化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的實(shí)踐研究

劉完挺

摘 要：在教育體制改革的背景下，對(duì)各個(gè)階段教育都提出一定要求，尤其針對(duì)高中化學(xué)教學(xué)，其涉及的內(nèi)容相對(duì)較多，學(xué)生不僅需要全面掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能，同時(shí)要求對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有著深刻地理解，并學(xué)會(huì)運(yùn)用，能高效完成化學(xué)習(xí)題及實(shí)驗(yàn)的解答。因此，在核心素養(yǎng)下開(kāi)展教學(xué)時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)的重視，并落實(shí)好各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)高中生化學(xué)水平的提升?；诖耍疚闹饕治雠囵B(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的重要意義，并闡述實(shí)施培養(yǎng)對(duì)策，僅供參考。

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

在信息化及科技化時(shí)代穩(wěn)定發(fā)展的推動(dòng)下，要想順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，則必須要把握時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。因此，在高中化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，為了促進(jìn)學(xué)生化學(xué)水平的提升，教師應(yīng)該全面認(rèn)識(shí)到當(dāng)前學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)情況，并適當(dāng)?shù)膶?duì)教育教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化，選擇符合學(xué)生年齡段發(fā)展的內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。而且在核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，通過(guò)多種教學(xué)形式的創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立思維體系，遵循核心素養(yǎng)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的全面提升。

一、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的重要意義

學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展不僅需要建立在立德樹(shù)人的基礎(chǔ)上，同時(shí)應(yīng)該注重做好相對(duì)較為全面的優(yōu)化。尤其是針對(duì)高中化學(xué)教學(xué)，要想實(shí)現(xiàn)有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，教師應(yīng)該注重對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行創(chuàng)新，促使學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)得到有效培養(yǎng)，遵循核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，發(fā)揮不可替代的意義[1]。

其中在核心素養(yǎng)背景下，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能夠增強(qiáng)高中化學(xué)課堂教學(xué)效果。由于目前課程教學(xué)過(guò)于注重應(yīng)試教育，尤其是高考，其作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的重要標(biāo)準(zhǔn)，若為了高考過(guò)于注重理論知識(shí)講授，學(xué)生在死記硬背的情況下無(wú)法完成知識(shí)學(xué)習(xí)，限制學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。而通過(guò)證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，可以提升課堂教學(xué)效果，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的開(kāi)展，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生化學(xué)知識(shí)探究的興趣，使得學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)記憶更為充分，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。除此之外，學(xué)生的成績(jī)固然重要，但是部分企業(yè)在招聘人才的過(guò)程中，不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)歷及成績(jī)有著一定的要求，同時(shí)更關(guān)注學(xué)生的個(gè)人能力及個(gè)人素養(yǎng)。因此，高中化學(xué)教學(xué)時(shí)，教師必須要加強(qiáng)對(duì)自身責(zé)任的重視，遵循核心素養(yǎng)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，有效對(duì)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，選擇符合學(xué)生年齡段發(fā)展的內(nèi)容，注重對(duì)學(xué)生個(gè)人素養(yǎng)的培養(yǎng)，在傳授給學(xué)生文化知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)該注重學(xué)生個(gè)人素養(yǎng)的培養(yǎng)，落實(shí)好核心素養(yǎng)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并在證據(jù)推理與模型認(rèn)知培養(yǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，給予學(xué)生充足的探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)更加有效展開(kāi)實(shí)施教學(xué)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)及發(fā)展提供更多幫助。

二、培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)現(xiàn)狀的困惑與不足

在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過(guò)程中，教師不僅需要加強(qiáng)對(duì)證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力的重視，同時(shí)應(yīng)該全面分析當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有效對(duì)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，選擇符合學(xué)生年齡段發(fā)展內(nèi)容，為學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)提供更多幫助，避免受到一定的限制及影響。再加上受傳統(tǒng)應(yīng)試及單一教學(xué)模式的限制，雖然學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握充分，但無(wú)法有效地融入實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)中，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法有效完成知識(shí)學(xué)習(xí)，限制學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。因此，在培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的過(guò)程中，教師應(yīng)該從多個(gè)角度進(jìn)行分析，掌握核心素養(yǎng)培養(yǎng)面臨的問(wèn)題，注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促使學(xué)生積極參與問(wèn)題的推理探究，并構(gòu)建屬于自己的認(rèn)知模型體系，完成教師布置的任務(wù)，使得自身的化學(xué)水平不斷提升[2]。

三、高中化學(xué)培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的實(shí)踐對(duì)策

（一）證據(jù)推理培養(yǎng)與應(yīng)用

1.整合化學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理能力

高中生的思維能力已經(jīng)處于發(fā)展與形成階段，為了能夠提高教學(xué)效果，教師不僅需要遵循新課程教學(xué)要求，同時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)。但是，在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，絕大部分教學(xué)都過(guò)于注重知識(shí)傳授，而且課程教學(xué)資源有限，導(dǎo)致學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，無(wú)法對(duì)理論在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的運(yùn)用了解充分，限制學(xué)生化學(xué)水平的提升。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)該善于運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)資源，有效對(duì)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化，分析學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)情況，有效創(chuàng)新課程教學(xué)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)資源挖掘?qū)W生課本知識(shí)所學(xué)，使得學(xué)生能夠深度學(xué)習(xí)，在遇到未知問(wèn)題時(shí)，能夠主動(dòng)推理反應(yīng)過(guò)程。例如，在“乙醇”這節(jié)課知識(shí)教學(xué)的過(guò)程中，教師需要實(shí)現(xiàn)通過(guò)情境導(dǎo)入的方式，將古人以詩(shī)會(huì)友、以酒會(huì)友進(jìn)行講述，隨后延伸到乙醇教學(xué)，將一瓶乙醇展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生進(jìn)行歸納乙醇的概述，如乙醇不僅可以作為飲品，同時(shí)可以通過(guò)物理降溫的方式為高燒病人降溫，還可以用70%-75%的乙醇?xì)⒍?，通過(guò)概述與導(dǎo)圖，教師需要提出問(wèn)題“乙醇究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)？”這樣有助于引導(dǎo)學(xué)生更加積極探究乙醇的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過(guò)教學(xué)方案的優(yōu)化與創(chuàng)新培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力。而且在此環(huán)節(jié)還應(yīng)該展開(kāi)“乙醇的催化氧化”實(shí)驗(yàn)，并提出問(wèn)題能否將兩步化學(xué)反應(yīng)用一個(gè)化學(xué)方程式表示？反應(yīng)中乙醇斷裂哪些鍵？在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，教師需要給予學(xué)生充足的機(jī)會(huì)，基于學(xué)生推理證據(jù)的機(jī)會(huì)，促使學(xué)生能夠推導(dǎo)出化學(xué)方程式，并在觀察實(shí)驗(yàn)中分析催化劑的運(yùn)用情況，有助于提高課程教學(xué)的有效性，幫助學(xué)生更加高效完成重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)[3]。

2.證據(jù)推理在解化學(xué)習(xí)題中的運(yùn)用

針對(duì)證據(jù)推理化學(xué)試題的解答，大部分都是化工生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的習(xí)題，對(duì)學(xué)生證據(jù)推理能力有著一定的要求。例題：在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2.將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)。其中反應(yīng)相同時(shí)間，NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線圖（通過(guò)PPT展示），在50-250攝氏度范圍內(nèi)隨溫度的升高，問(wèn)NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因？在解答這道習(xí)題時(shí)，學(xué)生應(yīng)該對(duì)新型催化劑去除大氣中的NOx污染實(shí)驗(yàn)有著一定的了解，并通過(guò)分析物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)變化規(guī)律完成解答，實(shí)現(xiàn)證據(jù)的推理，進(jìn)而準(zhǔn)確完成習(xí)題的解答。

（二）模型認(rèn)知類型與構(gòu)建

1.以實(shí)驗(yàn)探究為導(dǎo)向構(gòu)建化學(xué)模型

在高中化學(xué)課程教學(xué)的過(guò)程中，涉及的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較多，學(xué)生需要注重分析實(shí)驗(yàn)，并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，選擇符合學(xué)生年齡段接受的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生更加全面掌握知識(shí)學(xué)習(xí)，提高課程教學(xué)的有效性，避免產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響而不利于學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)。例如，在分散系及其分類內(nèi)容教學(xué)時(shí)，氫氧化鐵膠體的制備實(shí)驗(yàn)作為本節(jié)課重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的開(kāi)展，有助于幫助學(xué)生更加全面掌握沉淀和膠體的區(qū)別，而且在學(xué)生已有知識(shí)的體系中，氫氧化鐵作為以沉淀的形式存在，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展時(shí)有講述氫氧化鐵為膠體，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)于混亂，限制學(xué)生能力的提升。所以，在教學(xué)環(huán)節(jié)，以實(shí)驗(yàn)探究為導(dǎo)向幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)模型發(fā)揮重要的作用，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化與創(chuàng)新培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，圍繞核心素養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)模型有著一定的掌握，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)能夠理解膠體這種物質(zhì)的特殊形態(tài)，發(fā)揮核心素養(yǎng)下培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知模型能力的效果。

2.幫助學(xué)生建立理想模型

對(duì)于高中化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)來(lái)講，由于難度相對(duì)較高，而且涉及具備邏輯性的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，為了幫助學(xué)生建立理想模型，教師應(yīng)該以便捷為導(dǎo)向開(kāi)展教學(xué)，其作為實(shí)際研究問(wèn)題簡(jiǎn)單化的存在形式，通常都是模型與原型之間的優(yōu)化，但并不是所有模型與原型都有相似性，如元素周期表中元素符號(hào)，其雖然是一種模型，但卻沒(méi)有原型，主要存在就是便于學(xué)生記憶化學(xué)元素，進(jìn)而能夠高效完成重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)。除此之外，模型只是按照原型具有的特征進(jìn)行優(yōu)化，只能無(wú)限接近于原型，并不能代替或期待原型，尤其是針對(duì)優(yōu)化學(xué)課程當(dāng)中，通常通過(guò)球棍模型代表甲烷分子，其雖然能夠代表進(jìn)行表述，但無(wú)法代表原子的實(shí)際大小，而且原子間的棍長(zhǎng)無(wú)法代表實(shí)際分子的長(zhǎng)度，再加上C、H之間的棍不是真實(shí)存在的。所以，高中化學(xué)教師在實(shí)際開(kāi)展教學(xué)的過(guò)程中，為了幫助學(xué)生更加深刻掌握重點(diǎn)知識(shí)，則應(yīng)該注重簡(jiǎn)化教學(xué)，促使學(xué)生能夠構(gòu)建理想模型，實(shí)現(xiàn)更加有效教育教學(xué)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)課程教學(xué)的不足，實(shí)現(xiàn)更加有效培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)。

3.通過(guò)選擇建立最佳模型

模型的構(gòu)建可以通過(guò)其直觀的特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生更加全面掌握重點(diǎn)知識(shí)，進(jìn)而得到廣大教師的青睞與認(rèn)可，而且在運(yùn)用模型解決化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，針對(duì)同一個(gè)問(wèn)題需要建立多種化學(xué)模型，隨后通過(guò)比較選擇最佳模型，提高學(xué)生的化學(xué)水平。例如，在探究“鋁三角”關(guān)系的過(guò)程中，教師可以幫助學(xué)生建立兩種不同的模型，首先數(shù)學(xué)模型，向鋁鹽中加入氫氧化鈉溶液，使得其聲場(chǎng)氫氧化鋁沉淀，同時(shí)需要保證鋁離子與氫氧根處于1：3的狀態(tài)，繼續(xù)添加氫氧化鈉，氫氧化鋁與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，促使鋁離子與氫氧根滿足1：4的數(shù)學(xué)關(guān)系，隨后通過(guò)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與完善，偏鋁酸根則能夠與鋁離子生產(chǎn)氫氧化鋁。隨后在構(gòu)建圖像模型的過(guò)程中，教師應(yīng)該將圖像直觀的展現(xiàn)在學(xué)生面前，并讓學(xué)生對(duì)鋁三角變化形式了解充分，促使學(xué)生能夠選擇最佳模型，更加深刻理解題意，增強(qiáng)學(xué)生建立模型和使用模型的能力。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在高中化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的過(guò)程中，教師應(yīng)該建立教學(xué)目標(biāo)，并通過(guò)全面分析與優(yōu)化，選擇符合學(xué)生年齡段接受的教學(xué)模式，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，促使其能夠高效完成重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)。而且通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)，有助于幫助提高學(xué)生化學(xué)心理能力，符合新時(shí)代人才培養(yǎng)要求。需要注意的是，雖然通過(guò)這種模式教學(xué)能夠發(fā)揮一定的效果，但仍然應(yīng)該做好相對(duì)較為全面的反思，避免僅停留在引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)而限制學(xué)生的發(fā)展，注重適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、合作意識(shí)及實(shí)驗(yàn)探究能力等，創(chuàng)新教學(xué)途徑，為高中生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高課程教學(xué)的有效性，提升學(xué)科素養(yǎng)。

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