关的证据，对化学物质的组成以及结构的变化提出自己的假设，然后通过缜密的逻辑思维推理进行证明，在证据推理的基础上逐渐形成模型认知，获得结论性的认识，进而培养学生的化学思维。

关键词：高阶思维;证据推理;模型认知;化学思维

一、提供丰富的情境素材

在高中化学教学过程中，证据推理需要收集大量的证据，所以就需要很多的情境素材，这些素材中含有大量的证据和线索方便学生进行挖掘。而这些素材可以来源于实际生活，那些在生活中经常见到但是没有深入思考的化学现象，也可以是化学实验室模拟的生产过程，有助于学生认识到化学对实际生活的贡献;还可以是同一实验的不同认识，帮助学生进行思考，提高其思维逻辑能力[1]。因此老师在教学过程中，就要引导学生进行证据搜集，从而培养学生的逻辑推理能力以及论证能力，同时还可以完善学生的模型认知能力，增强学生的化学思维。

例如，老师在教学高中化学必修一“氨”的相关知识时，要求学生能结合现实中的真实情境案例，了解氨及其化合物的主要形式，并且认识到这些物质的应用以及对生态环境的影响。因此老师为学生创设了“卫生间刺鼻原因”“除臭原理”的情境，为学生提供了丰富的线索，引导学生围绕这两个生活情境进行证据搜集，包括实验器材、实验道具等，然后结合收集到的证据提出自己的猜想;接着老师带领学生进行实验验证，将学生分为不同的小组，利用小组合作的形式，严格按照实验步骤进行验证，通过实验以及逻辑推证，从而得出实验结果。这样的教学形式在一定程度上培养了学生的模型认知能力，也培养了学生收集证据以及逻辑推理能力。

二、设计合理的教学环节

探索科学的过程以及培养认知能力的过程都不是一气呵成的，而是逐渐形成的。在具体的教学实践中，我们不难发现，教学素材往往不是完美的存在，一些教学素材只能体现一部分的化学原理，因此老师在教学中设计教学环节时，要充分考虑教学素材与教学环节之间的逻辑关系，不断创新教学方式，让学生在具体的学习过程中，体验科学的发现过程，同时培养收集证据的习惯，通过对收集证据的分析得到认知规律，逐渐形成模型，然后在模型应用的过程中，结合实际情况，不断优化完善模型，从而形成模型认知能力，在模型完善的过程中，找寻更多的证据，让证据推理具有层次感，进而培养学生的化学高阶思维。

例如，在教学高中化学必修二“甲烷”时，老师结合教学目标进行教学环节的设计，提出“瓦斯的主要成分是什么？为什么能引起爆炸？”这样的问题引出教学内容。然后设置“甲烷的氧化反应”实验的教学环节，让学生结合老师提供的素材进行思考，并且选择实验素材进行实验，最终得到合理的解释。通过设计逻辑合理的教学环节，让学生在分析证据的过程中逐渐形成模型认知，进而提高学生的逻辑思维能力。

三、采用探究式的教学方式

在高中化学教学中，老师要结合学生具体的学习情况以及化学学科的特点，注重引用探究式的教学方式，尊重学生的主体地位，引导学生对所要学习的化学知识进行深入探究，并且独立思考，挖掘并且收集相关的化学证据，学生通过这样的教学方式，能够形成自己独特的化学思维，并且可以分析和评价所学习的化学知识，同时还可以运用所学习的化学知识来解释化学现象，以此培养学生独立思考和解决问题的能力，逐渐增强学生的化学思维，从而培养学生的化学核心素养。[2]

例如，老师在教学高中化学必修一“钠的化合物”时，可以引导学生以实验探究的形式进行学习，从而调动学生的课堂积极性，引导学生收集相关的化学证据并结合所学习的化学知识进行化学实验，解释“吹气生火”的化学现象，然后依据具体的实验得出化学结论，促进学生化学思维的形成，培养学生的化学核心素养。

四、结语

总而言之，培养学生的化学高阶思维也是培养学生论证思维的过程。老师在教学过程中要尊重学生的主体地位，创新教学环节的设计，选择合理的教学方式，为学生提供多样化的情境素材，以此激发学生的化学学习兴趣，并且引导学生主动提出问题，通过寻找证据进行推理实验，从而得出实验结论，在推理中形成模型，提高模型认知能力，以此培养学生收集证据、逻辑论证的能力，促进学生化学思维的发展。

参考文献：

[1]张珍.高中化学教学中高阶思维的培养路径探讨[J].中外交流，2020（1）：374-375.

[2]施扬敏.基于证据推理与模型认知素养培养的高中化学教学策略探究[J].卷宗，2021（4）：310.