化学学科核心素养“证据推理与模型认知”在教学中的有效培养

刘波

摘 要：教育部新版《普通高中化学课程标准》中指出化学学科在国民经济发展中的重要作用。发展化学学科的核心素养，成为教改的首要任务。本文在撰写过程中以“证据推理与模型认知”核心素养在高中化学中的有效培养为研究切入点，结合现有的理论研究，旨在研究如何在教学中进行“证据推理与模型认知”核心素养的培养，帮助学生建立化学核心学素养所应具有的学科知识、能力和科学的态度。

关键词：高中化学核心素养;证据推理与模型认知

化学工业是国家的基础产业，对社会、经济的发展具有重要的决定作用。教育部新版《高中化学课程标准》指出要以培养化学学科素养为主旨，构建全面发展学生化学学科素养的高中化学课程目标体系。化学核心素养的思维核心是“证据推理与模型认知”。学生根据化学基础知识收集相关证据，在合理的推理分析基础上建立化学知识模型，通过验证推理结论达到学习掌握化学知识，培养化学核心素养的目的。

1 “证据推理”与“模型认知”的内涵与关系

“证据推理”在化学教学中的作用主要是依据化学各种实验现象推测探究物质性质，比如在学习金属钠的性质时，先进行课堂演示实验钠与水的反应，学生观测到“浮、熔、游、响、红”的实验现象，进而建立推理，对钠的物理性质密度、沸点和化学性质金属性、与水反应生成物以及能量变化做出判断， 进一步掌握钠的性质。

“模型认知”在化学教学中的作用是帮辅助学生理解抽象的知识点，通过化学模型揭示化学学科问题的核心。例如《化学能与电能》中学习中的原电池模型，可以有效辅助学生理解原电池的反应原理等知识。

总之，模型认知需要证據推理的假设与建立，证据推理需要模型认知完善和验证。证据推理围绕化学基础知识进行，具有不确定性，模型认知是物质及其性质变化建立的具有典范性的化学模型。

2 “证据推理与模型认知”的教学有效性研究

化学学科的本质是“研究微观原子、分子构成的物质性质及其变化”，是一门实验型的学科。通过实验探究活动培养学生“证据推理与模型认知”的能力，能起到事半功倍的作用，在探究活动可以培养学生收集、整理、分析实验信息的能力，既培养学生的团队合作精神，又锻炼学生独立分析问题的能力。通过对实验证据的推理、判断和探究，建立合理的化学模型，对学生探究，思辨的核心能力培养具有重要作用。《高中化学课程标准》对“证据推理与模型认知”的具体落实，在教学中给出了三个方面的教学设置。

1.学生掌握收集各种实验证据并提出假设。

2.学生学会根据证据进行推理分析和验证。

3.学生能够建立化学模型并辅助研究化学知识。

“证据推理”是在证据的基础上做出假设，几名同学组成合作小组，通过查阅文献、书籍、网络等，获得有参考价值的资料，对所研究的物质性质变化规律简单的了解，每名成员分工有别，有的同学收集相关资料，有的同学整理实验数据，还有同学进行汇报结论等，职责每次互换，都能培养学生不同的能力，达到对学生全面的锻炼。提出假设并验证假设的正确性，需要建立化学模型，建立模型只是一方面，还要运用模型进行分析。建立模型要基于化学教材的知识内容，充分调动学生在学习中的主动性，引导学生利用高中学习过的化学基础理论，做出假设建立模型，再结合化学模型与知识内容，分析、概括、解决化学问题。

教师在平时的教学中要尽可能运用模型知识，在备课时，教学过程的设计要涉及各种教学应用的化学模型，高中化学知识涉及内容杂而广，学生学习难度较初中大很多，在平时教学设计中教师要不断利用化学模型教学。尤其对于抽象难懂的问题，运用化学模型分析会使题目更容易理解，解题变得简单。这就需要老师在教学中培养学生建立模型意识，鼓励学生多尝试建立化学模型，勇于表达自己想法，主动上手操作，勤于动脑思考，善于听取其他同学的改进意见，培养学生主动参与、主动探索的积极学习态度。可能开始尝试建立化学模型时，学生会出现各种各样的错误，但是随着建立化学模型次数增多，学生会逐渐掌握建立模型的正确方法和步骤，学生在头脑中就会存留越来越多的化学模型思想，有利于学生形成自主建立模型解决化学问题的核心能力。

3 结论

化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养，是适应新课程改革要求的结果。发展学生化学学科的核心素养，首先，要求老师在化学教学中必须夯实化学基本知识、基本原理。高中化学知识内容繁多，章节之间跨度大、涉及层面广，计算题与初中相比更显复杂，化学方程式多且记忆难度大。在常规教学中，教师要能够具体问题具体分析，针对学生特点选择适合的教学方法，帮助学生培养核心素养，掌握化学核心知识。其次，化学核心能力众多，实验能力、逻辑思维能力、创新能力等等。化学实验能力既要培养学生在化学实验中的动手能力， 还要拓展培养学生的观察能力，分析、假设、推理能力，化学模型建立能力，还有归纳总结能力。化学逻辑思维能力要求学生以化学知识为依据，多角度多层面分析思考，用化学思维解决问题的能力，并能根据问题给出多种解决方案。化学创新能力要求学生根据化学学科技术，提出创造性方案，提高人类生产效率和生产生活水平等。在教学中教师要鼓励学生运用一题多解、一题多变，培养学生的创新思维，成立课外兴趣小组，利用周末和寒暑假假期进行化学学科探究活动，并撰写研究性活动小论文。最后，教师在教学中要让学生认识到化学学科的重要性，调动学生学习化学的热情，帮助学生建立热爱化学的核心态度，激发学生的民族自豪感。促使学生养成化学核心态度，爱上化学学科。

我国对核心素养的提出还比较晚，目前还处于探究摸索阶段，很多教育理论还没有进行有效的教学检验，尤其是在高中化学教学与学习中广大师生还欠缺“证据推理与模型认知”核心素养的培养意识。以“证据推理与模型认知”核心素养的培养为目标开展的研究，需要在漫长的实践道路上循序渐进的完成。

参考文献：

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[2] 陈进前.核心素养导向下的化学教学[J].中学化学教学参考.2017，（1-2）

[3] 孙海艳，王建民.“宏微结合”核心素养在化学课堂教学中的应用[J].中学化学2017（3）：11～12.