黃亞梅

(江蘇省如東縣景安初級(jí)中學(xué) 226400)

1 初中化學(xué)證據(jù)推理教學(xué)的必要性

1.1 基于證據(jù)推理下的初中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)組織是基礎(chǔ)教育改革對(duì)證據(jù)推理的要求

新課標(biāo)中明確指出，提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、操作實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要方式，要求學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中能夠通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，產(chǎn)生濃厚的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣.在經(jīng)歷了證據(jù)推理之后，掌握科學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，樹立積極的科學(xué)情感，初步地形成科學(xué)研究能力.

1.2 發(fā)展證據(jù)推理素養(yǎng)是化學(xué)教學(xué)的要求

基于證據(jù)推理下的初中化學(xué)教學(xué)，使得教師更加注重真實(shí)探究情境的創(chuàng)設(shè)，鼓勵(lì)學(xué)生在真實(shí)情境中主動(dòng)地探究科學(xué)，側(cè)重于學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的證據(jù)收集以及過(guò)程的推理，從而讓初中生感受到化學(xué)的魅力，從證據(jù)推理的全過(guò)程參與中，鍛煉學(xué)習(xí)能力、科學(xué)探究能力以及思維品質(zhì).

2 基于證據(jù)推理視角下的初中化學(xué)教學(xué)優(yōu)化策略

以“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取”為例，對(duì)證據(jù)推理下的初中化學(xué)教學(xué)優(yōu)化策略進(jìn)行了以下幾點(diǎn)分析.

2.1 從生活經(jīng)驗(yàn)與已有事實(shí)推測(cè)，收集證據(jù)，引領(lǐng)學(xué)生樹立證據(jù)意識(shí)

化學(xué)知識(shí)源于生活，那么在證據(jù)推理的化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)以及事實(shí)入手，鼓勵(lì)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)與已有事實(shí)的推測(cè)中，認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生活之間的聯(lián)系，樹立從生活事件中收集證據(jù)的意識(shí).針對(duì)大部分初中生缺乏證據(jù)意識(shí)的問(wèn)題，教師可以運(yùn)用顯性語(yǔ)言將生活、事實(shí)中的“證據(jù)”外顯，以激活初中生從中獲取證據(jù)的意識(shí)，為學(xué)生的證據(jù)推理奠定基礎(chǔ).

如在“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取”一課中，教師結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)為其提供了以下幾個(gè)資料，要求學(xué)生從這些資料的閱讀與分析中收集證據(jù)信息：

(1)Na2CO3、CaCO3等碳酸鹽，均能與稀鹽酸等直接反應(yīng)生成CO2，銅與HCl、H2SO4等酸不反應(yīng)；

(2)將正在燃燒的木條放入到盛有CO2氣體的器皿中，觀察木條發(fā)現(xiàn)火焰熄滅，說(shuō)明____；

(3)打開汽水瓶蓋觀察發(fā)現(xiàn)____，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明CO2在水里的溶解性為____；

(4)向石灰水中吹氣，可以觀察到____,說(shuō)明了CO2與石灰水中的Ca(OH)2反應(yīng)，以此來(lái)鑒定CO2氣體；

(5)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO2的密度為1.977 g/L，空氣密度為1.293 g/L，說(shuō)明了____.

在這個(gè)過(guò)程中教師通過(guò)提出貼近學(xué)生生活的問(wèn)題的方式，引發(fā)了學(xué)生對(duì)二氧化碳性質(zhì)地思考，但是很多學(xué)生會(huì)將空余的信息補(bǔ)充完整后，就草草了事，這就是學(xué)生缺乏證據(jù)意識(shí)的現(xiàn)象.那么，此時(shí)就需要教師利用教學(xué)語(yǔ)言引導(dǎo)學(xué)生從中找到證據(jù)信息，如教師在學(xué)生解答完這幾個(gè)問(wèn)題之后，繼續(xù)追問(wèn)：“由上述的幾個(gè)問(wèn)題分析，你是否了解了二氧化碳驗(yàn)滿的方法？”、“由(3)和(5)中掌握了哪幾種二氧化碳?xì)怏w的收集方法？”、“請(qǐng)學(xué)生從中找出二氧化碳反應(yīng)的原理以及檢驗(yàn)、收集的有效信息？”

2.2 提供不同的反應(yīng)試劑與反應(yīng)裝置，指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，完成證據(jù)的收集

化學(xué)本身就是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué)類課程，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生感受科學(xué)魅力、了解化學(xué)奧秘的主要方式，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作、現(xiàn)象觀察以及數(shù)據(jù)記錄，可以幫助學(xué)生收集到更豐富、更真實(shí)的證據(jù)，為學(xué)生的證據(jù)推理提供了豐富素材.在“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取”一課中，教師首先為學(xué)生提供了六種反應(yīng)試劑(見(jiàn)表1),要求學(xué)生利用教師提供的實(shí)驗(yàn)試劑分別完成二氧化碳制取的實(shí)驗(yàn)，并收集證據(jù).教師給每組學(xué)生分別提供6支試管，要求學(xué)生利用六組試劑完成實(shí)驗(yàn)，從中學(xué)生收集到了二氧化碳制作中的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)快慢、反應(yīng)劇烈程度、反應(yīng)條件的難易度以及實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的氣體等信息.

表1

在利用不同試劑完成本次化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)候，為了讓學(xué)生收集到更多的信息，教師還為學(xué)生提供了不同的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置，具體的實(shí)驗(yàn)裝置組成見(jiàn)表2，要求學(xué)生從反應(yīng)裝置的組裝與使用觀察中，收集反應(yīng)裝置的有關(guān)信息及其原理，此為學(xué)生證據(jù)推理的必要前提，可以為學(xué)生的證據(jù)推理提供有力“證據(jù)”信息，幫助學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及規(guī)律的推理驗(yàn)證中做到有據(jù)可依.

表2

2.3 收集資料，提出主張，組織學(xué)習(xí)小組合作推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

學(xué)生在化學(xué)概念的學(xué)習(xí)時(shí)，腦海中并不是一片空白的，而是將自己對(duì)自然現(xiàn)象的理解以及從生活中獲取的經(jīng)驗(yàn)，帶入到了課堂學(xué)習(xí)之中.如在“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取”一課的教學(xué)中，學(xué)生們通過(guò)上述中的證據(jù)收集，并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)會(huì)主動(dòng)地提出實(shí)驗(yàn)假設(shè).如學(xué)生1提出選擇使用第一組試劑，使用第五組實(shí)驗(yàn)裝置，并闡明了自己的理由，而學(xué)生2表示選擇第二組試劑，選擇第一組反應(yīng)裝置更加合適等等，每一個(gè)學(xué)生都根據(jù)自己收集到的證據(jù)提出了不同的主張以及實(shí)驗(yàn)假設(shè)，此時(shí)的“眾說(shuō)紛紜”是學(xué)生們正在積極思考的表現(xiàn).那么此時(shí)教師將具備相同主張的學(xué)生歸納到一個(gè)學(xué)習(xí)小組內(nèi)，讓各個(gè)學(xué)習(xí)小組的成員根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)猜想完成實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作，記錄下實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，組織成員完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)與分析，從而讓學(xué)生真正地參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的推理與驗(yàn)證學(xué)習(xí)活動(dòng)之中.在每一個(gè)學(xué)習(xí)小組完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄以及化學(xué)規(guī)律的推理總結(jié)之后，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生們總結(jié)出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大多并不完善，那么此時(shí)需要教師加以引導(dǎo).如教師提出問(wèn)題：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的二氧化碳制取試劑選擇你發(fā)現(xiàn)了什么？”由此引發(fā)了學(xué)生們對(duì)各自所選擇的實(shí)驗(yàn)試劑反應(yīng)價(jià)格高低、實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜程度、反應(yīng)速度快慢的對(duì)比，并對(duì)相同的試劑在不同的裝置中、不同的試劑在相同的裝置中收集氣體是否容易進(jìn)行了對(duì)比.又如，教師提出問(wèn)題：“如何驗(yàn)證你所收集到的氣體是二氧化碳呢？”學(xué)生為了證明實(shí)驗(yàn)制取成功，會(huì)主動(dòng)地采取各種方法進(jìn)行驗(yàn)證，如一名學(xué)生將生成的氣體通入到澄清的石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變得渾濁，由此證明了本次實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的氣體為CO2.在實(shí)驗(yàn)假設(shè)與推理之后，教師還應(yīng)給學(xué)生提供自由表達(dá)與討論的機(jī)會(huì)，如在經(jīng)歷了動(dòng)手操作與實(shí)驗(yàn)推理之后，你總結(jié)出了哪些規(guī)律，如何選擇化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置，采取哪種方法收集二氧化碳更方便、高效，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是否有哪些更好的建議，在本次二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取中你是否有哪些新奇的想法等.其中一名學(xué)生雖然從本次化學(xué)實(shí)驗(yàn)的推理驗(yàn)證中通過(guò)”向上排空氣法”制取了二氧化碳，但是他仍然想要嘗試用排水法收集二氧化碳?xì)怏w，為了幫助學(xué)生打破思維定式，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)就“能夠利用排水法制取二氧化碳”這一問(wèn)題進(jìn)行證據(jù)的收集、推理與驗(yàn)證，學(xué)生經(jīng)歷了收集證據(jù)、提出新假設(shè)、重新尋求證據(jù)證實(shí)或證偽之后，總結(jié)出利用排水法收集同樣可以收集到二氧化碳，且收集到的氣體濃度更大，由此發(fā)展了學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng).