基于“证据推理与模型认知”素养培养的化学课堂教学策略研究

摘 要：高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现。其中“证据推理与模型认知”是化学实验探究的思维本质与基础，也是宏微结合与变化平衡的论证依据。在高中化学教学中，教师要特别注重学生化学思维能力培养，增强学生的证据推理与模型认知素养，为学生化学综合能力提高提供保障，下面对此进行分析。

关键词：高中化学;证据推理;教学策略

“证据推理与模型认知”是化学学科研究的思维起源与本质体现，研究近年来的高考内容，我们能明显地感觉到越来越注重能力的考察，传统的教学方式越来越不能满足国家选拔培养人才的需要，再加上高中化学知识相对有深度，也相对抽象。因此高中化学教师需要全面提高对学生核心素养的培养力度，本文就如何在课堂教学中对学生进行“证据推理与模型认知”素养培养进行介绍。

一、通过科学探究强化逻辑思维能力

化学是一门建立在科学探究基础上的课程，其对于学生本身的实际操作水平有较高的要求。高中化学教师要通过逐步指导学生建立科学的调查系统，并在发展学生提供证据和建立模型认知能力的坚实基础上，重视发展学生的逻辑思维能力。老师们还应当设定适当的教育目标，传达重要的有关知识点，减少学生的学习困难，为发展学生的化学能力打好基础。

例如：教师在引导学生学习鲁科版高中化学《化学反应原理》这一部分的“水溶液的行为”知识时，在教学过程中，教师可以首先创建一个对应的思维导图，并向学生展示该章的主要内容：电离平衡常数，平衡运动和盐水解。本章中的教学内容基于学生对可逆电离的了解。影响电离平衡的因素是学生在学习中的一个难点，在教学过程中，教师从学生的认知情况入手，给出学生问题：相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸分别与镁条反应，其反应速度有什么不同？學生根据自己获取的知识能轻松地回答出“盐酸与镁条反应速度比较快”，接着教师引导学生进一步思考“为什么盐酸和镁条反应的速度要快？”，学生可以提出与盐酸的酸性比较强有关，在此基础上，教师将醋酸电离平衡方程式展现出来，并引出电离平衡的概念，帮助学生理解概念知识。随后教师让学生思考有哪些要素会对电离平衡带来影响，学生结合学到的知识提出温度、压力等都会对电离平衡造成影响。在此基础上，教师引导学生采取控制变量法进行实验探究，保持温度相同，并在浓度一样的情况下，分别用醋酸、氢氟酸与金属镁反应，测量PH值来进行自己的实验。同时，老师加热醋酸以测量PH值，通过的实验搜索捕获了这部分知识，强化了学生对知识本质的理解，培养了学生的证据推理能力。

二、构建特殊情境培养学生证据推理水平

对高中学生来说，他们本身缺乏良好的科学探究能力，必须在特定的情境下才能开展化学探究、推理活动。因此，在教育过程中，教师通过自主思考创造研究和思考的氛围，让学生逐渐了解化学定律，使用证据进行化学现象的思考和推理。教师应该鼓励学生敢于发问质疑，得出结论并提高使用知识的能力。

例如：教师在引导学生学习《弱电解质电离，盐类水解》中的知识点时，为了让学生更好地进行推理、论证，在教学中，教师可以借助问题引导学生互动交流，在互动中实现推理论证。例如：假设在相同条件下，NaX，NaY和NaZ的PH值逐渐变小，问其响应酸的PH值为多少？教师给出学生问题后，让学生通过小组活动进行讨论、探究、推理，促使学生能在探究中掌握影响盐水解的知识，以及诸如浓度和温度之类的外部因素。在日常教学活动中，教师要特别注重指引学生反思自身的知识体系，对存在的缺陷进行完善、补充，保证学生知识学习的系统性。此外，为了增强学生对化学理论知识本质的把握，教师还可以指导学生开展必要的化学实验。例如：缓慢加热FeCl3溶液，对其水解速度进行观察，同时还可以在实验中加入适量的碱性溶液、少量铁粉、氯化铵等，让学生对实验现象、实验结论进行分析，结合自身认知推断出相应的结果，最终获得了盐水解的规律：温度越高，水解越快。通过这样的探究活动，学生既可以掌握水解原理的知识点，又能培养学生的实验操作水平、化学推理论证思维，能强化学生化学核心素养发展。

三、结合模型架构完善系统知识体系

该课程教学与化学模型的应用密不可分，高中生的化学模型利用能力将会直接影响到其化学学习质量。在实践中，高中化学教师必须引导学生充分了解到化学模型架构特征，理解化学模型特点，然后在结合相关信息构建化学模型，结合化学问题。

例如：教师在引导学生学习《物质结构》的相关内容时，由于在化学领域中，物质结构通常起着重要作用，因此教师可以首先将其用作理解碳原子共同结构的基础。同时，老师讲解了有关结构的概念。在此过程中，教师得出物质的相关属性，推论出同位素之间的异同，并继续系统地计划有关物质结构的相关知识，同时又加深了学生的逻辑思维。在测试该过程中的键断裂反应，研究相关的化学反应机理以及更好地理解相关特性的条件下，能够证明物质内部结构的相对变化。同时，老师首先创建一个模型供学生测试相关项目，通过实验研究了解相关特征，然后指引学生对模型进行完善，并明确利用模型的根本目标。在教学中，教师需要先引导学生分析物质的物理性质，在此基础上进行相应的拓展，如“异构体”的知识，使学生更容易研究实验和计划知识系统。在教学过程中，教师还可以为学生详细介绍怎样对一种物质的特性进行测试，并利用相应的模型、多媒体视频进行剖析，便于学生感知。

四、信息化技术运用，促进学生发散思维构建

化学模型的构建是促进学生发散思维能力提升的关键，而作为化学知识体系中的重要组成部分，微观化学知识的学习常面对较大的困难。这是由于很多学生对微观化学没有形成模型认识，加之化学基础相对薄弱，由于对宏观物质的思维定式因素使然，学生对“摸不到、看不到”的微观化学难以进行化学模型的构建。在以往的化学微观知识教学中，由于受限于教学条件，很多教师只是通过实物模型、图片等直观教具向学生展示微观化学的世界，这种教育并不能很形象的展示微观粒子的运动特征，难以在学生头脑中构建出形象化的微观粒子模型，不利于加深学生对微观世界的认识。因此，在开展化学核心素养教育过程中，尤其要关注学生模型意识的形成，培养学生的抽象思维能力。这就要求教师在教学过程中可以充分利用信息化技术，为学生营造探究氛围，将原本十分抽象难懂的化学知识以形象化的模式进行展示，并鼓励学生基于证据进行推理，增强对微观化学的认识能力，得出微观化学物质的相关属性，构建知识体系。

以鲁科版化学《原子结构》的教学为例，在教学过程中教师可以利用多媒体演示的方法来更好地展示微观原子的结构特征，利用三维投影等来创设“原子结构”模型，向学生提出探索问题。通过多媒体展示，学生观察了微观化学世界的原子结构和运动现象，并根据这些现象进行了适当的分析和推断，最终掌握微观化学模型和相关的规律。在生动趣味性的多媒体展示过程中加深学生对原子结构的认识，更清晰、生动的展现原子内部的结构关系。利用多媒体视频的方式来构建原子内部粒子运动的关系模式，学生也更容易理解微观粒子是在不断运动的性质，在头脑中形成对原子结构模型的直观认识。现代信息技术相比于书本展示的更加清晰明确，是学生认识微观化学世界，学习微观化学知识的一个非常有效的方法。

结束语

在高中教育中，通过化学教育可以很好地培养学生思维能力、创新能力、操作能力，有助于学生的综合发展。新课程标准指出在化学教学中需要特别注重培养学生的核心素养，而“证据推理与模型认知”则是化学核心素养的关键部分，通过培养学生的这部分能力，可以让学生对知识进行否定、推理、论证的过程，有助于学生对知识本质的把握。在高中化学教学中，学生“证据推理与模型认知”能力的培养是相互融合的，所以教师要指引学生学会在证据推理中认知模型，在模型利用中进行证据推理。同时教师还可以在教学中，通过多样化的手段，如创设情境、合作探究、情感互动等，培养学生的物质解释思维，使得学生能结合物质变化的规律制作出相应的模型，利用模型来解决相应的化学难点。教师在教学过程中，也需要着重培养学生的化学思维，让学生可以学会用科学的方式开展证据推理，激活学生的学习热情，通过学生感兴趣的话题、问题，指引学生探索化学规律，并通过具体的化学实验提升学生的证据推理、模型认知能力。对当代高中生来说，他们的思维还不太成熟，习惯于依靠自身实际经验来获取知识，所以教师要注重引导学生树立新的思维观念，要敢于提出自己的观点、想法，主动地创新、创造。

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作者简介：朱春笋.出生年月：1976年11月;性别：男;籍贯：山东省济南市;民族：汉;学历：本科;职称：高级教师;研究方向：中学化学课堂教学;单位：济南市历城第五中学