化学知识习得过程十分复杂，涉及假设，实验，对证据评估并接受、拒绝或修正假设等科学思维活动，是科学思维发挥重要能动作用的过程（如图2-5-1）[28]。因此，化学教学时，若直接向学生传授知识，必将导致学生丧失对相关化学事实现象特征演绎理解与认同的机会，丧失修正前认识并与新认识建立内在逻辑的加工活动过程，从而影响学生对知识的理解、认识方式与思维的建构和学科素养的培育。
图2-5-1 知识习得的思维过程
因此，化学教学需要引导学生经历“假说—演绎推理”的学习认知加工过程（如图2-5-2）。
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图2-5-2 “假说—演绎推理”学习活动流程
该过程经历三个关键环节[29]：一是在观察和分析化学事实与现象基础上，结合推理和想象等活动提出假说；二是根据假说开展相关活动以获取证据，并依据所获得的证据验证假说；三是根据合理的假说，抽提化学事实与现象的本质特征或关键属性，从而建构科学认识。为进一步完善概念并深化认识，往往还强调应用知识概念去分析、解决问题。
引导学生开展基于“假说—演绎推理”的学习认知活动，学生将经历“提出问题—猜想假说—活动探究—获取证据—得出结论”等过程，从而对培养科学认知、发展探究能力起到很好的作用。而且，这样的知识习得过程是一个十分复杂的过程，需要学生创造性地开展认识活动，从而有助于培育善于合作、敢于质疑、勇于创新等优良个性品质。教学时，如何有效引导学生开展基于“假说—演绎推理”的化学学习，从而培育学生“科学探究与创新意识”素养？
教学时，首先要帮助学生明晰学习价值。学生只有明晰即将开展的学习活动的价值，才能积极参与到学习活动中。其次，应设置问题驱动探究。只有让学生明晰学习问题及其指向，学生才能基于价值的认识和已有经验开展探究活动。第三，要激活学生先有经验。只有激活学生的先有经验，学生才能基于问题提出合理的假设。第四，协助与指导学生开展探究活动。为证实或证伪假设，需要学生开展深入探究并由此获得丰富的事实证据。由于探究活动的复杂性，离不开教师的指导与帮助。最后，指导建立因果联系。经历假设、收集证据活动后，学生将证据和假设经过推理，建立起事实证据与具体问题的因果联系。在建立起因果联系后，就能很好地抽提总结事实现象的本质属性，从而有利于科学知识的掌握。[30]
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