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摘? ?要
為培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理核心素養(yǎng),形成運(yùn)用證據(jù)推理思維與方法解決問題的意識(shí),從證據(jù)的內(nèi)涵出發(fā),通過在教學(xué)情境中利用證據(jù)進(jìn)行假設(shè)證明或證偽的推理過程,明確學(xué)生對(duì)于證據(jù)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生善于推理的能力,從而確保證據(jù)推理核心素養(yǎng)可以有效延續(xù)到非教學(xué)情境的問題解決過程中。
關(guān)鍵詞 核心素養(yǎng)? 證據(jù)推理? 教學(xué)情境? 非教學(xué)情境
化學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)在于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng),而教育教學(xué)的目的在于培養(yǎng)全面發(fā)展的人,所以化學(xué)教學(xué)不應(yīng)為獨(dú)行軍,須要關(guān)照各學(xué)科,更須要聯(lián)系生活實(shí)際,以達(dá)到跨時(shí)空發(fā)展素養(yǎng)、跨學(xué)科運(yùn)用素養(yǎng)的目的。證據(jù)推理作為形成學(xué)生化學(xué)思維與方法的核心要素[1],在其他學(xué)科學(xué)習(xí)或?qū)嶋H生活中同樣有著重要作用。如何幫助學(xué)生在教學(xué)情境中形成由證據(jù)到推理的思維銜接,在假設(shè)推理的過程中完善證據(jù)的搜集過程,在非教學(xué)情境中延續(xù)證據(jù)推理核心素養(yǎng)的發(fā)展,都是新課改背景下素質(zhì)教育須要深入思考的問題。
一、證據(jù)推理的現(xiàn)實(shí)意義
辭書中對(duì)證據(jù)的解釋為:證據(jù)是知識(shí)的證立條件,但現(xiàn)階段被認(rèn)為是正確無誤的命題,可能在事實(shí)上卻是錯(cuò)誤的,若經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn),更為確切的證據(jù)推翻了人們的現(xiàn)有認(rèn)知,那么就必須修正之前的說法甚至否決先前的結(jié)論,這就是證據(jù)的效力[2]。根據(jù)證據(jù)的表現(xiàn)形式可以分為直接證據(jù)與間接證據(jù)兩種,同時(shí)證據(jù)還必須具備真實(shí)性、客觀性、啟發(fā)性等特點(diǎn),只有抓住證據(jù)的本質(zhì)特征才能找到問題解決的關(guān)鍵,學(xué)生缺乏的正是在問題情境中尋找證據(jù)的思維及準(zhǔn)確運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行推理的能力??v觀化學(xué)科學(xué)的發(fā)展史,理論體系的完善其實(shí)是在問題情境中根據(jù)現(xiàn)有事實(shí)(直接證據(jù))及已有經(jīng)驗(yàn)(間接證據(jù))完成的,任何微小現(xiàn)象都有可能成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的突破口。所以,學(xué)生不僅要善于發(fā)現(xiàn)證據(jù),還要利用證據(jù)完成對(duì)問題的進(jìn)階思考與模型轉(zhuǎn)化過程,這是解決問題的必要條件,也是形成證據(jù)推理核心素養(yǎng)的首要因素。
教育心理學(xué)中奧蘇泊爾將有意義學(xué)習(xí)劃分為表征學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)、命題學(xué)習(xí)三類[3]。從有意義學(xué)習(xí)的觀點(diǎn)來看,學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)必須要以元素符號(hào)、化學(xué)式及化合價(jià)等知識(shí)(已有經(jīng)驗(yàn))為前提,而若要獲得“凡有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)”這樣的規(guī)律性認(rèn)識(shí),必須要從大量化學(xué)方程式(現(xiàn)有事實(shí))的比較中得出結(jié)論。因此,教師在進(jìn)行課堂教學(xué)前要明確學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),在教學(xué)中給出與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有關(guān)聯(lián)性、概括性和包括性的材料,再結(jié)合新知識(shí)的特點(diǎn)選擇合理的教學(xué)策略,并通過學(xué)習(xí)的過程幫助學(xué)生獲得對(duì)知識(shí)所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間關(guān)聯(lián)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生須要具備證據(jù)意識(shí),發(fā)現(xiàn)證據(jù)的思維以及在不同情境中搜集、分析證據(jù)的能力,有意義學(xué)習(xí)正是在此過程中培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)意識(shí),完成了深度學(xué)習(xí)的過程,并為核心素養(yǎng)的發(fā)展指明了方向。
二、證據(jù)推理是學(xué)生必備的核心素養(yǎng)
證據(jù)推理不僅是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的重要能力,同時(shí)也是學(xué)生解決問題的有效方法。教師要打破科際界限,貫通化學(xué)與生活之間的聯(lián)系,在化學(xué)教學(xué)中全程滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng),以期實(shí)現(xiàn)學(xué)生證據(jù)推理核心素養(yǎng)的可持續(xù)化發(fā)展。
1.證據(jù)推理核心素養(yǎng)是學(xué)生高效學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ)
根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論可知,學(xué)習(xí)是在圖示的基礎(chǔ)上通過同化、順應(yīng)、平衡等機(jī)制完成的,所以學(xué)習(xí)會(huì)受到已有經(jīng)驗(yàn)的影響,并且學(xué)生在接受新知識(shí)的過程中必然會(huì)對(duì)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在真實(shí)的教學(xué)情境中通過先行組織者—以知識(shí)為載體、問題為導(dǎo)向的方式可以幫助學(xué)生有效發(fā)展證據(jù)推理核心素養(yǎng),并且通過證據(jù)推理的過程也會(huì)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,形成對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)。
證據(jù)推理核心素養(yǎng)不僅是化學(xué)學(xué)科中的重要思維方式與問題解決方法,同時(shí)也是其他學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的基礎(chǔ):語文學(xué)科中思維的發(fā)展與提升、數(shù)學(xué)學(xué)科涉及的邏輯推理、物理學(xué)科提及的科學(xué)思維與創(chuàng)新、生物學(xué)科中理性思維的培養(yǎng)等,這些都需要證據(jù)推理核心素養(yǎng)作為發(fā)展基礎(chǔ)。因此在培養(yǎng)證據(jù)推理核心素養(yǎng)的同時(shí)要具備科際意識(shí),形成科際間的多向交流機(jī)制,發(fā)揮證據(jù)推理核心素養(yǎng)在知識(shí)學(xué)習(xí)與素養(yǎng)發(fā)展過程中的重要作用。
2.證據(jù)推理核心素養(yǎng)是學(xué)生有效解決問題的前提
學(xué)以致用是知識(shí)學(xué)習(xí)的理想狀態(tài),問題解決的過程就是學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的外顯過程,問題解決的結(jié)果則體現(xiàn)了素養(yǎng)水平。現(xiàn)階段學(xué)生素養(yǎng)水平的表現(xiàn)大多直接通過試題進(jìn)行定性及量化。其中,某些試題以陌生度高的情境、隱蔽性強(qiáng)的信息和跨學(xué)科的方法為問題解決的要素,要求學(xué)生通過對(duì)陌生概念的理解、復(fù)雜圖像的解讀、跨學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用獲取解決問題的證據(jù)[4]。學(xué)生能否搜集到試題中的有效信息并與交叉學(xué)科知識(shí)、跨學(xué)科解題方法建立起直接聯(lián)系是問題解決的前提條件,包含了對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)方方面面的具體要求:基礎(chǔ)知識(shí)是否扎實(shí)、關(guān)鍵能力是否得到培養(yǎng)、綜合素質(zhì)是否具備等。
證據(jù)推理核心素養(yǎng)作為化學(xué)學(xué)科的必備思維與方法,同樣是處理其他學(xué)科或生活問題的關(guān)鍵,這種非教學(xué)情境下問題的解決更多依靠的是教學(xué)情境中學(xué)生素養(yǎng)的有效延續(xù)。如何幫助學(xué)生在非教學(xué)情境下完成問題模型的轉(zhuǎn)化過程,并培養(yǎng)高階抽象思維,這是利用證據(jù)推理素養(yǎng)解決非教學(xué)情境問題的重要前提,馬克思主義中國化理論的提出就是證據(jù)推理核心素養(yǎng)在非教學(xué)情境下問題解決的典型代表。
三、證據(jù)推理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
課堂是實(shí)施素養(yǎng)為本教育的主要陣地,也是培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理核心素養(yǎng)的主要途徑。素養(yǎng)為本的教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)任務(wù)素養(yǎng)發(fā)展功能與學(xué)習(xí)活動(dòng)素養(yǎng)發(fā)展功能的一致性、匹配性和契合性[5]。宏觀意義上核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要兼顧課內(nèi)外學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)和活動(dòng)目標(biāo)的一致性,教師要通過真實(shí)的教學(xué)情境培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)及證據(jù)推理能力,助其形成“問題—搜證—假設(shè)—證實(shí)或證偽—結(jié)論”的認(rèn)知模型,并在非教學(xué)情境中引導(dǎo)學(xué)生不斷修改或完善模型。
1.教學(xué)情境中學(xué)生證據(jù)推理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
在特定的刺激情境中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)給定信息與目標(biāo)之間有某些障礙需要被克服,為了克服障礙,學(xué)生產(chǎn)生了分析、假設(shè)、推理等行為。課堂教學(xué)在真實(shí)的情境中展開,會(huì)加深學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),通過克服障礙的過程培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)與證據(jù)推理的能力,從而擺脫空對(duì)空的抽象授課模式。一方面,教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境,往往是初始狀態(tài)與目標(biāo)都較為明確的問題,學(xué)生會(huì)基于已有經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)有事實(shí),為達(dá)到教師設(shè)定的目標(biāo)采取相應(yīng)的行動(dòng),所以教師在設(shè)定目標(biāo)時(shí)一定要考慮學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn),并抓住學(xué)生的疑問進(jìn)行引導(dǎo);另一方面,學(xué)生在非教學(xué)情境中所遇到的問題可能是初始狀態(tài)或目標(biāo)不太清晰的問題,由于學(xué)生缺乏表征問題的能力以及知識(shí)運(yùn)用的靈活性,導(dǎo)致其在獨(dú)自面對(duì)問題時(shí)找不到有效證據(jù),無法進(jìn)行推理,教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生建立問題解決的模型,從而達(dá)到在非教學(xué)情境中延續(xù)證據(jù)推理核心素養(yǎng)發(fā)展的目的。
假說方法是指學(xué)生根據(jù)已有信息對(duì)問題進(jìn)行假設(shè)、驗(yàn)證從而得出結(jié)論的一種方法,常用實(shí)驗(yàn)的手段進(jìn)行證實(shí)或證偽,如乙醇分子結(jié)構(gòu)式的探究(如圖1)??茖W(xué)抽象方法是指學(xué)生根據(jù)已有事實(shí),在搜集、分析證據(jù)的基礎(chǔ)上用科學(xué)抽象的邏輯思維得到規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種方法,如氧化還原反應(yīng)的規(guī)律性認(rèn)識(shí)總結(jié)(如圖2)。從模型的建構(gòu)過程來看,假說方法能在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中為探索物質(zhì)提供思路,而科學(xué)抽象方法則在化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)方面幫助學(xué)生完成思維的進(jìn)階發(fā)展過程,兩種方法的本質(zhì)均是在問題解決的過程中完成學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo),學(xué)生可以在非教學(xué)情境中適當(dāng)修正問題解決的模型,并將認(rèn)知模型運(yùn)用到實(shí)際問題的解決過程中。
2.非教學(xué)情境中學(xué)生證據(jù)推理核心素養(yǎng)的延續(xù)
由于缺乏問題意識(shí)與表征問題的能力,教師須要設(shè)置課外學(xué)習(xí)任務(wù)與活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生在非教學(xué)情境中發(fā)現(xiàn)問題。教師在設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)須要考慮以下幾方面因素:首先,在非教學(xué)情境下學(xué)生自身即為問題解決的主體與驅(qū)動(dòng)力,學(xué)生的素養(yǎng)水平?jīng)Q定了任務(wù)的完成情況;其次,教師要考慮影響學(xué)生解決問題的“場(chǎng)”因素,即學(xué)生所處情境要能為其帶來啟發(fā)與靈感;最后,教師要通過一定的信息指引學(xué)生在非教學(xué)情境中不斷修正問題解決模型,達(dá)到延續(xù)證據(jù)推理核心素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)。例如探索水垢成分的過程(如圖3)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)與生活中往往會(huì)遇到綜合性較強(qiáng)的問題,需要運(yùn)用證據(jù)推理的思維與方法進(jìn)行問題的重新表征與深入思考,通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,不僅可以逐漸形成問題意識(shí),還能增強(qiáng)獨(dú)立解決問題的能力,但恰恰有些教師忽略了非教學(xué)情境中對(duì)于學(xué)生證據(jù)推理核心素養(yǎng)的發(fā)展。如何連接教學(xué)情境與非教學(xué)情境并持續(xù)發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理核心素養(yǎng),確實(shí)是新課改背景下化學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵問題所在。
陶行知先生說過“學(xué)習(xí)本身就是生活,而生活也是不斷學(xué)習(xí)的過程”。由于受到分科學(xué)習(xí)的影響,導(dǎo)致學(xué)生思維受到局限,教師要貫通教學(xué)情境與非教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生開闊思維、打破常規(guī),幫助學(xué)生樹立起“重證據(jù)”的意識(shí),更要在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生“善推理”的能力,引導(dǎo)學(xué)生完成從證據(jù)推理思維到證據(jù)推理行為的轉(zhuǎn)化過程,讓學(xué)生無論處于學(xué)習(xí)還是生活中都能夠延續(xù)發(fā)展證據(jù)推理核心素養(yǎng)。
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[作者:陸國志(1964-),男,吉林德惠人,吉林師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所,教授,碩士;常靖?jìng)ィ?995-),女,吉林遼源人,吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院,碩士生。]
【責(zé)任編輯? 郭振玲】