基于证据推理意识和能力培养的高中化学教学实践

摘 要：培养学生的证据推理意识与能力，不仅使学生灵活运用所学解决化学问题，而且能很好的提升学生的核心素养.高中化学教学实践中应基于对证据推理内涵的理解，结合具体教学目标，做好相关的教学规划，积极采取针对性策略，使学生习得化学知识的同时，证据推理意识与能力得到有效的提升.

关键词：证据推理意识;证据推理能力;高中化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）27-0116-03

证据推理是高中化学核心素养的重要构成部分，强调学生具有证据意识，能够结合所学构建证据与结论之间的内在联系，以得出正确的推理结论.不仅如此，推断题是高中化学的重要题型，是高考的热门考点.为提高推断题的解题能力也需要具备证据推理意识，因此在高中化学教学实践中培养学生的证据推理意识与能力具有重要的现实意义.

1 元素周期律的教学

元素周期表与元素周期率是高中化学的重要基础知识，重要性不言而喻.在进行该部分内容教学时应引导学生做好“证据推理”的学习与总结，为解答相关的推断题，提高推理意识与能力奠定坚实基础.一方面，完成相关知识学习后要求学生回忆所学，动手画出短周期元素的元素周期表，搞清楚各元素在元素周期表中的位置以及相关元素性质的递变规律，形成对所学元素的清晰印象.另一方面，在学生掌握基础知识前提下，有针对性地讲解相关的例题，使学生更好地把握推理的切入点，积累推理的相关经验.例如，课堂上可为学生讲解如下例题：使用氢氟酸处理一种硅酸盐可获得一种水溶性很低的XYZW6.组成该物质的元素均为短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期且最外层电子数依次增大，Y2+和W-具有相同电子结构，则以下推理正确的是（  ）.

A.X的氢化物具有强还原性

B.工业上电解Z的氯化物制取Z单质

C.离子半径：Y2+>W-

D. X、Y、Z的氯化物均属于离子化合物

突破该题的证据主要来源于题干中的已知条件、元素周期表、日常积累的经验等.解题时应注重立足已知条件积极回顾所学，灵活调用头脑中记忆的证据.

X、Y、Z是位于同一周期的短周期元素，可推出其位于第二周期或第三周期，Y2+和W-具有相同电子结构，可知X、Y、Z在第三周期，W在第二周期，因X、Y、Z最外层电子数依次增大，则可推理出X为Na、Y为Mg元素、W为F元素.由XYZW6化合价的代数和为0，则Z为+3价，则Z为Al元素.根据给出的选项可知，只有A项正确.

2 化合物性质的教学

高中化学涉及很多的化合物，其中化合物性质是高中化学的重要知识点.教学实践中为更好地培养学生的证据推理意识与能力，不能满足于学生已牢固记忆化合物性质，一方面，应要求学生做好化合物性质的整合，形成系统的知识网络，搞清楚化合物之间内在联系、转化方法、转化条件等.另一方面，证据推理能力的提升是一个缓慢的过程，因此应鼓励学生多进行训练，尤其注重做好训练的总结与反思，及时堵住知识漏洞，总结不同题型推理的有效切入点，积累丰富的推理经验.例如，完成化合物性质学习后，可围绕以下习题，组织学生开展训练活动：如图1物质转化关系为制备高铁酸钠（Na2FeO4）的一种制备方法及有关性质的实验（部分反应产物已略去）.其中A、F为非金属单质气体，B为常见金属单质，E为生活中常见的调味品，F在标准状况下的密度为0.09g/L.图1

（1）写出D的名称，E的俗称为.

（2）写出反应②的离子方程式为.

（3）反应③，F在A中点燃的反应现象为.

（4）写出反应⑤的化学方程式.

该题考查的知识点较多，综合性较强，能很好的锻炼学生的证据推理能力.破题的关键能够识别与应用题干中的已知条件进行科学、严谨的推理.

由反应②以及E为生活中常见的调味品，可推出E为NaCl，而A为非金属单质气体，可推出A为Cl2，则得出D为NaClO，由④生成Na2FeO4可知C一定含有Fe元素，而B为常见金属单质，则B为Fe，则C为FeCl3.F在标准状况下的密度为0.09g/L，则F的摩尔质量为0.09g/L×22.4L/mol≈2g/mol，而F为非金属单质气体，则F为H2，则G为HCl.至此便不难回答上述问题.D的名称为次氯酸钠，E的俗称为食盐;反应②的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O;H2在Cl2气中安静燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，瓶口氯化氫溶于水蒸气形成盐酸小液滴，产生大量白雾;反应⑤的化学方程式为2Na2FeO4+16HCl2FeCl3+4NaCl+3Cl2↑+8H2O.

3 氧化还原反应的教学

氧化还原反应是高中化学的重要反应类型.在进行该部分内容教学时为更好地培养学习者的证据推理意识和能力.一方面，联系生活中的情境，分析生活中的哪些现象和氧化还原反应之间有关联，做好充分授课准备，更好地激发学习者的思考热情.另一方面，课堂上为学习者展示生活中的情境，抛出问题要求学习者寻找证据进行科学推理，锻炼学习者运用氧化还原反应知识分析实际问题的能力.课堂上询问学习者是否使用过84消毒液进行消毒，那么你会真正使用84消毒液吗？而后使用多媒体技术为学习者展示里约奥运会游泳池变绿的新闻报道，要求学习者从报道中寻找游泳池变绿的原因，进一步深化其对氧化还原反应地认识与理解.在新闻报道中学习者得知举办方使用了84消毒液和双氧水两种消毒剂，导致游泳池藻类生成过快而变绿.同时，要求学习者画出思维流程，思考以下问题：84消毒液的有效成分是什么？两种消毒剂之间是否发生了反应，发生了哪种反应，判断化学反应的生成物是什么？并写出对应的化学反应离子方程式，分析电子转移的方向与数目.

根据经验学习者容易得出84消毒液的有效成分为NaClO，其中Cl元素的化合价为+1价，而H2O2中的O元素的化合价为-1价.学习者积极思考如下思维流程：确定促进绿藻迅速生长的物质→分析物质化合价变化→确定化学反应类型→写出化学反应离子方程式→分析电子转移的方向与数目.

根据报道两者同时使用能生成利于绿藻生长的物质，可分析该物质为O2.在两种消毒剂中两种物质中的O元素分别为-2价和-1价，因此，O元素的化合价发生了变化，发生了氧化还原反应.根据物质化合价的升降关系不难写出对应的化学反应离子方程式为：ClO-+H2O2Cl-+H2O+O2↑.其中“H2O2”中的电子被“ClO-”夺取，O元素的化合价升高生成O2，而Cl元素因得到电子化合价降低生成Cl-.结合离子

氧化还原反应教学中认真联系生活中的现象，抛出问题要求学习者思考，更容易调动学习者证据推理的积极性.同时要求学习者明确思维流程，确保了逻辑推理的方向性，提高了逻辑推理效率，为其得出正确的推理结论奠定了坚实基础.课堂上学习者表现的非常积极，既巩固了其所学，锻炼了其证据推理意识与能力，又启发其在以后正确地使用84消毒液.

4 化学实验的教学

实验是高中化学的重要内容.借助实验开展教学活动能很好地增加化学课堂乐趣，获得事半功倍的证据推理意识与能力培养效果.课堂上可为学习者展示相关实验，而后提出问题要求学习者提出可能的假设并使用实验验证，夯实其所学实验知识的同时，使其养成探寻化学问题本质的良好习惯.例如，使用浓HNO3做实验时，要求学习者认真观察储存浓HNO3的仪器，并取适量浓HNO3要求学习者认真观察浓HNO3的颜色，思考原因.学习者可清楚地看到储存浓HNO3使用的是棕色瓶子.同时联系浓HNO3见光分解的产物为NO2、O2、H2O，那么究竟是什么导致浓HNO3呈现黄色呢？课堂上预留空白时间，要求学习者思考、探究.最终从生成的產物入手，制定如下实验方案进行验证：使用三支试管取适量，体积相同的浓HNO3分别通入NO2、O2，加入H2O，观察溶液变化.结果只有通入NO2试管中浓HNO3颜色变成黄色，由此可得出浓HNO3呈现黄色的原因是融入了NO2.

课堂上根据学习者的表现提出表扬，使其尝到证据推理的成就感.同时，继续抛出问题要求学习者进行探究：在做Cu和稀HNO3化学反应的实验中因生成Cu（NO3）2溶液呈现蓝色，而浓HNO3反应的实验中，得出溶液的颜色却是绿色，为什么会出现这一差别，要求学习寻找证据进行科学地探究与推理.根据从上述探究活动中得出的经验，经过思考提出以下猜想：Cu（NO3）2的浓度不同引起的;Cu（NO3）2溶液中溶解了浓HNO3;Cu（NO3）2溶液中溶解了生成的NO2.针对上述猜想学习者分别制定如下实验方案：将饱和Cu（NO3）2溶液不断稀释;向等体积不同浓度的Cu（NO3）2溶液中加入等体积的浓HNO3;向Cu（NO3）2溶液中通入NO2;向Cu（NO3）2溶液中通入NO2，并加入浓HNO3;结果发现后两种实验操作中溶液的颜色均呈现了绿色.得出溶液呈现绿色的原因是因为融入了NO2.最后学习者查阅资料发现NO2溶于水会生成HNO3，其和Cu2+作用呈现绿色.如此开展实验教学活动，可使实验课堂变得生动有趣，使学习者通过推理搞清楚化学知识的本质原因，深化其对所学知识的进一步理解.

综上所述，培养学生的证据推理意识与能力是高中化学学科的内在要求.教学实践中应注重将培养工作纳入教学的重要目标，结合自身授课经验将教学内容与培养工作有机融合，使学生掌握不同知识点下的推理证据，并结合例题讲解、习题训练以及课堂问题给予学习者引导与启发，有针对性的锻炼与提升，学生的证据推理意识与能力.

参考文献：

[1]洪良腾.基于证据推理的高中化学探究教学模式研究[J].中学课程资源，2021，17（08）：7-9.

[2] 黄彬彬.证据推理视域下课堂应具备的要素刍议[J].名师在线，2021（14）：12-14.

[3] 汤女贤.在高中化学教学中培养学生的证据推理意识[J].中学教学参考，2019（29）：73-74.

[4] 郭乙丁.高中化学实验教学中学生证据推理意识的培养[J].试题与研究，2018（26）：69.

[责任编辑：季春阳]

收稿日期：2022-06-25

作者简介：黄崇斌（1981.11-），男，福建省宁德人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.