基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的高中化學(xué)高階思維培養(yǎng)路徑

丁志芬

摘 要：高階思維是指高于自身知識(shí)儲(chǔ)備而且具有較高認(rèn)知能力的一種思維，隨著新課改的實(shí)施，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維也是現(xiàn)階段教育的要求。而證據(jù)推理和模型認(rèn)知是高中化學(xué)核心素養(yǎng)的組成部分，在高中化學(xué)教學(xué)中，老師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中收集相關(guān)的證據(jù)，對(duì)化學(xué)物質(zhì)的組成以及結(jié)構(gòu)的變化提出自己的假設(shè)，然后通過(guò)縝密的邏輯思維推理進(jìn)行證明，在證據(jù)推理的基礎(chǔ)上逐漸形成模型認(rèn)知，獲得結(jié)論性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：高階思維;證據(jù)推理;模型認(rèn)知;化學(xué)思維

一、提供豐富的情境素材

在高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，證據(jù)推理需要收集大量的證據(jù)，所以就需要很多的情境素材，這些素材中含有大量的證據(jù)和線索方便學(xué)生進(jìn)行挖掘。而這些素材可以來(lái)源于實(shí)際生活，那些在生活中經(jīng)常見(jiàn)到但是沒(méi)有深入思考的化學(xué)現(xiàn)象，也可以是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室模擬的生產(chǎn)過(guò)程，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)對(duì)實(shí)際生活的貢獻(xiàn);還可以是同一實(shí)驗(yàn)的不同認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生進(jìn)行思考，提高其思維邏輯能力[1]。因此老師在教學(xué)過(guò)程中，就要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行證據(jù)搜集，從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力以及論證能力，同時(shí)還可以完善學(xué)生的模型認(rèn)知能力，增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)思維。

例如，老師在教學(xué)高中化學(xué)必修一“氨”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，要求學(xué)生能結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)情境案例，了解氨及其化合物的主要形式，并且認(rèn)識(shí)到這些物質(zhì)的應(yīng)用以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。因此老師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了“衛(wèi)生間刺鼻原因”“除臭原理”的情境，為學(xué)生提供了豐富的線索，引導(dǎo)學(xué)生圍繞這兩個(gè)生活情境進(jìn)行證據(jù)搜集，包括實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)道具等，然后結(jié)合收集到的證據(jù)提出自己的猜想;接著老師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，將學(xué)生分為不同的小組，利用小組合作的形式，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及邏輯推證，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的教學(xué)形式在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的模型認(rèn)知能力，也培養(yǎng)了學(xué)生收集證據(jù)以及邏輯推理能力。

二、設(shè)計(jì)合理的教學(xué)環(huán)節(jié)

探索科學(xué)的過(guò)程以及培養(yǎng)認(rèn)知能力的過(guò)程都不是一氣呵成的，而是逐漸形成的。在具體的教學(xué)實(shí)踐中，我們不難發(fā)現(xiàn)，教學(xué)素材往往不是完美的存在，一些教學(xué)素材只能體現(xiàn)一部分的化學(xué)原理，因此老師在教學(xué)中設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，要充分考慮教學(xué)素材與教學(xué)環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系，不斷創(chuàng)新教學(xué)方式，讓學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中，體驗(yàn)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，同時(shí)培養(yǎng)收集證據(jù)的習(xí)慣，通過(guò)對(duì)收集證據(jù)的分析得到認(rèn)知規(guī)律，逐漸形成模型，然后在模型應(yīng)用的過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際情況，不斷優(yōu)化完善模型，從而形成模型認(rèn)知能力，在模型完善的過(guò)程中，找尋更多的證據(jù)，讓證據(jù)推理具有層次感，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)高階思維。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)必修二“甲烷”時(shí)，老師結(jié)合教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，提出“瓦斯的主要成分是什么？為什么能引起爆炸？”這樣的問(wèn)題引出教學(xué)內(nèi)容。然后設(shè)置“甲烷的氧化反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生結(jié)合老師提供的素材進(jìn)行思考，并且選擇實(shí)驗(yàn)素材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終得到合理的解釋。通過(guò)設(shè)計(jì)邏輯合理的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在分析證據(jù)的過(guò)程中逐漸形成模型認(rèn)知，進(jìn)而提高學(xué)生的邏輯思維能力。

三、采用探究式的教學(xué)方式

在高中化學(xué)教學(xué)中，老師要結(jié)合學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況以及化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，注重引用探究式的教學(xué)方式，尊重學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入探究，并且獨(dú)立思考，挖掘并且收集相關(guān)的化學(xué)證據(jù)，學(xué)生通過(guò)這樣的教學(xué)方式，能夠形成自己獨(dú)特的化學(xué)思維，并且可以分析和評(píng)價(jià)所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)還可以運(yùn)用所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)來(lái)解釋化學(xué)現(xiàn)象，以此培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，逐漸增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)思維，從而培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。[2]

例如，老師在教學(xué)高中化學(xué)必修一“鈉的化合物”時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)探究的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性，引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)的化學(xué)證據(jù)并結(jié)合所學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，解釋“吹氣生火”的化學(xué)現(xiàn)象，然后依據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)得出化學(xué)結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的形成，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)高階思維也是培養(yǎng)學(xué)生論證思維的過(guò)程。老師在教學(xué)過(guò)程中要尊重學(xué)生的主體地位，創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，選擇合理的教學(xué)方式，為學(xué)生提供多樣化的情境素材，以此激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，并且引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題，通過(guò)尋找證據(jù)進(jìn)行推理實(shí)驗(yàn)，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在推理中形成模型，提高模型認(rèn)知能力，以此培養(yǎng)學(xué)生收集證據(jù)、邏輯論證的能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張珍.高中化學(xué)教學(xué)中高階思維的培養(yǎng)路徑探討[J].中外交流，2020（1）：374-375.

[2]施揚(yáng)敏.基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)策略探究[J].卷宗，2021（4）：310.