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摘要：证据推理是解释证据与结论之间的关系，确定科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。根据“提出问题一猜想假设一设计实验一论证实验一收集证据一论证推理一形成结论”的思路进行探究实验教学，通过分组实验探究加强对证据的关注和推理，培养学生“证据推理”化学学科核心素养。
关键词：高中化学;科学探究;证据推理;核心素养
文章编号：1008-0546（2019）02-0085-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
证据推理是解释证据与结论之间的关系，确定科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。科学探究证据意识就是让学生在科学探究过程中有目的地关注证据的探查活动和体验行为，探究的载体是教师在教学过程中精心设计具有学生可观察、可收集、可论证、可推理、可形成结论的论证性实验，从而使学生达成“证据支持主张”的心理认同。科学探究的本质就是倡导“以事实为依据，对发现的问题进行解释”。问题解决中的探究论证就是寻找“证据”进行逻辑推理的过程。目前化学探究实验教学虽然改变了传统的讲桌做实验，学生看实验，课堂上虽然有做实验的、有观察的、有记录的，表面看轰轰烈烈，一片繁忙景象，在这一过程中学生也确实“动手”了，但学生在“动手”过程中是不需做任何思考，只根据老师设计方案有条不紊进行的，学生只关注“探”而没有重视“究”，教师却忽视证据推理化学学科核心素养的培养。如何在课堂教学中坚定地运用并发挥化学学科的特点和功能，将证据推理化学学科核心素养的培养落实在课堂教学中，笔者认为教师要以课堂为阵地，以问题为载体，通过有效的化学学科核心素养教学活动，转变教学理念，真正实现以学生为中心，改变学生学习方式，从而达到利于培养学生证据推理化学学科核心素养的目的。本文以鲁科版高中化学必修1第1章《认识化学科学》第2节“研究物质性质的方法和程序”“活动·探究”栏目中的“实验2”：“将金属钠放在石棉网上加热”为例，旨在培养学生证据推理的化学学科核心素养。
一、创设情境，提出问题和假设
问题是思维的起点，是证据推理培养的阶梯和载体。学生只有在一定的情境中才能提出逻辑性强的问题和假设，这是构成证据推理的第一环节。
教学片断1：将金属钠放在石棉网上加热。
[教师]同学们，金属钠的燃烧的实验是研究金属钠化学性质的重点实验，通过教材的阅读，你预设将金属钠放在石棉网上加热会看到什么现象？
[学生]在崭新的白色石棉网上能观察到淡黄色的过氧化钠固体。
[教师]演示实验：（1）用镊子夹取一块金属钠，用滤纸吸去表面煤油，在玻璃片上用小刀轻轻地切一小块金属钠。（2）将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。上述实验经过多次重复。
[学生]观察实验现象都是：金属钠先熔化后燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体;同时发现有黑色固体生成。
[教师]提出问题：金属钠在空气中燃烧是什么原因在产物中会有黑色物质？黑色物质是什么呢？下面同学们就要针对产生黑色物质的原因进行交流研讨。
[学生]各学习小组经交流研讨、整理，对产生黑色固体物质的形成提出四种假设，如表1所示：
[教师]提示：（1）请同学上网查询“金属钠试剂瓶的标签”和“石棉网的成分”等信息;（2）设计实验时要论证上述四种假设。
二、交流研讨，形成论证实验方案
学生以合作学习小组为单位进行交流研讨，根据表1假设各个学习小组自行设计一个论证实验方案，并将本小组设计的论证实验方案在班级交流讨论，然后全班同学再针对四种假设进行逐一研讨论证实验方案可行性，最后优选出最佳论证实验方案如表2所示：
三、论证假设，观察现象
基于以上4种假设和论证方案，将学生分成4个实验小组分别设计其中1个探究实验加以论证，然后分享各个实验小组观察到论证实验产生的现象。
四、论证分析.得出论证结论
论证实验1：通过实验观察到的实验现象，就可以说明煤油是金属钠熔化时生成黑色固体物质的原因之一，因为煤油不完全燃烧能生成细小的炭黑颗粒。但煤油不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验2：经上网查寻，石棉属于硅酸盐类，化学成分为Mg6[Si4O10][OH]8，含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分。金属钠在燃烧的过程中会产生高温，石棉的成分受高温会生成氧化亚铁和四氧化三铁黑色固体物质，使钠燃烧后产物中有黑色固体物质;也可能是酒精不完全燃烧生成炭黑颗粒，从而说明石棉网不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验3：由实验产生的现象可知，与二氧化碳有关，但空气中的二氧化碳不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验4：从金属钠的试剂瓶的标签阅读可知金属钠中含有少量的铁元素，金属钠在燃烧的过程中会产生高温，铁元素受热会生成细小铁的氧化物颗粒，从而说明与钠中含有铁元素有关。但钠中含有铁元素不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
结论：以上四个论证实验证明了学生猜想的成立;黑色固体物质含有炭黑颗粒和铁的氧化物黑色颗粒。
五、教学反思
1.创境质疑，培养学生“证据推理”化学学科核心素养
科学探究是学习化学的“根”，证据推理是问题研究的“魂”。本课教学设计的亮点是精心设计探究实验和学生交流活动，通过提出问题一作出假设一设计实验一进行实验一观察现象一收集证据一得出结论等论证研究思路，凸显了化学研究中实验手段的重要作用，更好地帮助学生对科学本质的理解，促进了学生化学基本观念的建构和心智的转变，培养学生的问题意识，激发了科学思维，提升了学生的创新能力，成就了证据推理化学学科核心素养的培养。让学生充分展开对问题的交流讨论，从多方面对问题展开论证，搜集证据，让“寻找证据并解读证据”成为一种学习习惯，形成学科能力，从而达到培养学生证据推理化学学科核心素养的目的。
2.问题猜想，培养学生“证据推理”化学学科核心素养
在本节课的教学中通过问题质疑，驱动学生主动猜想;论证假设，激发学生寻找证据;动手实验，主动合作探究;收集证据和得出结论事实，培养学生获取、整合信息等能力，用四个论证实验得出：金属钠在空气中燃烧产物中会有黑色固体物质的原因有诸多方面，得出黑色固体物质含有炭黑颗粒和铁的氧化物黑色颗粒重要证据。此过程中学生经历了基于“证据推理”深入探究学习，这种探究是一种有“根”与“源”的探究。此“根”与“源”可以让学生在探究活動中生长出各种学习能力和方法，“论证假设，证据推理”不仅仅是指学生对证据的尊重，还包括寻找证据的能力和解释证据的能力的提升，让问题与证据成为化学课堂思考问题的激发点，学生发展的生长点，学生的各种能力才能在弯道超跃。只有这样才能有利于培养学生化学学科证据推理核心素养，有利于培养学生具备终身发展和社会发展的必备品格和关键能力。
参考文献
[1]张世成.基于证据意识培养的学与教的设计——“以物质的密度”教学为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2013（7）：41
[2]杨砚宁.基于推理的科学探究：实验、评价及反思——以“铁钉锈蚀实验”为例[J].北学教与学，2017（2）：13
[3]邵永平.基于证据意识的初中化学教学探索[J].中学化学教学参考，2016（10）：4-6
[4]吴俊明.关于核心素养及化学学科核心素养的思考与疑问[J].化学教学，2016（11）：3-8，23
关键词：高中化学;科学探究;证据推理;核心素养
文章编号：1008-0546（2019）02-0085-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
证据推理是解释证据与结论之间的关系，确定科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。科学探究证据意识就是让学生在科学探究过程中有目的地关注证据的探查活动和体验行为，探究的载体是教师在教学过程中精心设计具有学生可观察、可收集、可论证、可推理、可形成结论的论证性实验，从而使学生达成“证据支持主张”的心理认同。科学探究的本质就是倡导“以事实为依据，对发现的问题进行解释”。问题解决中的探究论证就是寻找“证据”进行逻辑推理的过程。目前化学探究实验教学虽然改变了传统的讲桌做实验，学生看实验，课堂上虽然有做实验的、有观察的、有记录的，表面看轰轰烈烈，一片繁忙景象，在这一过程中学生也确实“动手”了，但学生在“动手”过程中是不需做任何思考，只根据老师设计方案有条不紊进行的，学生只关注“探”而没有重视“究”，教师却忽视证据推理化学学科核心素养的培养。如何在课堂教学中坚定地运用并发挥化学学科的特点和功能，将证据推理化学学科核心素养的培养落实在课堂教学中，笔者认为教师要以课堂为阵地，以问题为载体，通过有效的化学学科核心素养教学活动，转变教学理念，真正实现以学生为中心，改变学生学习方式，从而达到利于培养学生证据推理化学学科核心素养的目的。本文以鲁科版高中化学必修1第1章《认识化学科学》第2节“研究物质性质的方法和程序”“活动·探究”栏目中的“实验2”：“将金属钠放在石棉网上加热”为例，旨在培养学生证据推理的化学学科核心素养。
一、创设情境，提出问题和假设
问题是思维的起点，是证据推理培养的阶梯和载体。学生只有在一定的情境中才能提出逻辑性强的问题和假设，这是构成证据推理的第一环节。
教学片断1：将金属钠放在石棉网上加热。
[教师]同学们，金属钠的燃烧的实验是研究金属钠化学性质的重点实验，通过教材的阅读，你预设将金属钠放在石棉网上加热会看到什么现象？
[学生]在崭新的白色石棉网上能观察到淡黄色的过氧化钠固体。
[教师]演示实验：（1）用镊子夹取一块金属钠，用滤纸吸去表面煤油，在玻璃片上用小刀轻轻地切一小块金属钠。（2）将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。上述实验经过多次重复。
[学生]观察实验现象都是：金属钠先熔化后燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体;同时发现有黑色固体生成。
[教师]提出问题：金属钠在空气中燃烧是什么原因在产物中会有黑色物质？黑色物质是什么呢？下面同学们就要针对产生黑色物质的原因进行交流研讨。
[学生]各学习小组经交流研讨、整理，对产生黑色固体物质的形成提出四种假设，如表1所示：
[教师]提示：（1）请同学上网查询“金属钠试剂瓶的标签”和“石棉网的成分”等信息;（2）设计实验时要论证上述四种假设。
二、交流研讨，形成论证实验方案
学生以合作学习小组为单位进行交流研讨，根据表1假设各个学习小组自行设计一个论证实验方案，并将本小组设计的论证实验方案在班级交流讨论，然后全班同学再针对四种假设进行逐一研讨论证实验方案可行性，最后优选出最佳论证实验方案如表2所示：
三、论证假设，观察现象
基于以上4种假设和论证方案，将学生分成4个实验小组分别设计其中1个探究实验加以论证，然后分享各个实验小组观察到论证实验产生的现象。
四、论证分析.得出论证结论
论证实验1：通过实验观察到的实验现象，就可以说明煤油是金属钠熔化时生成黑色固体物质的原因之一，因为煤油不完全燃烧能生成细小的炭黑颗粒。但煤油不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验2：经上网查寻，石棉属于硅酸盐类，化学成分为Mg6[Si4O10][OH]8，含有氧化镁、铝、钾、铁、硅等成分。金属钠在燃烧的过程中会产生高温，石棉的成分受高温会生成氧化亚铁和四氧化三铁黑色固体物质，使钠燃烧后产物中有黑色固体物质;也可能是酒精不完全燃烧生成炭黑颗粒，从而说明石棉网不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验3：由实验产生的现象可知，与二氧化碳有关，但空气中的二氧化碳不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
论证实验4：从金属钠的试剂瓶的标签阅读可知金属钠中含有少量的铁元素，金属钠在燃烧的过程中会产生高温，铁元素受热会生成细小铁的氧化物颗粒，从而说明与钠中含有铁元素有关。但钠中含有铁元素不是生成黑色固体物质的唯一影响因素。
结论：以上四个论证实验证明了学生猜想的成立;黑色固体物质含有炭黑颗粒和铁的氧化物黑色颗粒。
五、教学反思
1.创境质疑，培养学生“证据推理”化学学科核心素养
科学探究是学习化学的“根”，证据推理是问题研究的“魂”。本课教学设计的亮点是精心设计探究实验和学生交流活动，通过提出问题一作出假设一设计实验一进行实验一观察现象一收集证据一得出结论等论证研究思路，凸显了化学研究中实验手段的重要作用，更好地帮助学生对科学本质的理解，促进了学生化学基本观念的建构和心智的转变，培养学生的问题意识，激发了科学思维，提升了学生的创新能力，成就了证据推理化学学科核心素养的培养。让学生充分展开对问题的交流讨论，从多方面对问题展开论证，搜集证据，让“寻找证据并解读证据”成为一种学习习惯，形成学科能力，从而达到培养学生证据推理化学学科核心素养的目的。
2.问题猜想，培养学生“证据推理”化学学科核心素养
在本节课的教学中通过问题质疑，驱动学生主动猜想;论证假设，激发学生寻找证据;动手实验，主动合作探究;收集证据和得出结论事实，培养学生获取、整合信息等能力，用四个论证实验得出：金属钠在空气中燃烧产物中会有黑色固体物质的原因有诸多方面，得出黑色固体物质含有炭黑颗粒和铁的氧化物黑色颗粒重要证据。此过程中学生经历了基于“证据推理”深入探究学习，这种探究是一种有“根”与“源”的探究。此“根”与“源”可以让学生在探究活動中生长出各种学习能力和方法，“论证假设，证据推理”不仅仅是指学生对证据的尊重，还包括寻找证据的能力和解释证据的能力的提升，让问题与证据成为化学课堂思考问题的激发点，学生发展的生长点，学生的各种能力才能在弯道超跃。只有这样才能有利于培养学生化学学科证据推理核心素养，有利于培养学生具备终身发展和社会发展的必备品格和关键能力。
参考文献
[1]张世成.基于证据意识培养的学与教的设计——“以物质的密度”教学为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2013（7）：41
[2]杨砚宁.基于推理的科学探究：实验、评价及反思——以“铁钉锈蚀实验”为例[J].北学教与学，2017（2）：13
[3]邵永平.基于证据意识的初中化学教学探索[J].中学化学教学参考，2016（10）：4-6
[4]吴俊明.关于核心素养及化学学科核心素养的思考与疑问[J].化学教学，2016（11）：3-8，23