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高中化学教学中培养学生证据推理能力的策略

作者

秦培安

山东省日照实验高级中学 276826

一、引言

证据推理能力,即在面对问题时,个体能够敏锐识别相关证据,并运用逻辑思维对其进行分析、整合,从而推导出合理结论的能力。在高中化学教学中,证据推理能力是化学核心素养的重要构成部分,它贯穿于化学学习的全过程,从物质性质的探究到化学反应原理的剖析,都离不开证据推理。

当前,随着教育改革的不断推进,对学生核心素养的培养愈发重视。然而,在高中化学教学实践中,部分教师仍侧重于知识的灌输,忽视了学生证据推理能力等关键素养的培育,致使学生在面对复杂化学问题时,缺乏有效的分析与解决能力。鉴于此,深入探究高中化学教学中培养学生证据推理能力的策略具有重要的现实意义。

二、实施策略

在高中化学教学里,为切实提升学生的证据推理能力,可从多个维度着手,运用多元化的教学手段与方法,引导学生积极参与学习过程,逐步形成和发展证据推理能力。

(一)创设多元情境,激发推理兴趣

精心创设丰富且多元的教学情境,是激发学生证据推理兴趣的重要开端。教师可紧密联系生活实际,引入生活中常见的化学现象,如金属的生锈、食品的保鲜等。以金属生锈为例,展示生活中不同金属制品生锈的图片或实物,提出问题:“为何铁制品比铜制品更容易生锈?”引发学生的好奇心与探究欲,促使他们主动思考,尝试从金属活动性等化学知识中寻找证据。同时,借助多媒体技术,播放化学实验视频、模拟化学反应微观过程等,将抽象的化学知识直观化呈现。例如在讲解离子反应时,通过动画展示离子在溶液中的相互作用,帮助学生理解反应实质,为他们进行证据推理提供形象的素材。此外,创设问题情境也是有效手段,设置具有启发性和层次性的问题,如“在制备二氧化碳的实验中,为何不能用碳酸钠粉末代替大理石?”引导学生在思考问题、解决问题的过程中,运用已有知识作为证据,进行推理和论证,逐步培养证据推理的意识和习惯,让学生在情境中感受到证据推理在化学学习中的重要性与趣味性。

(二)开展实验探究,培育证据收集能力

化学实验是培养学生证据收集能力的核心环节。在实验教学中,教师应引导学生全程参与实验方案的设计。例如在探究“影响化学反应速率的因素”实验时,鼓励学生自主思考需要改变哪些变量(如温度、浓度、催化剂等),如何控制其他条件不变,依据是什么等问题,从而设计出合理的实验步骤。在实验操作过程中,强调规范操作的重要性,只有规范操作才能确保实验数据的准确性与可靠性。学生在操作中认真观察实验现象,如颜色变化、气体生成、沉淀出现等,并详细记录实验数据,包括反应时间、物质的用量等。实验结束后,组织学生对记录的数据和观察到的现象进行分析与整理。例如在“探究浓度对反应速率的影响”实验中,对比不同浓度下反应速率的差异,引导学生从数据中归纳出浓度与反应速率之间的关系,使学生学会从实验中获取有效证据,提高证据收集与整理的能力,深刻体会实验是获取化学证据的重要途径,为后续的证据推理奠定坚实基础。

(三)强化证据剖析,提升推理运用水平

当学生收集到证据后,教师要着重引导学生对证据进行深入分析。首先,教授学生分析证据的方法,如对比不同证据之间的异同点,找出数据中的规律和趋势。在学习“元素周期律”时,给出同一周期或同一主族元素的相关性质数据(如原子半径、金属性与非金属性等),让学生对比分析,从而推理出元素周期律。同时,引导学生建立证据与化学知识、原理之间的逻辑联系,判断证据对结论的支持程度。例如在分析“原电池”实验现象和数据时,引导学生从氧化还原反应的原理出发,理解电子的转移与电流产生的关系,用证据来解释原电池的工作原理。此外,通过设置实际问题解决的任务,让学生在实践中运用证据进行推理。如给出一些工业生产中的化学问题,让学生依据所学知识和收集到的相关证据,提出解决方案,在运用中不断提升学生对证据的分析与运用能力,使学生能够熟练运用证据推理解决各类化学问题。

(四)深化思维训练,巩固证据推理素养

逻辑思维和批判性思维是证据推理能力的核心支撑。在教学中,教师可通过设置逻辑推理题目,如化学推断题、实验方案评价题等,锻炼学生的逻辑思维能力。在讲解推断题时,引导学生梳理题目中给出的各种信息,将其转化为证据,按照一定的逻辑顺序进行推理,逐步得出结论。同时,注重培养学生的批判性思维,鼓励学生对已有的结论、实验方案等提出质疑,从不同角度思考问题。例如在学习“化学反应速率和化学平衡”时,对于教材中给出的影响因素及相关结论,引导学生思考是否存在特殊情况,能否通过实验进一步验证或改进。组织学生进行小组讨论、辩论等活动,在交流中碰撞思维火花,让学生学会审视证据的可靠性和推理过程的严密性。此外,要求学生撰写实验报告、小论文等,在论证过程中加强逻辑表达能力,通过多方面的思维训练,不断巩固和深化学生的证据推理素养,使其能够灵活、准确地运用证据推理解决复杂的化学问题。

三、结语

在高中化学教学中培养学生的证据推理能力,对提升学生化学核心素养、促进其全面发展意义重大。通过创设多元情境、开展实验探究、强化证据剖析以及深化思维训练等一系列策略的实施,能够有效激发学生证据推理兴趣,培养其证据收集、分析与运用能力,提升逻辑与批判性思维水平。教师应持续探索与优化教学方法,将证据推理能力培养贯穿于化学教学始终,助力学生在化学学习中不断进步,为其未来的学习与发展奠定坚实基础。

参考文献

[1] 林晓燕。高中化学教学中培养学生证据推理能力的策略研究[J]. 化学教育,2024(5):32-37.

[2] 陈宇飞。基于证据推理的高中化学实验教学实践 [J]. 中学化学教学参考,2024(3):45-49.

[3] 苏悦。提升高中学生化学证据推理能力的教学策略探讨 [J]. 教育理论与实践,2024(8):60-62.