以“酸和碱的中和反应”为例，培育学生“证据推理”素养

何安法

福建省宁德市蕉城区蕉城中学教师，高级教师。

在初中化学教学中，为了加深学生对化学理论知识的理解，提高学生的化学实验能力，培养学生的质疑精神和创新思维，老师应当着力培养学生的“证据推理”素养，使学生能够通过观察、实验以及理论推导等方式来获取相关信息，并通过化学符号、语言和图表将信息表述清楚，然后利用比较、分类和总结等方式来对信息进行加工和凝练，阐释化学问题，解释实验现象，继而提高学生的化学核心素养水平。

为了在初中化学教学中有效培养学生的“证据推理”素养，促进学生化学核心素养水平的提升，老师可以按照如下的方案来推进这项教学工作。首先，老师应该为学生创建化学实验情境。在化学实验的引导下，学生可以通过观察现象来收集证据，整理信息，提高对化学反应原理及其他问题的判断的准确性。同时，在化学实验的作用下，学生的注意力会高度集中，有利于提高学生的学习效率。其次，老师要根据学生的学习情况来为其设计递进式的问题链，引导学生的思路，使学生的逻辑能够随着问题的递进而逐渐深入到问题的核心层面，以此来强化学生的逻辑推理能力，使学生的“证据推理”素养在实践中得到提升。

下文将以人教版初中化学九年级下册中的第十单元为参考依据，利用酸碱中和反应来阐述在实践教学中如何有效培养学生的“证据推理”素养，如何创建化学实验情境，如何利用递进式的问题串来引导学生的推理逻辑，以供参考。

酸碱之间是否能够发生反应？

为了引导学生的证据推理思路，化学老师可以首先带领学生探究酸碱之间是否能够发生反应，并通过实验来让学生进入高度专注的自主思考状态。老师可以依次进行两个实验。第一个，是在一支装有少量Al（OH）3固体的试管中加入少量的水，然后振荡试管，并引导学生观察试管。第二个，是继续往该试管中加入适量的稀盐酸，然后再次振荡试管，让学生注意观察试管内的变化。学生可以发现，在第一个实验中，试管内的物体并未发生任何变化，而在第二个实验中，学生可以清晰地观察到试管内的白色沉淀逐渐消失。在反应现象的作用下，学生会产生思考：氢氧化铝和稀盐酸之前确实会发生反应，且沉淀物在消失，但氢氧化铝遇水并无变化，说明是酸溶液与碱性溶液之间产生了化学反应，进而可推导出酸碱之间确实会发生反应。在此过程中，老师要及时询问学生的想法，以便获悉学生的证据推理逻辑，如果学生的反应迟缓，老师就要适度引导学生的思路，从而确保教学流程的顺利推进。

如何判断酸碱反应是否发生？

在带领学生验证了酸碱之间能够发生反应之后，化学老师需要继续带领学生对下一个问题进行探究，即“如何验证酸碱之间发生了反应？”同上一步骤相同，老师仍需要为学生演示实验，从而提高学生的专注度，并使学生在实验的指引下完成对酸碱中和反应的证据推理。在探究该问题的过程中，老师可以利用稀盐酸，NaOH溶液，紫色石蕊试液以及无色酚酞试液来依次进行实验演示。首先，老师可以在盛有稀盐酸的试管内滴入几滴紫色石蕊试液，然后再逐滴滴入NaOH溶液。其次，老师可以往盛有NaOH溶液的试管内滴入适量无色酚酞试液，接着再往试管内缓缓滴入稀盐酸，直至试管内的液体变为无色。

在上述两个实验过程中，老师要引导学生观察实验现象，通过试管内反应物的变化来判断酸碱之间是否发生了反应。在第一个实验中，学生可以发现，试管内的溶液逐渐变红，接着溶液又渐渐复变为紫色。在第二个实验中，学生可以发现，试管内的溶液从无色逐渐变为红色，然后又从红色渐变为无色。通过这些现象，学生可以分析判断出，是稀盐酸和NaOH溶液之间产生了化学反应，从而导致溶液的颜色往复变化。同樣地，老师要及时与学生交流，适当引导学生的思路，加强学生的证据推理逻辑。

酸碱中和反应的原理是什么？

为了进一步探究酸碱中和反应，并培养学生的证据推理素养，老师应带领学生进入微观世界，探析酸碱中和反应的原理。为此，老师可以首先利用现代信息技术和多媒体设备来给学生播放NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应的微观模拟动画，使学生清晰地观察到在这一化学反应的过程中，氢离子、氢氧根离子、钠离子以及氯离子都是如何运动的，不同的离子之间是如何发生分离、结合，以及新物质是如何构成的。

学生在观看模拟动画的时候，可以发现当稀盐酸与NaOH溶液相融之后，氢离子与氯离子分离，氢氧根离子与钠离子分离，然后氢离子与氢氧根离子结合成水分子，学生进而就可以推导出，稀盐酸与NaOH溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子产生化学反应，生成水分子。为了巩固学生的记忆，老师可以让学生写下NaOH溶液与稀盐酸之间的化学反应方程式，以及氢离子与氢氧根离子之间的化学反应方程式，并检验学生的书写情况。然后，老师可以进一步强化学生对酸碱中和反应的理解，让学生继续书写诸如稀硫酸与氢氧化钡，稀盐酸与氢氧化铜等典型的酸碱中和反应，并引导学生总结其中的规律，进而掌握酸碱中和反应的实质，同时使其宏观辨识与微观探析的能力得到加强。

如何验证H+和OH-发生了反应？

在完成了前三个实验探究之后，老师就可以带领学生进行最后一个环节，验证H+和OH-之间是否发生了反应。为此，老师可以让学生亲自动手，利用稀盐酸和NaOH溶液配置氯化钠溶液。当学生完成了此项实验之后，老师可以继续为学生提供无色酚酞试液和镁条，同时引导学生进行猜想，充分反应后的试管内都存在哪些溶质？

学生一般会有三个猜想。其一，只有NaCl;其二，有NaCl和HCl;其三，有NaCl和NaOH。猜想过后，老师就可以让学生利用无色酚酞试液和镁条去验证自己的想法。由于学生在操作稀盐酸和NaOH溶液之间的反应时，会出现三种情况：其一，稀盐酸与NaOH溶液刚好适量;其二，稀盐酸过量;其三，NaOH溶液过量，这就导致学生的三个猜想都能被正确验证。有的学生会发现，在滴入无色酚酞试液后，再加入镁条，试管内没有明显变化;有的学生会发现，在滴入无色酚酞试液后，试管内无明显变化，再加入镁条后，试管内出现大量气泡;有的学生会发现，在滴入无色酚酞试液后，试管内的溶液变红，继续加入镁条，无明显变化。虽然实验现象不同，但是它们都足以说明，H+和OH-都参与了反应。由此一来，学生就会对酸碱中和反应产生更深刻的理解，其证据推理素养也在实践中得到了提升。

综上所述，在初中化学教学中，为了提高学生对化学理论知识的理解，促进学生化学核心素养水平的提升，老师应当致力于培养学生的“证据推理”素养。为此，老师除了用习题去锻炼学生的证据推理逻辑能力，还可以为学生创建化学实验情境，设计递进式的问题串，然后引导学生观察实验现象，收集证据，帮助学生明晰推理的思路，进而使学生的证据推理能力在实践中得到强化。

专家点评

对于初中化学教学而言，为了提高学生的核心素养水平，强化学生的化学实验能力及其对化学理论知识的理解，化学老师应着重锻炼学生的证据推理能力。本文以酸碱中和反应为实践案例，探究如何在教学过程中有效锻炼学生的证据推理能力，思路清晰，逻辑缜密，适合广大化学教师用作参考。