证据推理素养融入高中化学教学的策略探究

文/张秀青

引 言

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）将证据推理素养的描述概括为三个层次：具备意识、建立关系、知道运用。其中，具备意识是具备证据意识，立足证据，能够对物质的组成、结构、变化等提出假设，并通过分析推理加以证实；建立关系是指构建观点、结论、证据之间的逻辑关系；知道运用是指通过分析推理加深对研究对象本质特征的认识与理解。不仅如此，高考评价体系明确指出将“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”作为考查的内容[1]。在高中化学教学中融入证据推理素养符合《课程标准》及高考评价体系要求。因此，教师应结合自身教学经验，采取相关策略促进证据推理素养与教学活动的良好融合。

一、提高认识，重视基础教学

在证据推理素养中，“证据”是推理的基础。我们只有积累丰富的证据，才能及时地识别证据、应用证据，更好地为推理服务。同时，高考评价体系强调了基础的重要性。因此，高中化学教师应提高认识，重视基础知识教学。一方面，教师在讲解高中化学基础知识时，应注重给学生提供自主学习的机会，鼓励其发现问题、探究问题、解决问题、归纳结论，搞清楚化学知识的来龙去脉、内在联系，而非要求其死记硬背。为使学生积累丰富的“证据”，一方面，教师要注重给予学生相关指导，做好近年来高考习题的汇总，把握“证据推理素养”的考查规律，要求学生围绕高考中的热门考点，做好“证据”网络的构建，尤其借助思维导图这一可视化的工具将所学的化学基础知识有机地串联起来，进一步加深其印象。

另一方面，教师要让学生遵循学习规律，重视课本，脚踏实地，尤其在日常的训练中应将基础知识搞清楚、弄明白，不要好高骛远，在牢固掌握高中化学基础知识的基础上，再探寻解题方法与解题技巧。

例如，阿伏伽德罗常数是高中化学的重要基础概念，在高考中多有考查。教师在教学中要让学生搞清楚阿伏伽德罗常数的定义，理清其与“物质的量”概念之间的区别与联系。同时，教师可以围绕高中化学中常见物质设计相关问题，在课堂上提问学生，检验学生对阿伏伽德罗常数的理解程度，引导学生认真分析学习中遇到的问题，及时回归课本，纠正理解上的误区，更好地把握阿伏伽德罗常数的本质。

二、精讲例题，把握培养细节

学生证据推理素养的提升是一个较为缓慢的过程。高中化学教师应端正认识，做好教学工作部署，明确各个阶段的教学目标，认真落实相关的培养细节。例题讲解是高中化学教学活动的重要环节，为更好地提升学生的证据推理素养，教师应将培养工作落到这一细节中。另外，高考评价体系明确了高考的考查要求，即基础性、综合性、应用性、创新性。因此，例题的讲解既要能巩固学生所学，又要很好地提升学生的综合能力、应用能力、创新能力等，帮助学生积累分析化学问题的经验与方法。为更好地实现上述目标，教师应注重在例题的筛选上多下功夫，结合学生学习实际在课堂上为学生讲解高考真题，也可以选择质量较高的各省份的模拟习题，使学生通过例题的讲解，提高认识，加深理解[2]。例如，电化学是高中化学的重要知识点。在进行该部分内容教学时，为更好地培养学生的证据推理素养，教师可以列举情境新颖的例题，拓宽学生的视野，使其更好地把握证据推理的相关细节。例题如下：

科学家设计了一种微生物燃料电池（MFC），能够在废水处理中实现碳氮联合转化为CO2和N2，其原理如图1所示，则以下说法正确的是（ ）。

图1

A.温度越高，装置的转化效率越高

B.负极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+

C.电池工作时，H+通过质子交换膜由A 极区移向B 极区

D.好氧微生物反应器中发生的反应为4NH4++3O2=2N2↑+4H++6H2O

该题创设的情境较为新颖，考查的知识点多，综合性较强。教师可引导学生通过读图获知乙酸根离子转换为二氧化碳为氧化反应，因此判断连接该极的A为负极、B 为正极。学生可以此作为解题突破口，结合知识储备以及原电池原理进行分析，不难推理出只有B 项是正确的。

三、跟踪训练，锻炼学生能力

教师在培养学生证据推理素养时应注重给学生提供更多锻炼的机会，一来发现学生的知识漏洞，二来使学生根据自身实际掌握高效的证据推理方法。高考评价体系中的“基础性、综合性、应用性、创新性”特征给训练活动的开展供了明确的指引。

高中化学教师应认真落实两项工作。其一，注重训练的及时性。当完成化学知识或例题的讲解后，教师应紧接着开展训练活动，趁热打铁，使学生亲身体会借助证据进行推理的过程，将在例题解答中学习的推理思路与经验转化为自身的能力。其二，引导学生充分挖掘训练习题的价值。教师在课堂上不能满足于学生得出正确答案，而应注重预留空白时间，要求学生回顾整个解题过程，分析习题考查的知识点、突破口，结合自身实际，及时将出错率较高的习题摘抄到错题本中，课下加以集中复习，加深对所学知识的认知，避免再犯类似的错误。例如，离子共存的推断是高考中的一类重要题型。在为学生讲解相关理论知识后，教师可展示如下习题组织学生进行跟踪训练，更好地锻炼其证据推理能力：

将氢氧化钠溶液逐滴加到HCl 和AlCl3的混合溶液中，生成沉淀的量随NaOH 溶液加入量的变化如图2所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（ ）。

图2

A.M 点对应的溶液中：K+、Fe2+、SO42-、NO3-

B.N 点对应的溶液中：K+、NH4+、Cl-、CO32-

C.S 点对应的溶液中：Na+、SO42-、HCO3-、NO3-

D.R 点对应的溶液中：Na+、SO42-、Cl-、NO3-

习题既考查了HCl、AlCl3、NaOH 的反应规律，又考查了离子种类的推断，综合性强。推理的证据主要为沉淀的变化情况。学生由沉淀的变化情况判断出溶液中存在的离子，结合离子共存知识，可推知D 项正确。

四、鼓励反思，总结推理技巧

教师在高中化学教学中融入证据推理素养时，应注重引导学生养成良好的学习习惯，结合《课程标准》及高考评价体系内容给予学生有针对性的指引，在提高学生学习质量与效率的同时，使其证据推理素养得到良好的提升。其中，反思有助于学生对自身的学习习惯、学习效果形成正确的认识，使其能够及时查漏补缺，堵住知识的漏洞。通过推断题型、解题思路、学习方法的反思与总结，学生能够更好地把握相关的推理技巧，在以后的解题中少走弯路，迅速找到推理的切入点[3]。例如，教师在课堂上要求学生在解答以下问题后认真反思高中化学无机物习题的推理过程，总结相关的推理技巧：

某固体混合物X 可能由K2SO4、KCl、Na2CO3、NaOH、Ba(OH)2中的几种物质混合而成。取适量样品进行实验，如图3所示，假设反应物均充分反应，则以下说法错误的是（ ）。

图3

A.沉淀甲中BaCO3的质量为1.97g

B.X 中一定有K2SO4、Na2CO3、Ba(OH)2

C.无法判断固定混合物中是否含有NaOH

D.焰色反应通过蓝色钴玻璃观察，可判断有无KCl

该题既考查了无机物之间的反应，又考查了相关计算，需要学生认真审题，寻找推理的有效证据。通过实验现象及相关计算，学生可知混合物中一定含有K2SO4，焰色反应通过蓝色钴玻璃观察无法判断是否含有KCl，即D 项的说法是错误的。

完成该习题作答后，教师要求学生认真总结推理技巧。学生得出无机物推理的“证据”主要有物质的物理性质、特征反应、反应之间的关系、反应中物质的量之间的关系等，为以后开展有针对性的学习活动带来良好指引。

五、重视评价，增强推理自信

为了更好地满足高考评价体系要求，教师将证据推理素养融入教学活动中时应注重关注学生的学习与情感体验，尤其要注重给予学生有针对性的评价与鼓励，增强其证据推理的自信[4]。一方面，重视课堂评价。课堂是学生获取知识的主要阵地，为了更好地调动学生学习的积极性，充分掌握证据推理理论知识及相关思路，教师在授课时应注重观察学生的课堂表现，当学生认真思考、积极回答课堂问题时应及时给予表扬。不仅如此，教师应看到每位学生的闪光点，把握合理时机，给予学生评价，使其获得证据推理的成就感。另一方面，重视训练评价。教师在完成训练活动后应做好训练的及时评价，包括学生的态度、成绩等，肯定学生在训练中付出的努力，同时指出其训练活动中的不足。例如，在进行有机物知识教学时，教师要求学生作答以下习题：

某有机物的结构如图4所示，请判断以下说法中哪一项是正确的（ ）。

图4

A.分子中共平面的原子最多有12 个

B.水解后所得有机物分子中有两个手性碳原子

C.分子能够在NaOH 醇溶液加热条件下发生消去反应

D.分子和足量NaOH 溶液充分反应只生成1 种钠盐

该题主要考查有机物的基础知识，包括原子共面、手性碳原子等概念以及相关官能团的性质。解答该题的关键在于能够准确判断原子之间的关系以及官能团的种类。分析可知，该题的正确选项为D 项。当学生在推理判断过程中能够充分说出理由时，教师在课堂上应及时给予其表扬，使其继续保持良好的学习态度、谨慎的推理习惯，体会到证据推理的成就感，更好地激发学习兴趣。

结 语

总之，在高中化学教学中，为了更好地融入证据推理素养，教师应深入理解证据推理素养的内涵，把握高考的考查方向与考查内容，积极转变教学观念，通过应用相关的教学策略，有针对性地开展教学活动，给予学生学习上的指引与点拨，提升学生的证据推理能力，帮助学生形成未来发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。