基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)培養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)策略研究

1、    基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)培養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)策略研究    摘 要：化學(xué)作為高中理科綜合的重要科目，在教學(xué)中占據(jù)著十分重要的作用。要想提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，就必須提高化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。而對(duì)于化學(xué)學(xué)科而言，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在對(duì)于化學(xué)知識(shí)的證據(jù)推理與相關(guān)模型認(rèn)知的培養(yǎng)上。所以若想提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，就必須著力培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力。但是很多老師對(duì)如何基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)培養(yǎng)進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)課堂教學(xué)感到束手無(wú)策，對(duì)此筆者提出了相應(yīng)教學(xué)策略。關(guān)鍵詞：高中化學(xué);證據(jù)推理;模型認(rèn)知;教學(xué)策略;核心素養(yǎng)高中化學(xué)知識(shí)較為高深，同時(shí)也比較

2、抽象。所以若想提高學(xué)生在本學(xué)科的學(xué)習(xí)效率，就需要提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解能力。而若想提高學(xué)生的理解能力，學(xué)生首先要了解相關(guān)的化學(xué)規(guī)律，從規(guī)律中找尋本質(zhì)。筆者認(rèn)為，對(duì)學(xué)生進(jìn)行證據(jù)推理能力的培養(yǎng)，同時(shí)幫助學(xué)生提高對(duì)相關(guān)化學(xué)模型的認(rèn)知能力，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)規(guī)律，提高對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解程度，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率。但是，很多老師對(duì)如何基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)培養(yǎng)進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)課堂教學(xué)感到束手無(wú)策。對(duì)此筆者提出了以下方案，希望可以為大家提供參考。一、 培養(yǎng)邏輯能力，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探索體系化學(xué)學(xué)科是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，更重視學(xué)生的實(shí)踐操作。在教學(xué)過(guò)程中，要注意學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科

3、學(xué)探索體系，為日后培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理能力以及模型認(rèn)知能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。老師還應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，講述相關(guān)重點(diǎn)，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，為培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，設(shè)置相應(yīng)的化學(xué)思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行初步的系統(tǒng)歸納，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。以魯科版化學(xué)反應(yīng)原理中水溶液的行為為例，本章節(jié)，老師可以先構(gòu)建相應(yīng)的思維導(dǎo)圖，在這個(gè)過(guò)程中向?qū)W生展示這一章節(jié)的主要內(nèi)容，電離平衡常數(shù)、平衡移動(dòng)和鹽類(lèi)水解。這一章節(jié)的教學(xué)是建立在學(xué)生知曉可逆電離的基礎(chǔ)上，這一章節(jié)的難點(diǎn)是影響電離平衡的因素，老師可以首先提出相關(guān)問(wèn)題，等體積、等濃度的鹽酸和醋酸與鎂條反應(yīng)，他們的酸堿度以及相應(yīng)的反應(yīng)速率有何不同？學(xué)生

4、回答：鹽酸的反應(yīng)速率快。老師進(jìn)一步引出：原因是什么？在這個(gè)過(guò)程中老師可以將醋酸電離平衡方程式寫(xiě)出，引出電離平衡概念，在老師對(duì)電離平衡進(jìn)行一定講解后，老師可提出問(wèn)題：影響電離平衡的因素有什么？學(xué)生回答：溫度、壓強(qiáng)等。這時(shí)，老師可以讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，用同一濃度的醋酸和氫氟酸，在同一溫度下與鎂金屬反應(yīng)，測(cè)酸堿度;同時(shí)老師還可以讓學(xué)生將醋酸加熱，測(cè)酸堿度，通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究得出相應(yīng)的影響平衡移動(dòng)的因素，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，使學(xué)生通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，了解相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)幫助學(xué)生逐步完善相關(guān)知識(shí)體系，通過(guò)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總結(jié)相應(yīng)規(guī)律，加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解程度。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中，老師還應(yīng)注意加強(qiáng)

5、電離平衡移動(dòng)方面的課堂練習(xí)，鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。二、 營(yíng)造探究氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生基于證據(jù)進(jìn)行推理經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的化學(xué)證據(jù)探究能力之所以薄弱，是因?yàn)槿狈μ骄糠諊Ｋ栽诮虒W(xué)過(guò)程中，老師應(yīng)該著力營(yíng)造探究氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生給予相關(guān)證據(jù)進(jìn)行推理，通過(guò)自主推理，使學(xué)生逐漸了解化學(xué)規(guī)律，利用證據(jù)推理，對(duì)有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行推斷，得出結(jié)論，提高知識(shí)運(yùn)用能力。老師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。以魯科版弱電解質(zhì)電離，鹽類(lèi)水解為例，老師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行互動(dòng)，老師可以設(shè)置相關(guān)的問(wèn)題，如nax、nay、naz的ph值依次增大，那么相應(yīng)酸的ph大小是如何的？原因？通過(guò)設(shè)立相關(guān)問(wèn)題，營(yíng)造

6、相應(yīng)的探究氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生基于證據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的推理，使學(xué)生了解影響鹽類(lèi)水解的因素除外部因素，如濃度、溫度等，還有物質(zhì)本身的原因，不斷完善學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)體系。同時(shí)為便于學(xué)生理解，老師還可以設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生對(duì)相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行探究，以氯化鐵為例，將其溶液慢慢加熱，觀察水解速率，提升氯化鐵濃度，還可以向溶液中加入氯化銨，也可以加入堿性溶液和少量鐵粉，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察相關(guān)現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的分析推理，最終得出鹽類(lèi)水解規(guī)律。同時(shí)老師也應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)知識(shí)與規(guī)律的總結(jié)，如水解外因，符合勒夏特列原理，溫度越高水解越快;酸和堿都會(huì)對(duì)水解產(chǎn)生一定的抑制作用。在這個(gè)過(guò)程中，老師還可以進(jìn)行拓展：既然水解能

7、夠抑制，便也能促進(jìn)，促進(jìn)鹽類(lèi)水解的方式有什么？使學(xué)生了解了水解原理的應(yīng)用，讓學(xué)生開(kāi)闊思路，不僅鍛煉學(xué)生的證據(jù)推理能力，同時(shí)還鍛煉學(xué)生的辯證思維拓展能力，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。同樣也使學(xué)生體會(huì)到了化學(xué)的魅力。三、 認(rèn)識(shí)模型架構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)及思維系統(tǒng)化在教學(xué)過(guò)程中離不開(kāi)對(duì)化學(xué)模型的運(yùn)用，高中生能否熟練地運(yùn)用相關(guān)模型對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有著直接的影響，首先需要對(duì)相關(guān)的模型架構(gòu)進(jìn)行了解，所以教學(xué)的過(guò)程中老師要逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相應(yīng)的模型進(jìn)行了解，老師可以采用類(lèi)比、分析等方法對(duì)相關(guān)模型架構(gòu)進(jìn)行講解，以便學(xué)生能夠快速理解。也可以拿較為簡(jiǎn)單的化學(xué)模型進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生理解物質(zhì)的化學(xué)性

8、質(zhì)以及物理性質(zhì)，通過(guò)模型教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的空間想象力，為日后的同分異構(gòu)體的教學(xué)創(chuàng)造有利條件。以魯科版化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)為例，對(duì)于化學(xué)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，經(jīng)常涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)，所以老師可以先以常見(jiàn)的碳原子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，讓同學(xué)們進(jìn)行了解，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中，老師對(duì)相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行相應(yīng)的講解，激發(fā)學(xué)生的空間想象力，在這個(gè)過(guò)程中，老師可以對(duì)物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行假設(shè)，猜測(cè)同位素之間的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，不斷將物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，同時(shí)對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力加以鍛煉，通過(guò)演示物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)在加熱條件下的相關(guān)變化，檢驗(yàn)在這一過(guò)程中產(chǎn)生斷鍵反應(yīng)，對(duì)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探究，進(jìn)一步了解相關(guān)性質(zhì)。同時(shí)，老師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)

9、生嘗試初步建立檢驗(yàn)相關(guān)元素的模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解相關(guān)性質(zhì)，并對(duì)相關(guān)模型進(jìn)一步完善，達(dá)到能夠熟練運(yùn)用模型的目的。在這個(gè)過(guò)程中，老師應(yīng)該首先對(duì)相應(yīng)物質(zhì)的物理性質(zhì)進(jìn)行講解，同時(shí)還可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣梗缤之悩?gòu)體的概念、支鏈，再比如鹵代烴的沸點(diǎn)與相應(yīng)的鹵元素的關(guān)系，為學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和知識(shí)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)提供便利。同時(shí)老師還要對(duì)如何檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行講解，為便于學(xué)生理解，老師可以借助相關(guān)模型進(jìn)行講解，也可以借助多媒體手段，播放相關(guān)視頻，展現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程，為學(xué)生進(jìn)行模型運(yùn)用，提供便利條件。四、 合理運(yùn)用模型，解釋化學(xué)現(xiàn)象探究本質(zhì)規(guī)律教學(xué)的目的是為了提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力，所以，老師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)化學(xué)模型加以運(yùn)

10、用，通過(guò)模型教學(xué)，使學(xué)生更加快捷的了解化學(xué)本質(zhì)，通過(guò)化學(xué)現(xiàn)象，運(yùn)用自身知識(shí)，結(jié)合自身證據(jù)探究能力進(jìn)行分析，探究化學(xué)本質(zhì)規(guī)律，進(jìn)而分析化學(xué)反應(yīng)原理，通過(guò)證據(jù)推理與模型認(rèn)知相結(jié)合的方式，降低學(xué)習(xí)難度，在學(xué)生遇到困難時(shí)，老師應(yīng)及時(shí)予以幫助，幫助學(xué)生樹(shù)立學(xué)習(xí)信心，使學(xué)生體會(huì)到化學(xué)的樂(lè)趣，樹(shù)立建立模型意識(shí)，不斷提高學(xué)習(xí)能力，為日后打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以魯科版化學(xué)原電池的教學(xué)中，老師可以先播放有關(guān)銅鋅原電池的相關(guān)動(dòng)畫(huà)，使學(xué)生了解原電池的模型以及工作原理，同時(shí)，老師可以鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手制作原電池，提高學(xué)生模型運(yùn)用能力，老師還可以根據(jù)現(xiàn)象提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探究化學(xué)本質(zhì)規(guī)律。比如，老師可以提出：鋅片放入導(dǎo)線后，氣泡出

11、現(xiàn)的原因？以及氣泡對(duì)原電池的影響？學(xué)生回答：鋅片中有雜質(zhì)，自己構(gòu)成原電池，芯片本身與酸反應(yīng)。氣泡產(chǎn)生降低了化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化率。借此可以提出鹽橋的相關(guān)概念以及作用，同時(shí)老師還需講述電極反應(yīng)方程式，幫助學(xué)生理解原電池的反應(yīng)原理，同時(shí)可以結(jié)合口訣，如：升失氧還氧，降得還氧還。以便于學(xué)生理解，同時(shí)老師還要讓學(xué)生練習(xí)并掌握相應(yīng)的電極反應(yīng)方程式，書(shū)寫(xiě)正確的正負(fù)極反應(yīng)，老師還可以讓學(xué)生自主構(gòu)建原電池離子移動(dòng)實(shí)驗(yàn)圖，并建立相應(yīng)的原電池模型，使學(xué)生更直觀的觀察到相應(yīng)的化學(xué)現(xiàn)象，了解相關(guān)內(nèi)涵，形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，為日后的化學(xué)學(xué)習(xí)提供一定的便利條件。此外，老師在教學(xué)中，還應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的練習(xí)，如，向鐵銀原電池溶

12、液中，加入硫酸銅溶液，出現(xiàn)的現(xiàn)象？通過(guò)相關(guān)的問(wèn)題，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)適當(dāng)進(jìn)行相關(guān)的課堂反思，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。綜上所述，若想提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力，就必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而化學(xué)的核心素養(yǎng)主要包括證據(jù)推理和模型認(rèn)知的素養(yǎng)培養(yǎng)，所以在教學(xué)過(guò)程中老師首先需要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探索體系，激發(fā)學(xué)生的證據(jù)探究興趣。可以借助相關(guān)問(wèn)題，對(duì)學(xué)生多加引導(dǎo)，誘導(dǎo)學(xué)生找尋化學(xué)規(guī)律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)鍛煉證據(jù)推理能力;其次對(duì)于較難理解的化學(xué)知識(shí)，老師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)相關(guān)情景，努力營(yíng)造探究氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生基于現(xiàn)有證據(jù)對(duì)相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行推理，使學(xué)生加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，在學(xué)生思考時(shí)，老師提供嶄新思路，講述已經(jīng)被證實(shí)的相關(guān)理論，學(xué)生借助證據(jù)進(jìn)行推理;同時(shí)老師還應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)相關(guān)模型架構(gòu)，將抽象知識(shí)系統(tǒng)化，首先利用簡(jiǎn)單模型進(jìn)行講解，培養(yǎng)學(xué)生自信心，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，通過(guò)模型加強(qiáng)空間想象力;最后，老師還應(yīng)利用相關(guān)模型解釋相關(guān)的現(xiàn)象，通過(guò)相關(guān)現(xiàn)象鼓勵(lì)學(xué)生探究，在探究過(guò)程中與學(xué)生一同發(fā)現(xiàn)化學(xué)本質(zhì)規(guī)律，了解相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，提高對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解程度，培養(yǎng)學(xué)生模型運(yùn)用意識(shí)，提升核心素養(yǎng)。參考文獻(xiàn)：1張玉娟.基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐：以“