化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”在教學(xué)中的有效培養(yǎng)

劉波

摘 要：教育部新版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出化學(xué)學(xué)科在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。發(fā)展化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，成為教改的首要任務(wù)。本文在撰寫過程中以“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)在高中化學(xué)中的有效培養(yǎng)為研究切入點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有的理論研究，旨在研究如何在教學(xué)中進(jìn)行“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，幫助學(xué)生建立化學(xué)核心學(xué)素養(yǎng)所應(yīng)具有的學(xué)科知識(shí)、能力和科學(xué)的態(tài)度。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)核心素養(yǎng);證據(jù)推理與模型認(rèn)知

化學(xué)工業(yè)是國家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的決定作用。教育部新版《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出要以培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)為主旨，構(gòu)建全面發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的高中化學(xué)課程目標(biāo)體系?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)的思維核心是“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”。學(xué)生根據(jù)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)收集相關(guān)證據(jù)，在合理的推理分析基礎(chǔ)上建立化學(xué)知識(shí)模型，通過驗(yàn)證推理結(jié)論達(dá)到學(xué)習(xí)掌握化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)的目的。

1 “證據(jù)推理”與“模型認(rèn)知”的內(nèi)涵與關(guān)系

“證據(jù)推理”在化學(xué)教學(xué)中的作用主要是依據(jù)化學(xué)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測探究物質(zhì)性質(zhì)，比如在學(xué)習(xí)金屬鈉的性質(zhì)時(shí)，先進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)鈉與水的反應(yīng)，學(xué)生觀測到“浮、熔、游、響、紅”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)而建立推理，對鈉的物理性質(zhì)密度、沸點(diǎn)和化學(xué)性質(zhì)金屬性、與水反應(yīng)生成物以及能量變化做出判斷， 進(jìn)一步掌握鈉的性質(zhì)。

“模型認(rèn)知”在化學(xué)教學(xué)中的作用是幫輔助學(xué)生理解抽象的知識(shí)點(diǎn)，通過化學(xué)模型揭示化學(xué)學(xué)科問題的核心。例如《化學(xué)能與電能》中學(xué)習(xí)中的原電池模型，可以有效輔助學(xué)生理解原電池的反應(yīng)原理等知識(shí)。

總之，模型認(rèn)知需要證據(jù)推理的假設(shè)與建立，證據(jù)推理需要模型認(rèn)知完善和驗(yàn)證。證據(jù)推理圍繞化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行，具有不確定性，模型認(rèn)知是物質(zhì)及其性質(zhì)變化建立的具有典范性的化學(xué)模型。

2 “證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的教學(xué)有效性研究

化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)是“研究微觀原子、分子構(gòu)成的物質(zhì)性質(zhì)及其變化”，是一門實(shí)驗(yàn)型的學(xué)科。通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的能力，能起到事半功倍的作用，在探究活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生收集、整理、分析實(shí)驗(yàn)信息的能力，既培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，又鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力。通過對實(shí)驗(yàn)證據(jù)的推理、判斷和探究，建立合理的化學(xué)模型，對學(xué)生探究，思辨的核心能力培養(yǎng)具有重要作用?！陡咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的具體落實(shí)，在教學(xué)中給出了三個(gè)方面的教學(xué)設(shè)置。

1.學(xué)生掌握收集各種實(shí)驗(yàn)證據(jù)并提出假設(shè)。

2.學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)證據(jù)進(jìn)行推理分析和驗(yàn)證。

3.學(xué)生能夠建立化學(xué)模型并輔助研究化學(xué)知識(shí)。

“證據(jù)推理”是在證據(jù)的基礎(chǔ)上做出假設(shè)，幾名同學(xué)組成合作小組，通過查閱文獻(xiàn)、書籍、網(wǎng)絡(luò)等，獲得有參考價(jià)值的資料，對所研究的物質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律簡單的了解，每名成員分工有別，有的同學(xué)收集相關(guān)資料，有的同學(xué)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還有同學(xué)進(jìn)行匯報(bào)結(jié)論等，職責(zé)每次互換，都能培養(yǎng)學(xué)生不同的能力，達(dá)到對學(xué)生全面的鍛煉。提出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)的正確性，需要建立化學(xué)模型，建立模型只是一方面，還要運(yùn)用模型進(jìn)行分析。建立模型要基于化學(xué)教材的知識(shí)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生利用高中學(xué)習(xí)過的化學(xué)基礎(chǔ)理論，做出假設(shè)建立模型，再結(jié)合化學(xué)模型與知識(shí)內(nèi)容，分析、概括、解決化學(xué)問題。

教師在平時(shí)的教學(xué)中要盡可能運(yùn)用模型知識(shí)，在備課時(shí)，教學(xué)過程的設(shè)計(jì)要涉及各種教學(xué)應(yīng)用的化學(xué)模型，高中化學(xué)知識(shí)涉及內(nèi)容雜而廣，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較初中大很多，在平時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中教師要不斷利用化學(xué)模型教學(xué)。尤其對于抽象難懂的問題，運(yùn)用化學(xué)模型分析會(huì)使題目更容易理解，解題變得簡單。這就需要老師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建立模型意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生多嘗試建立化學(xué)模型，勇于表達(dá)自己想法，主動(dòng)上手操作，勤于動(dòng)腦思考，善于聽取其他同學(xué)的改進(jìn)意見，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探索的積極學(xué)習(xí)態(tài)度?？赡荛_始嘗試建立化學(xué)模型時(shí)，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤，但是隨著建立化學(xué)模型次數(shù)增多，學(xué)生會(huì)逐漸掌握建立模型的正確方法和步驟，學(xué)生在頭腦中就會(huì)存留越來越多的化學(xué)模型思想，有利于學(xué)生形成自主建立模型解決化學(xué)問題的核心能力。

3 結(jié)論

化學(xué)教學(xué)中“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，是適應(yīng)新課程改革要求的結(jié)果。發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，首先，要求老師在化學(xué)教學(xué)中必須夯實(shí)化學(xué)基本知識(shí)、基本原理。高中化學(xué)知識(shí)內(nèi)容繁多，章節(jié)之間跨度大、涉及層面廣，計(jì)算題與初中相比更顯復(fù)雜，化學(xué)方程式多且記憶難度大。在常規(guī)教學(xué)中，教師要能夠具體問題具體分析，針對學(xué)生特點(diǎn)選擇適合的教學(xué)方法，幫助學(xué)生培養(yǎng)核心素養(yǎng)，掌握化學(xué)核心知識(shí)。其次，化學(xué)核心能力眾多，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力等等?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰纫囵B(yǎng)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)手能力， 還要拓展培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，分析、假設(shè)、推理能力，化學(xué)模型建立能力，還有歸納總結(jié)能力。化學(xué)邏輯思維能力要求學(xué)生以化學(xué)知識(shí)為依據(jù)，多角度多層面分析思考，用化學(xué)思維解決問題的能力，并能根據(jù)問題給出多種解決方案?；瘜W(xué)創(chuàng)新能力要求學(xué)生根據(jù)化學(xué)學(xué)科技術(shù)，提出創(chuàng)造性方案，提高人類生產(chǎn)效率和生產(chǎn)生活水平等。在教學(xué)中教師要鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用一題多解、一題多變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，成立課外興趣小組，利用周末和寒暑假假期進(jìn)行化學(xué)學(xué)科探究活動(dòng)，并撰寫研究性活動(dòng)小論文。最后，教師在教學(xué)中要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科的重要性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，幫助學(xué)生建立熱愛化學(xué)的核心態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。促使學(xué)生養(yǎng)成化學(xué)核心態(tài)度，愛上化學(xué)學(xué)科。

我國對核心素養(yǎng)的提出還比較晚，目前還處于探究摸索階段，很多教育理論還沒有進(jìn)行有效的教學(xué)檢驗(yàn)，尤其是在高中化學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)中廣大師生還欠缺“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)意識(shí)。以“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為目標(biāo)開展的研究，需要在漫長的實(shí)踐道路上循序漸進(jìn)的完成。

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