实践培育证据推理与模型认知素养

结合前述内涵分析，不难发现“证据推理与模型认知”素养实际上强调学生通过化学学习，建立起证据意识、求证意识、逻辑意识、建模意识和问题解决意识。这五种意识的培育目标分别指向学会假设、学会论证、学会分析、学会预测与建模和学会问题解决（图2-4-2）。^[20]

图2-4-2　“证据推理与模型认知”的学习要求

因此，“证据推理与模型认知”素养的培育，就是强调学生通过化学学习，建立起认识（研究）物质世界的基本路径，掌握认识（研究）物质及其运动变化的基本方法。要让学生建立与掌握这样的思路与方法，必须引导学生参与到化学问题的分析与解决过程中。因此，教学时首先要创设相应的学习情境，进而提出物质组成与结构、性质与变化等方面的问题，让学生通过寻求事实证据分析与解决问题，从而建立起科学的学科认识。在此基础上，引导学生统整问题解决的思路方法与认识结果，并在抽提本质、突出关键的基础上将认识思路方法与认知结果转化为分析问题、解决问题的思维程序与认知模型。最后，引导学生运用建构起来的化学认知模型去进一步分析、解决问题，从而发展和完善认知模型。具体流程如图2-4-3所示^[21]。(www.xing528.com)

图2-4-3　“证据推理与模型认知”素养培育基本路径

上述培育路径，经历“证据推理”与“模型认知”两个阶段。对于“证据推理”阶段，包含两个关键环节：（1）提出问题，引导学生基于已有的认知与经验形成基本假设；（2）基于假设，开展观察、实验、分析等相应活动，获取新的事实证据以检验和修正假设。在此基础上，指导并帮助学生建构观念、结论、证据三者之间的内在关联与本质，进而统整认识结果与认识思路，形成问题解决模型，并基于模型去分析、解决更多的化学问题，以发展、完善认知模型，是培育与发展“模型认知”的教学关键环节。这些教学关键环节的有效设计与实施，都强调充分发挥教师的主导和学生的主体作用。