初中化学教学中证据推理素养培养的策略

沈雪峰

【摘要】在教育教学中教师要采取发挥问题导向作用，鼓励学生反思，巧妙设计实验等方式，渗透和落实学生的证据推理素养。

【关键词】初中化学；推理；证据；问题导向

基于化学学科核心素养视角来看，证据推理素养指的是收集各种有效的信息作为证据，并对证据进行分析、归纳、筛选、推理等，在此基础上用来解决或者解释相应问题、现象等，在此过程中，确定形成科学结论所需要的证据。初中化学教师在平常教学中需格外关注对学生证据推理素养的培养，使其学会通过搜集、整理、推理化学原理，得出科学结论，使其对化学知识的认知由感性上升至理性，促进他们化学学科核心素养的形成。

一、把握理論知识讲授，培养证据推理素养

1.发挥问题导向作用，明确证据推理方向

初中化学教师讲授一些理论知识时应极力发挥出问题的导向作用，驱使学生有针对性地进行思考、搜集证据和推理，让他们在方向准确的前提下进行课堂探究。

比如在教学“空气”一课时，教师先拿出一个透明塑料袋，在空中抖开，询问：塑料袋中有没有物质？假如有，里面是什么？学生结合生活经验及个人认知会知道塑料袋里面装有空气，借机引出本节课的知识主题，让他们知道本节课主要学习研究与空气相关的知识。接着，教师设置疑问：空气是一种看不见、摸不到的物质，大家有什么方法证明空气确实存在吗？引导学生根据问题自主设计与实施实验方案，如将空塑料瓶倒放入水中，水无法将整个瓶子占满；用注射器在空气中抽一下，再往水中推挤，会出现气泡；用扇子在空气中扇一下，有风的感觉；用打气筒给车胎打气等，让学生在实验中收集证据与展开推理，让他们发现空气的确存在。之后，教师继续设问：你能描述一下空气是什么样的吗？空气是一种单一物质吗？利用问题激起学生的求知欲望，使其自主阅读教材内容与寻找证据，根据证据推理和讨论空气的组成。

2.鼓励学生常态反思，提升证据推理意识

初中化学教师应该鼓励学生学会自我反思，使其在自发性的反思行为中加深对证据推理这一行为的印象和思考，让被动的证据推理行为变成一种自发的学习习惯和方式。

如在实施“原子的结构”教学时，当学习完“相对原子质量”这部分内容以后，学生能够应用概念计算原子的相对原子质量，了解原子的实际质量与相对原子质量的区别与联系，他们还会查相对原子质量表。为进一步提升学生的学习效果，教师可设置疑问：一个氢原子与一个碳原子质量的1/12差不多，氢原子质量可当作标准吗？利用开放性问题激起学生的参与意识与学习化学的积极性，使其在反思中深化理解本节课的理论内容，运用查阅资料、观察分析、整理与归纳数据、推断与假设的科学探究方法整合证据与展开推理，训练他们的证据推理能力，发展自身的化学学科核心素养。不过化学自我反思能力在短时间内是很难形成的，教师需格外关注课堂教学中反思环节的设计，通过反思促进学生化学学习能力的形成，使其更好地内化与吸收所学知识，掌握证据推理过程，改善他们的化学综合能力。

二、借助实验教学优势，培养证据推理素养

1.巧妙设计演示实验，搜集证据进行推理

初中化学教师需根据教学内容巧妙设计演示实验，引领学生在直观的实验现象下搜集证据，使其根据搜集到的证据进行推理，增进他们对化学理论知识的理解，实现证据推理素养的培养。

以“化学是一门以实验为基础的科学”教学为例，教师先演示小实验：取一根蜡烛点燃，学生认真观看实验现象，讨论蜡烛的颜色、气味、燃烧过程，并用手触摸蜡烛，使其亲自收集证据，交流各自的看法，推理结论，得出蜡烛的一些物理特性，让他们初步学会从实验中获取证据与进行推理。随后，教师结合实验现象设计问题引导学生思考，这种思考让学生的观察更有针对性，让学生搜集证据的方向更为明确，比如这样的问题：蜡烛燃烧时的火焰颜色深浅不同，产生的温度是不是也不同呢？蜡烛越烧越短，那么蜡烛燃烧后生成什么？这一问题为观察指明方向，也指导学生如何正确科学地取证。随后教师进行演示，将一根火柴梗迅速放入火焰中，约1秒后取出，问，看到什么样的现象才能证明我们的猜想。随后教师引导学生观察火柴梗的颜色，然后用干而冷的小烧杯罩住燃烧的蜡烛，根据证据“出现水雾”推理出生成水，再把烧杯迅速翻转过来加入澄清石灰水，根据证据“澄清石灰水变浑浊”推理出生成二氧化碳，让他们顺利完成推理。

2.学生动手操作实验，亲身参与证据推理

教师在平常教学中应当尽可能多为学生制造一些设计与操作探究性实验的机会，使其以个人或者小组为单位动手完成实验，让他们亲身获取证据，结合自主获得的证据进行高效推理。

在“燃烧和灭火”教学中，教师先询问：你知道什么是燃烧吗？古人使用“钻木”的方式来取火？为什么要“钻木”，而不是“钻土”或者“锯木”？引导学生深入思考与自由讨论“钻木取火”现象，使其主动猜测燃烧需要哪些条件，让他们尝试猜想后展开分组探究实验。接着，教师组织学生以小组为单位操作三个实验来推进：（1）用酒精灯分别加热蘸取酒精与水的棉花；（2）点燃一小块乒乓球碎片与滤纸碎片，比较谁燃烧得更快；（3）比较罩有烧杯和没有罩烧杯的两支蜡烛的燃烧情况。要求学生认真观察实验现象，搜集证据，分别在小组内讨论与探究，做好组内实验现象的对比、分析与总结，且小组之间也进行互动与交流，最终得到相应的结果。在本实验中，要用到控制变量法与对比法，学生结合实验过程搜集证据和进行推理，有效培养他们的证据推理素养。

三、善于联系生活实际，培养证据推理素养

1.灵活引入生活素材，顺畅进行证据推理

初中化学教师在日常教学中需把握好所授内容同实际生活之间的衔接点，灵活引入与之有关的生活素材，辅助学生从课本与生活中搜集到更多的证据，确保他们顺畅完成推理活动。

比如在开展“金刚石、石墨和C60”内容的教学时，教师先利用多媒体设备播放一段生活中用金刚石切割玻璃的视频，展示金刚石及模型，由学生一边观察、一边整理证据，让他们推理金刚石的物理性质，学生会发现金刚石相当坚硬，借机指出金刚石是自然界中存在的最硬物质，既可用来切割玻璃，用其制作钻头还能用于地质钻探、开采石油与打井等。接着，教师讲述：金刚石是由碳元素组成的，同样由碳元素组成的石墨与金刚石相比外表要暗淡许多。现场展示石墨及模型，让学生用手触摸一下，说一说自己的感觉，并用石墨在纸上划一下，说出看到的现象。学生得到的证据是石墨有滑腻感，会在纸上留下灰色痕迹，使其推理出石墨很软的结论。之后，教师设疑：金刚石与石墨都由碳元素组成，为什么在软硬度方面的差异如此之大？带领学生探究其中的原因所在，让他们发现是由于内部碳原子排列结构不同。

2.开设课下实践活动，增强证据推理认知

初中化学教师应该以完成课内教学任务为前提开设课下实践活动，引导学生在现实生活中搜集与整理证据，使其完成化学探究活动，增进他们的证据推理认知，助推化学核心素养的发展。

例如在进行“水的净化”内容的教学时，通过对教材内容的学习，学生从理论层面了解纯净水与自然水、硬水与软水的区别，初步掌握吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法与实验操作技能，在一定程度上提高他们保护水资源的意识。之后，教师可以“自来水的净化”为主题开设课下实践活动，带领学生参观当地的自来水厂与污水处理厂，了解工厂是怎么净化自来水与处理废水的，进一步分析净化自来水和处理废水的工序与方法，讨论每一道工序的作用，给出开放性问题：假如给你一杯污水，是否可以自己设计一个净化污水的装置，对污水进行净化处理？让他们把所学知识应用到生活中。在这一系列问题中，前面几个问题是让学生通过一步一步的搜集证据和推理，为得到最后一个问题的答案做铺垫，也是本次课下活动的目的，使其在实践中了解净化水的原理、用途和方法，增强他们的证据推理认知，提高证据推理素养。

教师应高度重视与认真对待，结合化学知识的特征及初中生的身心特点和认知规律，有的放矢地制定策略，从理论、实践与生活等多个方面加以培养，使其在搜集证据与合理推理中学习化学知识，增进对所学知识的理解，不断提高学习质量，建构高效的初中化学课堂。

【参考文献】

[1]杜云.初中化学证据推理能力的培养探究——以“质量守恒定律”教学为例[J].教师博览，2023（04）.

[2]黄亚梅.基于证据推理视角下的初中化学教学——以“二氧化碳的实验室制取”为例[J].数理化解题研究，2022（11）.