證據(jù)推理視域下課堂應(yīng)具備的要素芻議

黃彬彬

（福建省莆田第二中學(xué)，福建莆田 351131）

引 言

當(dāng)前，新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，明確了學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展所需具備的關(guān)鍵能力，不同的學(xué)科領(lǐng)域具有不同的核心素養(yǎng)要求。學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是通過化學(xué)課程學(xué)習(xí)形成的，而課堂教學(xué)是課程實施的主陣地。目前，大部分教師在日常教學(xué)行為中或多或少地踐行著對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，只是大多數(shù)情況下缺乏主動的意識觀念和對理論的研究，特別是對核心素養(yǎng)所包含的五個維度缺少結(jié)合學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)的更為具體深入的認(rèn)識，往往將理論研究和實際教學(xué)應(yīng)用割裂開。下面，筆者針對其中一個方面“證據(jù)推理”，結(jié)合教學(xué)實踐提出一些個人的粗淺見解。

一、證據(jù)推理的內(nèi)涵

證據(jù)是用于證明的事實根據(jù)。化學(xué)學(xué)科常見的證據(jù)有自然現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、人們經(jīng)過長期的研究實踐總結(jié)出的規(guī)律及原理等。證據(jù)推理是人們基于一定的問題，在解決過程中所表現(xiàn)出來的證據(jù)意識，并且在尋找、獲取和收集證據(jù)的基礎(chǔ)上，借助假設(shè)論證、邏輯關(guān)聯(lián)、分析推理等科學(xué)的思維方法得到結(jié)論、證實或證偽，建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，從而構(gòu)建思維模型?；谧C據(jù)的推理能力體現(xiàn)了用事實說話的思想觀念，蘊(yùn)含著科學(xué)的求真精神，是人們在科學(xué)探究過程中的關(guān)鍵能力，應(yīng)該作為培養(yǎng)順應(yīng)時代發(fā)展的學(xué)生必備的能力、素養(yǎng)。鑒于化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，證據(jù)推理能力主要表現(xiàn)為個體所具備的實證意識；證據(jù)獲取和收集能力；基于證據(jù)進(jìn)行的物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)及變化的假設(shè)論證、分析推理的能力；建立觀點(diǎn)、證據(jù)、結(jié)論間的邏輯關(guān)系，解釋化學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律，理解化學(xué)概念及原理，構(gòu)建認(rèn)知模型，形成具有化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的理性思維方式[1]。

二、多元要素構(gòu)建教學(xué)課堂

（一）轉(zhuǎn)化教師的教學(xué)觀念，喚醒學(xué)生的證據(jù)意識

意識是個體的一種主觀能動性。證據(jù)意識是個體在學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出的對事實根據(jù)的一種自覺知曉和運(yùn)用的心理覺悟。意識對個體的行為有方向性的牽引作用。培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力，首先要讓學(xué)生具有證據(jù)意識。孩童時期是邏輯思維形成的敏感期，孩子常表現(xiàn)出喜歡問“為什么”，而這種能力伴隨著一些無知家長的呵斥和應(yīng)試教育的不良影響，已經(jīng)逐漸消失殆盡，因此，作為課堂引導(dǎo)者的教師需要重新喚起學(xué)生的證據(jù)意識。然而，一線教師也深受應(yīng)試教育的影響，往往注重成績而忽略了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

由此可見，教師首先要從觀念層面意識到學(xué)生主觀能動性的重要性，主動引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的證據(jù)意識，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實、敢于質(zhì)疑的求真態(tài)度。例如，在學(xué)習(xí)“鈉的性質(zhì)”時，通過實驗觀察可知鈉與水反應(yīng)生成氣體，學(xué)生描述實驗現(xiàn)象時回答“生成了氫氣”。此時，不同的教師可能就有不同的評價，是一帶而過，還是繼續(xù)挖掘深究呢？如果此時教師深知意識形態(tài)的重要性，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考“如何證明氣體是氫氣”（從爆鳴聲的實驗事實或氧化還原反應(yīng)的理論角度），就可以在完成知識生成的過程中達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)意識的目的。

（二）發(fā)揮教師的輔助功能，豐富學(xué)生的證據(jù)采集方式

在證據(jù)意識的牽引下，學(xué)生將自覺地表現(xiàn)出行動意識，即獲取和收集證據(jù)。證據(jù)必須是科學(xué)事實，可以是自然現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，或者人們經(jīng)過長期的研究推理論證得出的規(guī)律等。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的證據(jù)獲取、收集手段是后續(xù)推理過程的重要保障。學(xué)生獲取信息的來源主要是通過互聯(lián)網(wǎng)查詢各種文獻(xiàn)和資料，可以通過傳統(tǒng)媒介、教材書籍，也可以通過實驗等獲取，然而往往會遇到信息不準(zhǔn)確的問題，如數(shù)據(jù)的偏差，事實描述不符、矛盾等，若學(xué)生無法甄別，將直接影響到證據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性。此時，教師就需要給予學(xué)生幫助。一方面，教師需要在備課時注重與課題相關(guān)的教學(xué)素材的積累、收集和甄別，為學(xué)生把好“質(zhì)量關(guān)”；另一方面，對于確實存在的爭議性問題，教師需要進(jìn)一步尋找更為權(quán)威的事實根據(jù)，或者為學(xué)生提供自主探究的平臺，如實驗手段、信息技術(shù)等。

（三）優(yōu)化教師的方向引導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生的證據(jù)推理

在獲取證據(jù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生就可以結(jié)合課題研究的主題進(jìn)行證據(jù)的邏輯推理，得出有關(guān)結(jié)論，論證問題或證實證偽。而教師在這個過程中主要起到方向性引導(dǎo)的作用，對學(xué)生推理過程中出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行及時評價與指導(dǎo)。

1.依托事實數(shù)據(jù)或規(guī)律原理認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)及其變化

化學(xué)事實及實驗數(shù)據(jù)屬于直接證據(jù)，可以直接證實事實，而規(guī)律、原理是人們長期研究論證得出的間接證據(jù)，可以起到輔助證明的作用。在元素化合物部分內(nèi)容的教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過文獻(xiàn)中的事實數(shù)據(jù)推理，或者利用規(guī)律原理等多重證據(jù)來進(jìn)行邏輯關(guān)聯(lián)，得出相關(guān)的結(jié)論。例如，在教學(xué)“鈉的性質(zhì)和用途”一課時，教師可以根據(jù)鈉的保存方法、用途及硬度數(shù)據(jù)直接推理得出鈉的密度、硬度特點(diǎn)及導(dǎo)熱性；探究鈉與水反應(yīng)生成的氣體成分時可以利用氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)行分析。同樣，在“化學(xué)反應(yīng)原理”教學(xué)中，常見的手段是通過數(shù)據(jù)計算推理得出結(jié)論，如通過平衡濃度的相關(guān)計算得出“化學(xué)平衡常數(shù)”，所以教師可引導(dǎo)學(xué)生計算不同初始濃度下達(dá)到平衡狀態(tài)時電離度的數(shù)據(jù)，得出“越稀越電離”的結(jié)論等。

2.結(jié)合化學(xué)實驗進(jìn)行有效證實或證偽

化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究離不開實驗。實驗可以給學(xué)生最直觀的感官刺激和視覺感受。實踐證明，通過實驗獲得的證據(jù)印象最深刻，記憶也最持久。在學(xué)習(xí)的過程中，我們時常會遇到一些依據(jù)一般規(guī)律或原理解決不了，甚至自相矛盾的問題，這時指導(dǎo)學(xué)生借助實驗獲得事實或數(shù)據(jù)作為直接證據(jù)無疑是最好的辦法。常見的問題如“氯水使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色，到底是次氯酸的漂白作用，還是氯水的酸性起到的作用呢”，對此教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計并實際操作得出實證結(jié)論。又如，往氯化鐵溶液中加入鎂粉，按照氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析，鎂應(yīng)該和氧化性更強(qiáng)、濃度更大的鐵離子先發(fā)生反應(yīng)，然而實驗事實告訴我們并非如此，反應(yīng)過程中產(chǎn)生了大量氣體。諸如此類情況，實驗事實是最好的佐證，比理論更令人信服，在引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成證據(jù)推理能力的同時，還有助于學(xué)生的實驗創(chuàng)新、操作能力的提高，使其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、提升求真意識。

三、基于證據(jù)推理能力培養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)建議

（一）明確教師角色定位，搭建學(xué)生證據(jù)推理平臺

首先，意識形態(tài)的養(yǎng)成不是一朝一夕就能實現(xiàn)的，學(xué)生證據(jù)意識的形成需要教師在日常的教學(xué)行為中不斷引導(dǎo)和滲透。除了課堂上的“為什么”“如何證明”等，課前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)也可以激發(fā)學(xué)生的證據(jù)意識。教師猶如“編劇”，精心編制的導(dǎo)學(xué)案就是有效的載體，通過設(shè)置進(jìn)階式的問題，“迫使”學(xué)生為解決問題去尋找事實根據(jù)，進(jìn)而形成進(jìn)一步演繹推理的意識。

其次，教師需要扮演“道具師”的角色，為學(xué)生提供真實、準(zhǔn)確的證據(jù)來源，這就對教師的備課環(huán)節(jié)提出了更高的要求。教師需要從文獻(xiàn)資料中查詢實驗數(shù)據(jù)、基本規(guī)律；從日常生活中積累與化學(xué)有關(guān)的自然現(xiàn)象和經(jīng)驗；通過關(guān)注與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的史實、科學(xué)發(fā)展前沿、社會熱點(diǎn)事件，從中挖掘有價值的證據(jù)；為學(xué)生的探究實驗搭建平臺，準(zhǔn)備儀器、藥品等。

最后，教師更是“導(dǎo)演”。當(dāng)學(xué)生在基于證據(jù)的推理演繹過程中遇到各種“疑難雜癥”時，教師要及時地進(jìn)行評價和指導(dǎo)，起到了關(guān)鍵的引導(dǎo)作用。這更對教師的專業(yè)知識和素養(yǎng)、課堂的駕馭和應(yīng)變能力提出了更高的要求。

（二）體驗推理思辨的快樂，形成積極向上的課堂文化

基于證據(jù)的教學(xué)會使課堂充滿趣味和快樂，積極主動的推理會讓學(xué)生享受到思辨的快樂，而這又使學(xué)習(xí)富有挑戰(zhàn)性。教師在教學(xué)過程中應(yīng)擅于把握證據(jù)，利用證據(jù)不斷激發(fā)學(xué)生的求證欲望，在適當(dāng)教會學(xué)生一些推理技巧的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)隱藏于表面現(xiàn)象背后的奧秘，使其感受到化學(xué)的魅力，體驗收獲的快樂，從而獲得繼續(xù)學(xué)習(xí)和探索的動力，實現(xiàn)學(xué)習(xí)的可持續(xù)性發(fā)展。而在證據(jù)推理的活動中，教師還可以搭建交流平臺，給予學(xué)生展示自我和發(fā)揮特長的機(jī)會，讓學(xué)生在相互展示的過程中學(xué)會傾聽、學(xué)會理解、學(xué)會批判、學(xué)會修正，在知識生成的同時，思維能力也得到進(jìn)一步提升。

（三）“教—學(xué)—評”三位一體，多方位構(gòu)建思維模型

課堂是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的主陣地，而考試則是評價學(xué)生能力養(yǎng)成的重要方式。試題對“證據(jù)推理”就具有多重的評價功能，考查題型多樣化、考查方式多維度、考查要求多層次。例如，選擇題中常見以元素周期律、實驗操作及原理等為背景，以“核心知識”為證據(jù)事實的關(guān)聯(lián)性推理評價；非選擇題中則以化學(xué)工藝流程、化學(xué)制備或性質(zhì)實驗為背景，以“圖像數(shù)據(jù)信息”“陌生概念、規(guī)律或原理”為證據(jù)事實，考查學(xué)生解讀信息、提取證據(jù)、邏輯推理、形成結(jié)論的能力。因此，學(xué)生解題和教師評價的實踐活動，也是發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理能力的有效途徑和方法。教師可以精選各種題型作為課中和課后的練習(xí)，從不同角度和層次訓(xùn)練學(xué)生的證據(jù)獲取能力和分析推理能力，從而構(gòu)建解題的方法模型。在學(xué)業(yè)水平測試中，此類題型恰恰是考查學(xué)生證據(jù)推理能力的試金石，反映了教師在日常教學(xué)活動中對學(xué)生思維訓(xùn)練的成效。

結(jié) 語

證據(jù)推理能力是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要構(gòu)成元素。教師應(yīng)立足培養(yǎng)學(xué)生尊重事實、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神，將證據(jù)推理與模型認(rèn)知相結(jié)合，在化學(xué)教學(xué)過程中致力于建構(gòu)學(xué)生的理性思維模型。作為課堂教學(xué)的參與者，教師只有明確了基于證據(jù)推理能力素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵要素和自身的角色定位，才能更好地服務(wù)于課堂教學(xué)，做好學(xué)生學(xué)習(xí)和成長的引領(lǐng)者。