基于“證據推理”視角下高中化學教學設計

肖艷云

摘 要：當前，在教育領域當中，核心素養是一個熱詞，新課改已指出，教師在實際教學當中需注重培養學生的核心素養，這對學生后續學習以及未來發展有著重要意義。在高中階段的化學教學，證據推理屬于化學方面核心素養當中的重要內容，化學教學需著重培養高中生這一素養。基于此，本文在對證據推理加以概述的基礎上，對證據推理之下鈉與水反應的教學設計展開探究，希望能對實際教學有所幫助。

關鍵詞：高中化學;證據推理;鈉與水反應

前言：眾所周知，化學屬于自然學科，其把實驗當作基礎，可見實驗教學在化學教學當中占據著重要地位。當前，在高中化學學科實驗教學當中，鈉和水反應屬于重要內容，需要高中生進行深入理解以及扎實掌握。新時期，化學教師在實驗教學當中，除了要讓高中生對反應原理、過程、現象及結論進行掌握，同時還需培養高中生化學方面的核心素養。所以，對證據推理之下的化學學科教學設計展開探究意義重大。

一、證據推理的概述

所謂證據推理，指的就是通過對問題情境進行觀察，提取物質和氣體變化有關的證據，借助分析推理以及抽象概括這些方式，逐漸形成相應科學理論的具體過程。這對高中生學習已經提出有關要求，主要要求高中生通過分析推理最終形成相應結論，可以對證據和結論間的關系進行解釋，確定科學結論形成需要的具體證據與證據尋找途徑。

二、證據推理之下鈉與水反應的教學設計

（一）教學目標

1、通過某工廠爆炸這個新聞與滴水點燈這個小魔術的視頻設置一個真實的問題情境。

2、借助實驗演示以及驗證假設，最終獲得結論。并且從元素種類、現象、化合價和氣體性質這些方面來對產物加以分析，進而得到結論。

3、通過選擇相應的實驗方案和高中生的實驗方式，對選擇儀器與物質裝備的檢查這些實驗技能進行初步掌握，同時從中體會化學學習的樂趣，激發高中生的學習興趣。

4、學習現實生活當中的“鈉著火的撲救”方法，對生活常識加以掌握，了解發生緊急事故期間的處理方法，對高中生的知識視野進行拓展，讓其感受化學和生產生活間的緊密聯系進行感受。

（二）設計思路

第一，情境導入，主要運用工廠爆炸這個新聞與滴水點燈這個小魔術的視頻。

第二，交流討論，按照魔術與視頻內容來設計有關問題，之后讓高中生進行分組討論。

第三，提取證據，按照回答內容來對金屬鈉的有關信息進行提取，對金屬鈉具有的性質進行推測。

第四，作出假設：金屬鈉具有的性質十分活潑。

第五，結構分析，對金屬鈉原子結構的示意圖進行分析。

第六，實驗驗證，化學教師可對鈉和水間的反應實驗進行演示，對假設進行驗證。

第七，分析產物，從元素種類、現象、化合價和氣體性質這些方面來對產物加以分析，進而得到結論。

第八，選擇防范，通過思考，對合適方案進行選擇，對實驗期間產生的氣體進行收集以及檢驗，對定量測量氣體裝置進行創新。

第九，學生實驗。

第十，獲得結論，金屬鈉可以和水進行劇烈反應，同時產生氫氣與氫氧化鈉。

第十一，解釋關系，構建性質能夠決定用途，而用途可以反映性質這一觀念。

第十二，聯系現實生活，在實際生產以及生活當中，金屬鈉擁有很多用途，并且講述“鈉著火的撲救”方法。

（三）教學過程

本次設計過程是圍繞兩條線索進行的，也就是明線索與暗線索。在這之中，明線索是通過問題形式展開的，主要通過實驗演示、交流討論、學生實驗與角色扮演這些方式來讓高中生對知識進行掌握，同時可以學以致用，完成知識遷移。而暗線索則是借助滴水點燈這個魔術以及新聞導入，讓高中生初步了解金屬鈉具有的某些性質，同時營造相應的教學情境，逐層遞進，對高中生進行誘導啟發，逐漸掌握金屬鈉具有的性質。

1、創設情境，對金屬鈉具有的性質進行推測

情境導入：水通常可以用來滅火，那么水是否可以用來生火？此時教師可以對滴水點燈這個魔術進行表演。化學教師可用鑷子取出實現準備的金屬鈉，將其包裹在干燥酒精燈的燈芯處，然后用滴管取一些燒杯當中的水，將水滴在燈芯之上。這時，高中生可以看到燈芯被點燃了。

問題：為何酒精燈燈芯當中包裹金屬鈉以后，對燈芯進行滴水燈芯被點燃了？

學生：金屬鈉有可能會與水進行反應。

教師：為對同學們的猜想進行推測，我們一同來對一段新聞進行觀看。

在此之后，化學教師可播放某工廠爆炸這個新聞視頻，并且提出以下問題：

（1）通過視頻觀看，描述工廠著火原因。

（2）工廠著火以后，現場的消防員要如何進行滅火？

（3）消防員在滅火以后，為何不立即對這個工廠進行后續處理？

學生：（1）廠房當中存放200公斤的鈉，因為下雨，該廠房的屋頂漏水，水和鈉產生反應，進而導致了火災。

（2）用干粉與水泥進行覆蓋，通過隔絕氧氣這種方法來滅火。

（3）在廠房當中，存放了很多純度較高的金屬鈉，在遇到水以后產生的生成物會對人體產生一定傷害。

角色扮演：可以被稱作偵探的人一般都十分善于在一些線索當中尋找相應的關鍵點，借助分析推理來偵破案件。如果現在同學們是偵探，請思考一下，能夠從工廠爆炸的新聞與滴水點燈這個魔術當中提取哪些和金屬鈉具有的性質有關的一些關鍵信息？

生1：金屬鈉可以與水進行反應，同時釋放出大量的熱。

生2：鈉著火期間不能用水來滅火，應當用干粉以及水泥進行覆蓋，通過隔絕氧氣這種方法，進而實現滅火目的。

生3：金屬鈉與水進行反應，可以產生一些對人體有害的物質。

板書：1、獲取信息

（1）金屬鈉可以與水進行反應，同時釋放出大量的熱。

（2）鈉著火期間不能用水來滅火，應當用干粉以及水泥進行覆蓋，通過隔絕氧氣這種方法，進而實現滅火目的。

（3）金屬鈉與水進行反應，可以產生一些對人體有害的物質。

問題：從上述三條信息當中，大家嘗試推測金屬鈉擁有哪些性質？

生2：金屬鈉十分活潑，可以與水進行反應。

追問：鈉具有活潑性，可以通過什么加以分析得到？

生3：從初中時期學習的金屬活動的順序表就可以看出，鈉在其中位于第三，因此其性質十分活潑。

啟發：除此之外，同學們還可以借助什么加以判斷？大家可以練習我國說的學習化學的重要線索，即結構可以決定性質，而性質可以覺得用途。

生4：可以借助原子結構的示意圖加以分析，金屬鈉最外層僅有一個電子，極易失去，因此其性質十分活潑。

板書2：鈉的性質

（1）原子結構的示意圖：

（2）性質十分活潑

在上述教學設計之中，化學教師運用新聞素材以及魔術來對問題情境加以創設，由感性認識著手，對高中生好奇心與探究意識進行激發，借助一些問題，逐漸引導高中生在問題情境當中對有關信息進行提取，之后進行分組討論交流，找到關鍵點，進而得到鈉的性質十分活潑這個結論。之后，站在微觀角度，通過鈉原子結構的示意圖對所得結論進行闡述，可以提升至理論高度[1-3]。

2、實驗驗證，得到結論

鈉和水進行反應期間可以生成傷害人體的物質究竟是什么？之后教師可進行實驗演示。

提問：大家觀看了哪些實驗現象？

生3：從試劑瓶當中取鈉之時，鈉是沉于煤油的底部的。

生2：把切好的金屬鈉粒放入水中，金屬鈉會浮在水面之上。之后熔化成球狀在水中游來游去，此時可以聽到擴音器當中傳來滋滋聲音，最終鈉小球不見了。在培養皿之中，溶液會伴隨鈉球游動慢慢變紅。

問題：觀察到上述現象，可以體現出鈉具有的什么性質。

生1：金屬鈉密度大于煤油，小于水，熔點低，反應之后產生堿性物質與氣體。

板書3：結論

（1）實驗現象：浮、熔、游、響、紅

（2）反應方程式：

（3）離子反應方程式：

在上述教學設計之中，先是借助新聞以及魔術視頻來進行情境導入，可以激發高中生的探究興趣，快速吸引其注意力，并且對視頻及魔術內容進行交流討論，對倉庫著火及魔術奧秘進行探究。之后，高中生可以根據自身所學知識大膽提出假設，在實驗探索當中對假設進行驗證。上述整個探究過程就是一個證據推理的過程，根據問題及現象提取有關證據，做出假設，之后展開實驗驗證，進而得到結論。在此過程當中，能夠對高中生證據推理這一核心素養加以有效培養，同時培養高中生的科學思維，為其后續學習及發展奠定基礎。

結論：綜上可知，通過鈉與水的反應，可以有效培養高中生的觀察、推理分析與抽象概括這些能力，這和證據推理這一模式非常契合。所以，教學期間，化學教師需有意識的把教學內容進行證據推理化，以此來培養高中生各項能力，同時在教學當中對核心素養加以有效滲透，有效發展高中生的核心素養。

參考文獻

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