基于“证据推理与模型认知”的对话教学评析

戴雨濛 吴新建 张贤金

摘要： 从对话教学的形式与本质、“证据推理与模型认知”的学科内涵、核心素养培养的教学形态等维度，对一节“基于学科核心素养‘证据推理与模型认知的对话教学”研究课进行思辨性评析，构建学科核心素养培养的课堂教学形式及其有效性评价的效标。

关键词： 对话教学; 学科核心素养; 证据推理与模型认知; 有效性评价

文章编号： 10056629（2019）7005104中图分类号： G633.8文献标识码： B

《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出了“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”五大核心素养。素养培养在课堂教学中的体现形式及其落实的效度如何评价，是当前课标实施中教师最为关心和亟待解决的问题。否则，一线教学就可能出现“你走你的路，我趟我的河”的尴尬局面。所谓素养，即“知识转化为能力过程中，内化为相对稳定的质量水平”。这种内化的证据，能否通过实证获得与表征，尚未见文献报道。因此，基于教学设计的逻辑溯源开展思辨探讨，有现实和指导意义。

笔者最近观摩了一堂“基于‘证据推理与模型认知的对话教学”课题研究成果汇报课，内容是苏教版《化学2（必修）》“乙烯与加成反应”。开课目的即探索课堂教学中如何有效落实化学学科核心素养的培养。教学设计概要见表1。

由教学设计可见，该课以生活中的乙烯为情境导入，教学逻辑通过模型认知进行乙烯的结构推测，以结构决定性质的观念建构乙烯性质决定于官能团的认知，据此加以迁移应用。由此了解乙烯在化工工业生产中的用途与作用。最后通过课堂总结对认知加以固化。本文将以此课作为载体，对基于学科核心素养培养的课堂教学效度评价进行探讨。

1 “对话教学”如何促进素养培养

1.1 课堂转型的提出

从课堂教学的整体性认识来看，课堂教学虽然以认知活动为中心展开，但也同时构筑师与生、生与生之间的关系，乃至教师和学生自身的生存状态和生活方式。因此，课堂教学包含认知性与技术性实践，人际性与社会性实践，道德性与伦理性实践[1]。而传统的“灌输式教学”教学理论缺失教学的社会过程和内省过程，把教学简化为教师以教材为媒介，引导学生掌握一定知识、技能的活动。由此，要实现以能力发展即素养培养为目标的课程改革和高效学习，课堂教学的方式必须进行转型。引领课堂转型的教育哲学即“学习共同体”，转型的形式，则是从以教师为中心转向以学生为中心，实现从“灌输中心教学”转向“对话中心教學”[2]。

1.2 “对话教学”的内涵

“学生主体说”“教师主导说”“讲授教学论”三位一体，是我国当前基础教育的基本概括，“对话教学”则是“学生主体说”课堂转型的主要教学形态。它不是一种具体的教学模式、方法或技术，而是一种融教学价值观、知识观与方法论于一体的教学哲学，它体现的是一种教学关系，以参与者持续的话语投入为特征，并由反思和互动的整合所构成。课堂对话教学主要以教师通过设计“问题串”，实现师与生、生与生的对话。因此，课堂对话教学的有效性和内涵评价，在于反思和互动的实现及其对学生产生的影响，包括问题的呈现方式是以叙述性、事实性为主，还是把探究性、发现性问题留给学生思考与讨论，提升思维互动的碰撞深度;问题解决的话语权是交给学生，还是依旧属于教师;知识建构的过程是自主的，还是从动的等等。例如，本节课堂教学中，若以乙烯发生加成反应时断键的位置及原因探究设计对话，不仅留给师生足够的对话空间，通过对话引发思维的碰撞，而且能使学生通过解决问题从“知其然”发展至“知其所以然”，培养透过现象看本质的科学研究方法与能力。

1.3 “对话教学”的策略

对话中心教学的核心是问题，教师应该重视问题情境的创设，主张以讨论、实验、互动的活动环节为主线，使学习更接近于知识的发生过程[3];改变以传授知识为目的的思想，重视问题设计的对话性与思维深度，让问题带动对话，引发学生发现问题、生成问题，培养学生探究、思辨、批判的能力;建立有效的教学评价，实现学生能力与方法的自我建构，提高“对话教学”的质量，真正实现教与学的有效转型。教师可以围绕“是何”“为何”“如何”“若何”“由何”把握探究内容，设计问题指引对话[4]。以乙烯教学为例：

是何——乙烯加成反应的特征？

如何——乙烯加成反应如何断键？

为何——为什么加成反应断键位置在这里？

若何——如果换成其他不饱和烃（乙炔），遇到氯气、溴化氢、水反应的情况如何？

由何——通过对比乙烯与乙烷中碳的成键特点的不同讨论物质变化的根本原因？

教学中教师可以根据学生的认知规律与逻辑对以上问题进行顺序的调整，引发学生通过对话生发问题、解决问题，形成知识与能力的自我建构。

2 “证据推理与模型认知”如何落实于课堂教学

2.1 “证据推理与模型认知”对微观教学形式的关联性思考

课程标准对“证据推理与模型认知”如何落实于具体的学习过程，提出了以下五个方面的表现行为[5]：

（1） 初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设;

（2） 基于证据进行分析推理，证实或证伪假设;

（3） 能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;

（4） 能认识化学现象与模型之间的联系，运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果;

（5） 能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。

这些行为表现，其本质就是科学认知世界的基本思路“实证+逻辑”和基本方法“模型+实验”。课堂教学能否真正让学生感受到这两点，则是基于“证据推理与模型认知”教学有效性的关键。

2.2 “证据推理与模型认知”对微观教学设计的关联性思考

在微观课堂中体现“证据推理与模型认知”的教学内涵，要求教师深入理解并挖掘教材文本的教育价值。教师应有强烈的“证据推理与模型认知”意识，才能充分挖掘教材中蕴含的核心素养的培养目标，指导课堂教学。在教学设计中，教师应重视课堂中实物模型、思维模型、数学模型的功能与价值，设计对话，引导学生提出各种猜想，为证据推理奠定前提与基础。在教学设计中，教师应重新审视化学实验的功能与价值，发挥证实与证伪的作用，实现证据推理与模型认知的教学内涵。通过构建“初建模型——完善模型——应用模型——发展模型”的课堂活动主线，培养学生证据推理的意识与思维习惯，树立正确的观念，才可能实现“证据推理与模型认知”的核心素养。

3 学科核心素养培养如何有效评价

什么是学科核心素养？学科的核心素养是学生在该学科（或特定学习领域）学习过程中取得的能体现学科本质特征的关键成就[6]。学科核心素养培养的目标是学生在新的情境和面对陌生问题解决过程中表现出的正确价值观、必备品格和关键能力。因此，基于学科核心素养培养的教学，在教学形态和有效性评价上，至少可以从以下几个方面进行探讨。

3.1 哲学的维度——教学逻辑应围绕化学学科核心素养培养

对话教学设计的核心，笔者认为是对话逻辑。围绕清晰的对话逻辑，才能有效引导学生开展教学对话，实现以“教师为主导、学生为主体”的对话环境和对话效果。现从本节课教师提出的问题与教学环节出发，分析其中的教学逻辑。

例如，在“乙烯结构与性质”的教学环节中，教师设计了如下问题进行对话：

问1： 分析对比乙烯与乙烷在组成和结构上的差异？

问2： 物质的结构是如何决定物质的性质的？

问3： 观察乙烯使溴的CCl4溶液褪色的过程，思考并推测乙烯的结构发生了哪些改变？描述反应过程中是如何断键与成键的，模拟一下断键和成键的过程。

问4： 发生该反应时，有机物的结构应具备什么特点？无机物如何断键？

每一个问题之间的逻辑关系是否清晰？问题的设置是否围绕化学学科核心素养培养？问题最终是否是在与学生的交流对话中形成并解决的？这些问题的答案正是评价课堂效度的重要维度之一。

围绕以上核心素养在教学中的教学形态与教学内涵作分析，笔者认为，教师在设计问题的过程过度强调知识的传授即“是什么”，而忽略了知识背后的逻辑关系即“为什么”的分析。因此，问题的逻辑关系仅仅停留在表面，经不起推敲，更谈不上在这一重要知识点的对话中实现“学生生发问题——提出假设——寻找证据——解决问题”，“培养学生证据推理的意识与思维习惯”核心素养的培养。

3.2 科学的维度——教学内涵应体现化学学科核心素养

培养证据推理与模型认知的意识与思维习惯，是贯穿整个课堂的效率标准，是本节课的核心思想。教师应牢牢抓住加成反应的模型认知，抓住有机物的断键位置进行迁移应用，培养学生“认识化学现象与模型之间的联系，建立模型，并运用多种模型来描述化学现象”的核心素养，但是从科学角度来说，发生断键的核心是能量，能量是所有化学反应的归因所在。针对这个科学内涵，笔者认为课堂教学在认识加成反应时，除了在断键位置进行分析，还应该对断键的成因展开对话与讨论，引导学生生发问题，“基于证据分析推理，进行证实和证伪假设，确定形成科学结论所需要的证据，寻找证据的途径”，真正落实学科核心素养于具体的学习过程中。

3.3 教育学维度——教学策略应有益于化学学科核心素养培养

对话教学是本节课的教学形式，通过“对话中心教学”实现以学生为中心的课堂转型。尽管课堂上知识主次分明，教学井然有序，整個教学策略的本质依旧是以教师提问为主导。当然，让学生发现、生成问题可能会打乱教师课堂设计的逻辑顺序，但教师要相信通过合理的引导，学生一定会产生教学设计中的问题。教学策略应着力于引导学生发现问题，解决问题，并自我建构对知识、概念的理解与应用。只有这样才能让知识固化在学生的思维中，提高学生在陌生、复杂情境下解决问题的能力，有益于实现学科核心素养的培养。

3.4 测量学维度——教学评价应能检验化学核心素养培养

传统的课堂教学评价通常是通过知识小结与课后习题的方式实现的。本节课教师对核心的知识及时进行了小结。例如加成反应的断键位置、常见加成反应的无机试剂、加成反应的特点与功能以及认识新类别的有机物，通过对加成反应方程式书写的测量评价本节课的教学效果。笔者认为，真正检验化学核心素养的教学评价不仅应该关注核心知识的掌握，更应关注学生在核心知识的学习过程中所形成的思维、方法、观念。因此，课堂的转型还要求教学评价方式应更加多元化，应充分发挥学生的主体地位，就对话教学中核心问题进行回溯与认知。

4 结语

当前，“对话教学”的理念已深入人心，但对话教学的实施开展仍存在许多问题。本课所反映的问题并非个案，而是许多阻碍教师开展对话教学实施的顾虑，如教学进度如何掌控、课堂如何调控、生情如何把控以及教师的学科认知水平如何支撑开展对话教学将要面对的各类问题等等。作为一线教师不仅需要用慧眼去寻求教材的学科价值，同时更需要用智慧从“证据推理”出发，构建“模型认知”的教学结构，从而完整体现化学学科的价值魅力[7]。

参考文献：

[1][2]钟启泉. 课堂转型： 静悄悄的革命[J]. 上海教育科研， 2009， （3）： 4～6， 57.

[3][6]王云生. 课堂转型与学科核心素养培养： 中学化学课堂教学改革探索[M]. 上海： 上海教育出版社， 2016.

[4]安世遨. 基于问题的对话教学模式研究[J]. 教育理论与实践， 2016， （2）： 48～50.

[5][7]顾建辛. 关于化学核心素养培育的微观思考[J]. 化学教学， 2017， （11）： 34～38.