學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展視野下的“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)
——以高中必修化學(xué)“離子反應(yīng)”教學(xué)為例

楊梓生 吳菊華

（1.龍巖市教育科學(xué)研究院，福建 龍巖 364000；2.龍巖第二中學(xué)，福建 龍巖 364000）

學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展視野下的“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)
——以高中必修化學(xué)“離子反應(yīng)”教學(xué)為例

楊梓生1吳菊華2

（1.龍巖市教育科學(xué)研究院，福建 龍巖 364000；2.龍巖第二中學(xué)，福建 龍巖 364000）

基于化學(xué)概念的學(xué)習(xí)要求與教學(xué)現(xiàn)狀，提出應(yīng)開展基于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)以促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展；闡述了“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)過程及其教學(xué)策略，并以高中必修化學(xué)“離子反應(yīng)”的教學(xué)規(guī)劃為例，總結(jié)了開展“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)對(duì)于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的價(jià)值。

假說-演繹推理；概念學(xué)習(xí)；化學(xué)核心素養(yǎng)；離子反應(yīng)；教學(xué)設(shè)計(jì)

化學(xué)概念的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生能夠清晰準(zhǔn)確地描述概念，而且要讓學(xué)生理解概念并將概念轉(zhuǎn)化為認(rèn)識(shí)化學(xué)事實(shí)與現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)方式與思維，從而促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展。然而，從教學(xué)現(xiàn)狀看，學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的學(xué)習(xí)普遍存在困難，不少學(xué)生難以準(zhǔn)確掌握概念，更難以面對(duì)陌生情境自覺調(diào)用概念來解決問題。為此，應(yīng)開展“假說-演繹推理”的概念學(xué)習(xí)，從而掌握化學(xué)概念，促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展。

一、基于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)

1.“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)過程

化學(xué)概念作為一類特殊知識(shí)，其習(xí)得過程涉及假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、對(duì)證據(jù)評(píng)估并接受、拒絕或修正假設(shè)等科學(xué)思維活動(dòng)，是科學(xué)思維發(fā)揮能動(dòng)作用的復(fù)雜過程。［1］因此，有效的概念教學(xué)，需要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“假說—演繹推理”的認(rèn)知加工過程。這一過程，學(xué)生將經(jīng)歷三個(gè)關(guān)鍵階段：一是在觀察和分析事實(shí)與現(xiàn)象基礎(chǔ)上，結(jié)合推理和想象等活動(dòng)提出假說（假設(shè)）；二是根據(jù)假說開展相關(guān)活動(dòng)以獲取證據(jù)、驗(yàn)證假說；三是根據(jù)合理的假說，抽提事實(shí)與現(xiàn)象的本質(zhì)特征或關(guān)鍵屬性，從而習(xí)得概念。［2］

2.“假說—演繹推理”概念教學(xué)的策略

開展“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)在獲取事實(shí)基礎(chǔ)上提出假設(shè)，在演繹推理中驗(yàn)證假設(shè)，在厘清因果關(guān)系后習(xí)得概念、發(fā)展素養(yǎng)。其教學(xué)策略為：①激活先有經(jīng)驗(yàn)。概念學(xué)習(xí)需要學(xué)生基于例證觀察，提出相關(guān)事物特征屬性的假設(shè)，該活動(dòng)離不開先有經(jīng)驗(yàn)，故需激活學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)。②提供豐富例證。觀察例證、明確例證相似性是形成概念特征屬性假設(shè)的基礎(chǔ)，因而需要提供多樣化的例證，為加工活動(dòng)提供豐富的素材。③任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究。提出假說、基于假說的演繹推理離不開具體任務(wù)。明晰任務(wù)才能有針對(duì)性地提出假說，開展證據(jù)搜集、分析論證等探究活動(dòng)。④建立因果聯(lián)系。經(jīng)歷假設(shè)、搜集證據(jù)活動(dòng)后，學(xué)生將建立證據(jù)和假設(shè)的因果聯(lián)系。只有在假說推理基礎(chǔ)上建立起因果聯(lián)系，才能總括概念屬性、培育理性思維。

二、基于“假說—演繹推理”的“離子反應(yīng)”教學(xué)規(guī)劃

引導(dǎo)學(xué)生開展基于“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)增進(jìn)概念理解、促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展的目的，需要教師明確概念本體內(nèi)容及其認(rèn)識(shí)價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃。

1.“離子反應(yīng)”在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的功能價(jià)值

“離子反應(yīng)”的學(xué)習(xí)，以常見酸堿鹽間的復(fù)分解反應(yīng)、電解質(zhì)及電離等知識(shí)為基礎(chǔ)，理解離子反應(yīng)的概念、本質(zhì)及條件等概念原理性知識(shí)，并建立審視電解質(zhì)在水中行為的“微粒作用觀”，深化“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征化學(xué)學(xué)科思維。［3］即：①認(rèn)識(shí)溶液系統(tǒng)中微粒的來源、種類、作用及結(jié)果等情況；②建構(gòu)并遵循從“微粒來源?微粒種類?微粒作用及結(jié)果”的認(rèn)識(shí)思路分析電解質(zhì)在水中行為及結(jié)果的化學(xué)問題；③對(duì)于具體反應(yīng)，建立反應(yīng)現(xiàn)象、微觀過程間本質(zhì)聯(lián)系并能自動(dòng)轉(zhuǎn)化。顯然，掌握這些是深刻理解“離子反應(yīng)”的必備要求，也是本課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.基于“假說—演繹推理”的“離子反應(yīng)”教學(xué)規(guī)劃

下面重點(diǎn)從“離子反應(yīng)”的概念和“離子反應(yīng)的條件”兩個(gè)方面來談?wù)勔龑?dǎo)學(xué)生開展基于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)的教學(xué)規(guī)劃。

（1）“離子反應(yīng)”概念的教學(xué)規(guī)劃

?

（2）“離子反應(yīng)的條件”的教學(xué)規(guī)劃

?

三、開展“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)，促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展的認(rèn)識(shí)

1．“假說—演繹推理”學(xué)習(xí)活動(dòng)與認(rèn)知方式建構(gòu)、概念習(xí)得的關(guān)系

開展“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)經(jīng)歷提出假說、演繹推理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中，提出假說環(huán)節(jié)是個(gè)體結(jié)合已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)初步建構(gòu)相應(yīng)的認(rèn)識(shí)方式并抽提相關(guān)事實(shí)現(xiàn)象特征屬性的過程，而演繹推理環(huán)節(jié)（包含根據(jù)假說開展活動(dòng)、獲取正確、驗(yàn)證假說等）是學(xué)習(xí)者運(yùn)用自己所嘗試建構(gòu)的認(rèn)識(shí)方式解決問題、完善（或修正）認(rèn)識(shí)方式、驗(yàn)證并確定相關(guān)事實(shí)現(xiàn)象特征屬性的過程。因此，開展基于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)，有利于同時(shí)達(dá)成習(xí)得概念、建構(gòu)認(rèn)識(shí)方式的雙重目的（如圖1）。

2．“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展的分析

“課程標(biāo)準(zhǔn)”從科學(xué)探究與問題解決能力、學(xué)科思想和方法、學(xué)科價(jià)值追求等方面提出了五個(gè)維度的化學(xué)核心素養(yǎng)。［4］這些素養(yǎng)是學(xué)生在化學(xué)認(rèn)知活動(dòng)培育起來的關(guān)鍵素養(yǎng)，體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)化學(xué)事物的認(rèn)識(shí)方式與結(jié)果水平。［5］由于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)活動(dòng)過程將概念習(xí)得與認(rèn)知方式建構(gòu)融合在一起，因而對(duì)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展具有重要意義。

（1）促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究與問題解決能力的發(fā)展

“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生基于化學(xué)事實(shí)與現(xiàn)象的觀察提出假設(shè)，并從假設(shè)出發(fā)，設(shè)計(jì)探究方案、開展實(shí)驗(yàn)探究，從而獲得證據(jù)并開展演繹推理、建立因果關(guān)系等認(rèn)識(shí)加工活動(dòng)，從而驗(yàn)證假設(shè)、確證事物特征屬性、習(xí)得概念。這一學(xué)習(xí)過程，科學(xué)探究活動(dòng)是關(guān)鍵手段、問題解決（檢驗(yàn)假設(shè)的合理性）是核心目標(biāo)。因此，基于“假說—演繹推理”的概念學(xué)習(xí)，對(duì)培育科學(xué)探究與問題解決的化學(xué)實(shí)踐能力、發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”維度的核心素養(yǎng)具有重要的價(jià)值。

（2）促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思想方法與學(xué)科觀念的建立

微觀層次認(rèn)識(shí)、符號(hào)形式描述物質(zhì)及其變化是化學(xué)的學(xué)科特征。［4］這就強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)習(xí)與研究，立足于對(duì)物質(zhì)及其變化的事實(shí)與現(xiàn)象辨析基礎(chǔ)上，提出關(guān)于物質(zhì)及其變化的微觀本質(zhì)的假說，并在實(shí)驗(yàn)探究基礎(chǔ)上通過演繹推理、分析論證，最終把握物質(zhì)及其變化的微觀本質(zhì)及其概念原理、建構(gòu)分析物質(zhì)及其變化的思維模型、以化學(xué)符號(hào)表征物質(zhì)及其變化。揭示物質(zhì)及其變化本質(zhì)、規(guī)律的化學(xué)概念，采用“假說—演繹推理”方式學(xué)習(xí)，就是要達(dá)成前述要求。因此，這樣的概念學(xué)習(xí)，對(duì)建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科觀念和“宏觀——微觀——符號(hào)”三重表征學(xué)科思維、培育實(shí)證意識(shí)與模型認(rèn)知等有重要作用，即有利于發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)”等核心素養(yǎng)。

此外，基于“假說—演繹推理”概念學(xué)習(xí)的獲取證據(jù)、演繹推理、應(yīng)用概念等過程，需要學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，有利于感悟化學(xué)對(duì)人類認(rèn)識(shí)與改造自然的價(jià)值，體驗(yàn)到運(yùn)用化學(xué)知識(shí)與方法解決生產(chǎn)、生活、能源、環(huán)境等相關(guān)問題，從而促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的意義。因此，也對(duì)培育“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”維度的素養(yǎng)具有一定的意義。

四、結(jié)語

傳統(tǒng)的概念教學(xué)，往往由教師直接傳授概念，并期望通過概念辨析與訓(xùn)練等活動(dòng)來促使學(xué)生掌握概念。研究表明，這樣的概念教學(xué)模式，由于學(xué)生喪失對(duì)概念特征演繹推理、理解建構(gòu)的機(jī)會(huì)，喪失修正前概念并與新概念建立內(nèi)在邏輯的加工活動(dòng)，［6］顯然無法達(dá)成概念教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)?；凇凹僬f—演繹推理”的概念教學(xué)，注重引導(dǎo)學(xué)生參與提出假說、演繹推理等認(rèn)識(shí)加工活動(dòng)，突出學(xué)生在抽提與檢驗(yàn)概念特征、建構(gòu)與驗(yàn)證認(rèn)識(shí)思維等學(xué)習(xí)活動(dòng)的能動(dòng)性和積極性，從而有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

［1］王健.考查科學(xué)思維的理科考試命題策略探討［J］.中國(guó)考試，2016（10）.

［2］盧珊珊.基于解釋驅(qū)動(dòng)探究的科學(xué)概念學(xué)習(xí)研究——以中學(xué)化學(xué)概念學(xué)習(xí)為例［D］.濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2015.

［3］方強(qiáng).通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)和圖形表征建構(gòu)離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)途徑［J］.化學(xué)教學(xué)，2013（5）.

［4］普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）［Z］.2016.

［5］楊梓生.對(duì)高中化學(xué)核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（8）.

［6］劉知新.化學(xué)教學(xué)論（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2009.

福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目課題（項(xiàng)目編號(hào)：JZ160517）；2016年福建省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究課題（項(xiàng)目編號(hào)：MJYKT2016-170）。

（責(zé)任編輯：張賢金）