策略引领,培养学生证据意识

唐国荣

[摘 要]化学作为初中阶段中一门较为重要的学科,知识涉及范围较广,具有典型的综合性特征。教师在讲授理论知识的过程中需要通过策略引领培养学生的证据意识,发展他们解决问题的能力与推理能力,这对推动初中化学教学工作的顺利开展有着积极意义。

[关键词]策略引领;证据意识;培养

[中图分类号]    G633.8            [文献标识码]    A          [文章编号]    1674-6058(2022)05-0078-03

证据意识是指通过证据心态、证据观念、证据理论三个层次的心理活动所形成的意识。化学是一门自然科学,化学学科核心素养包括“证据推理与模型认知”,而进行推理论证时,离不开大量证据的支持。教师应科学制订教学策略,引领学生搜集、整理、优化与归纳证据资料,使学生能够对证据展开分析推理、证实或者证伪,培养学生的证据意识。

一、研读教材内容,培养学生证据意识

教材是课堂教学的主要载体,也是一切教学计划的切入点。在初中化学教学中,教师应合理应用教材内容,引导学生从教材中搜集证据素材,进而顺利完成学习任务。为此,教师在具体的课堂教学中,可带领学生一起深入研读教材,搜集大量的证据素材,同时给予一定的提示,使学生初步树立证据意识,并合理应用证据进行推理,让证据充分发挥出应有的作用。

例如,在“原子的结构”教学中,教师先在课件中展示“过氧化氢分子分解示意图”,并设问:构成物质的微粒有哪些?分子可再分为原子,原子在化学变化中可再分吗?学生结合已有知识回答问题。接着提出新问题:原子很小,它有没有自身的结构?提示学生阅读教材内容,了解原子结构的发现史,搜集原子是否能够再分的证据,使学生初步认识到原子并非简单而不可分割的实心球体,其内部有着自身特殊的结构。随后教师引领学生结合原子结构的探索历程,自主阅读教材内容,探究以下问题:原子由哪几个部分组成?原子核由哪几种粒子构成?原子中各种粒子的带电情况如何?什么叫核电荷数?它与质子数有何关系?学生结合课本知识分析、思考,发现原子中核电荷数=质子数=核外电子数。

在上述教学中,教师以教材为立足点,以问题为导向,引领学生有的放矢地搜集证据素材,并根据证据素材认识原子的结构,培养分析与处理证据的能力,学会对证据进行比较和归纳。

二、做好引领工作,培养学生证据意识

在初中化学教学中,教师作为课堂活动的组织者和实施者,以及学生学习行为的指导者,起着相当关键的作用。教师的引领工作关系到学生对知识的掌握程度与技能的习得程度,自然也涉及证据意识的培养。这就要求教师在平常的教学中做好辅助与引领工作,根据教学内容精心制订系列任务或设置问题,为学生指明思考与搜集证据的方向,使其有的放矢地搜集、整理与总结证据资料,促进对学生证据意识的培养。

以“物质的变化和性质”教学为例,教师课堂导入:化学在人类生活、生产以及发展中有着不可低估的作用,它涉及的范围大到宇宙星体,小到肉眼看不见的粒子。在这个千姿百态的化学世界中,各种物质之间存在着多种相互作用,并不断发生着各种变化,大家能举出一些实例吗?学生结合自身生活经验列举实例,如水结冰、水蒸发、生石灰加水变成熟石灰、铁生锈等。如此导入新课,激起了学生的学习兴趣和求知欲望。接着,教师演示实验,分别将纸揉成一团、撕碎、点燃,并设问“这三种变化有什么不同?能不能对其进行分类?”,引导学生通过认真观察发现“将纸揉成一团、将纸撕碎都没有生成新物质,而将纸点燃则生成了新物质”,促使他们结合搜集到的证据轻松得出物理变化与化学变化的概念。

在上述教学中,教师从导入语设计、实验演示、问题设置等方面做好引领工作,引导学生有目的地思考、观察与整理证据,使其学会结合证据自主总结和归纳新知识,提高学习效率。

三、创造求证机会,培养学生证据意识

新课改相关文件明确指出学生是課堂的主体,一切教学计划的安排与方案的实施均以学生的实际情况为出发点,增强教学的针对性、可行性与可操作性。具体来说,在初中化学教学过程中,要想培养学生的证据意识,教师应当给学生创造更多的求证机会,找到更多的求证切入点,让学生把注意力集中起来,鼓励他们主动质疑、敢于探索,在互动交流中获得更多的启发,在相互之间的观点碰撞中强化证据意识。

例如,在“溶液的形成”教学中,教师先指导学生自主操作实验:在两个盛有20毫升水的玻璃杯中分别加入一小勺蔗糖与一小勺食盐,用玻璃棒搅拌均匀。请学生说出看到的现象,引领他们从宏观和微观(观看Flash动画)的角度分析溶液的形成过程,自主搜集证据,分析、总结两种溶液的特征,初步推理出溶液的概念。接着,教师组织学生分组设计实验,建立溶液的完整概念,即一种或几种物质分散到另一种物质里,形成的均一、稳定的混合物。然后,教师引导学生对溶液概念中的“一种或几种物质”和“另一种物质”进行讨论,分别建立溶质、溶剂的概念。最后,教师指引学生讨论在蔗糖溶液和氯化钠溶液中溶质、溶剂分别是什么,总结出溶质、溶剂与溶液的关系。

在上述教学中,教师为学生提供亲自搜集证据的机会,学生在实验和问题的引领下认真搜集证据,不仅认识了溶解现象,还了解了溶液、溶质、溶剂的概念,并强化了证据意识。

四、借助实验优势,培养学生证据意识

化学是一门以实验为基础的学科,主要在分子、原子层面研究物质的结构、组成、性质、变化规律等。化学中很多学习目标的实现都离不开推理的过程,而推理又需要证据做支撑。针对证据意识的培养,教师应善于借助实验的优势,围绕课本知识精心设计实验与探究任务,引领学生一边观察或操作实验,一边结合反应现象及结果搜集更多有力的证据,让学生在实验的助推下更好地推理出证据与结论的关系。

例如,在“燃烧的条件”教学中,教师先在课堂上展示一组生活中常见的燃烧图片,并设疑:燃烧是一种十分常见的现象,那么燃烧需要什么条件?引领学生提出猜想:燃烧需要可燃物、氧气以及达到燃烧的着火点,指明搜集证据的方向,让他们初步明确实验目的。接着,教师指导学生操作实验:分别点燃蘸有酒精和水的棉花,现象是蘸有酒精的棉花可以燃烧,蘸有水的棉花则不能燃烧。以实验现象为证,学生得出燃烧需要可燃物。然后,教师组织学生操作实验:分别取一块乒乓球碎片和一块滤纸碎片,用坩埚钳夹住放在酒精灯的火焰上,可以看到乒乓球能立即燃烧,而滤纸碎片还没有燃烧。学生得出燃烧需要达到可燃物的着火点。最后,教师引导学生通过其他实验搜集证据,从而得出燃烧需要氧气。

在上述教学中,教师发挥实验的优势,引领学生一边操作一边动脑思考、动口交流,使学生学会基于获得的实验事实进行证据搜集并分析得出结论的科学方法,增强证据意识。

五、鼓励自主求证,增强发掘证据动力

初中生在化学学习过程中需具备主动质疑的意识,教师要鼓励他们敢于探索,使其在交流、互动中获得更多启迪。这样不仅可以进一步激发学生学习化学的兴趣,而且可以给他们带来发掘证据的动力。自主求证通常体现在实验操作当中,因此在平常的实验教学环节中,教师应尽可能地为学生提供参与实验的机会,包括演示实验、验证性实验、探究性实验等,使学生在多元化的实验中积累更多的实际操作经验,丰富实验体验,让他们获得更多发掘证据的动力。

例如,在“分子与原子”的教学中,教师现场演示小实验:往空气中喷洒空气清新剂。设问:“同学们感觉到了什么?”学生答:“闻到了香味。”教师追问:“这说明空气清新剂是由肉眼难以看到的微小粒子构成的,大家知道构成物质的基本粒子有哪些吗?”学生答:“分子与原子。”学生结合教材插图对分子与原子形成初步认识。接着,教师指出分子的质量与体积都非常小,组织学生分小组做品红在水中扩散的实验,引导学生发现“分子总是在不断运动”的性质,并设问:“同学们能不能列举一些生活中说明分子在不断运动的实例?”让学生从一些生活实例中搜集证据说明分子在不断运动,先独立思考,再交流互动。如吃饭时饭菜刚端上来,就能闻到饭菜的香味,說明空气中已经有饭菜分子在扩散;久放煤炭的墙角会变黑,说明煤炭分子已扩散至墙面上;等等。最后,让学生通过实验继续搜集证据,自主求证,进一步验证分子在不断运动。

在上述教学中,教师鼓励学生去探索,围绕核心知识自主搜集证据进行求证,从而获得源源不断的动力支持,让他们最终证明分子运动这一化学现象的存在,同时加深对知识的认知。

六、拓展素材范围,倡导广泛寻求证据

在初中化学教学中,针对学生证据意识的培养与强化,有时候教师仅仅依靠固有的教材是不够的。这样搜集到的证据或不够完善,或缺乏说服力,很难有效地验证化学理论。这种情况下,教师需指导学生适当拓展证据的搜集范围与渠道,广泛寻求证据。具体来说,教师应鼓励学生围绕所学知识,从现实生活、大自然、社会及网络中获取更多的证据信息,由此丰富证据资料。

例如,在“水的组成”教学中,教师先出示一个谜语:“双手抓不起,一刀劈不开,煮饭和洗衣,都要请它来。”学生结合生活经验能够轻松猜出谜底是“水”。学生熟悉水的物理性质,如无色无味的液体,沸点是100 ℃,凝固点是0 ℃等,但并不清楚水是由什么组成的。学生发现仅靠已有知识搜集到的证据无法说明水的组成,存在认知上的局限性,从而产生强烈的求知欲望。接着,教师现场演示氢气燃烧及验纯的实验,让学生观看实验并回答以下问题:氢气的物理性质是什么?氢气可以燃烧吗?怎么检验氢气的纯度?有无新的物质生成?发生了什么变化?请写出反应的文字表达式。之后,教师演示电解水的实验,让学生认真观察实验现象并思考以下问题:两极上分别得到什么气体?怎么检验?实验现象是什么?通过电解水的实验,你能说出化学变化的微观实质吗?教师要求学生通过多渠道搜集电解水的实验内容,除了课本,学生还可以从网络上寻找相关实验,深入分析实验过程与现象,以获得更多证据,完善认知,丰富学习经验与认知经历。

在上述教学中,教师除利用有限的课堂时间与课本知识外,还适当拓展学生搜集证据的范围,锻炼他们获取证据的能力。这不仅强化了学生的证据意识,还使学生对知识形成了更为完善的认知。

七、设计课外活动,培养学生证据意识

化学是一门实践性较强的科目,很多证据的搜集和结论的验证仅仅依靠有限的理论知识显得不够完整,还需要关注化学知识与现实生活的联系,增加理论与实践的关联度,以确保学生搜集到的证据更加完善和全面,锻炼学生证据搜集能力的同时,促进其证据意识的培养。为此,教师需根据课堂知识主题积极设计一些与之相关的课外活动,带领学生亲身参与到生活实践和社会调查当中,让其按照探究内容搜集、整理与分析证据,继而培养他们的证据意识。

例如,在“金属资源的利用和保护”教学中,教师先带领学生学习教材中的理论性内容,了解金属腐蚀带来的危害、金属锈蚀的条件与防护方面的理论知识,激发学生保护金属资源的欲望。接着,教师将学生划分成若干个小组,让他们以小组为单位课后调查生活中的金属腐蚀现象,通过拍摄照片的方式记录下来,分析金属所处的环境,找出腐蚀的原因。同时,教师可要求学生利用互联网开展调查研究,关注保护金属资源的途径有哪些,回收废旧金属的重要意义是什么,并讨论金属防锈的方法。

在上述教学中,教师围绕课内主题设计课外活动,为学生提供更多接触生活、社会及大自然的机会,使他们亲身体验搜集证据的过程,锻炼他们搜集证据的能力,培养他们的证据意识。

综上,在初中化学教学中,教师应围绕化学知识的特征与规律及初中生的身心特点制订教学策略,善于发现教学契机,不断创新与改进教学方法,从多个角度与层面引领学生搜集证据,使其学会寻找证据和推理结论,最终形成正确的证据意识。

[   参   考   文   献   ]

[1]  张亚琴.初中化学实验教学中学生证据推理意识的培养[J].名师在线,2018(12):60-61.

[2]  周雅倩.初中化学实验教学中学生证据意识的培养[J].现代基础教育研究,2021(1):149-154.

[3]  杨璨,罗蕾.初中化学教学中有关“证据意识”的培养探究[J].教育教学论坛,2020(15):304-305.

(责任编辑 罗 艳)

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