化學教學培養學生“證據推理與模型認知”核心素養的實踐研究

劉完挺

摘 要：在教育體制改革的背景下，對各個階段教育都提出一定要求，尤其針對高中化學教學，其涉及的內容相對較多，學生不僅需要全面掌握基礎理論知識和基本技能，同時要求對基礎知識有著深刻地理解，并學會運用，能高效完成化學習題及實驗的解答。因此，在核心素養下開展教學時，應該加強對培養學生證據推理與模型認知素養的重視，并落實好各個教學環節，促進高中生化學水平的提升。基于此，本文主要分析培養學生證據推理與模型認知核心素養的重要意義，并闡述實施培養對策，僅供參考。

關鍵詞：核心素養;化學;模型認知;證據推理

在信息化及科技化時代穩定發展的推動下，要想順應時代發展，則必須要把握時代發展趨勢。因此，在高中化學教學的過程中，為了促進學生化學水平的提升，教師應該全面認識到當前學生的化學學習情況，并適當的對教育教學方式進行優化，選擇符合學生年齡段發展的內容，促進學生學習能力的提升。而且在核心素養培養背景下，教師應該注重培養學生證據推理與模型認知素養，通過多種教學形式的創新，引導學生積極參與學習，幫助學生建立思維體系，遵循核心素養培養標準，促進學生綜合能力的全面提升。

一、培養學生化學證據推理與模型認知核心素養的重要意義

學生核心素養的發展不僅需要建立在立德樹人的基礎上，同時應該注重做好相對較為全面的優化。尤其是針對高中化學教學，要想實現有效培養學生的核心素養，教師應該注重對重點知識進行優化，圍繞學生的學習情況進行創新，促使學生的證據推理與模型認知核心素養得到有效培養，遵循核心素養培養要求，發揮不可替代的意義[1]。

其中在核心素養背景下，培養學生證據推理與模型認知能夠增強高中化學課堂教學效果。由于目前課程教學過于注重應試教育，尤其是高考，其作為衡量學生學習的重要標準，若為了高考過于注重理論知識講授，學生在死記硬背的情況下無法完成知識學習，限制學生的未來發展。而通過證據推理與模型認知核心素養的培養，可以提升課堂教學效果，并通過實驗探究的開展，打破傳統課堂教學模式，激發學生化學知識探究的興趣，使得學生對所學知識記憶更為充分，增強課堂教學效果。除此之外，學生的成績固然重要，但是部分企業在招聘人才的過程中，不僅對學生的學歷及成績有著一定的要求，同時更關注學生的個人能力及個人素養。因此，高中化學教學時，教師必須要加強對自身責任的重視，遵循核心素養培養標準，有效對知識進行優化，選擇符合學生年齡段發展的內容，注重對學生個人素養的培養，在傳授給學生文化知識的過程中，應該注重學生個人素養的培養，落實好核心素養培養標準，并在證據推理與模型認知培養基礎上進行優化，給予學生充足的探究實驗，實現更加有效展開實施教學，為學生的學習及發展提供更多幫助。

二、培養學生證據推理與模型認知核心素養現狀的困惑與不足

在培養學生核心素養的過程中，教師不僅需要加強對證據推理與模型認知能力的重視，同時應該全面分析當前學生的學習情況，有效對知識進行優化，選擇符合學生年齡段發展內容，為學生的知識學習提供更多幫助，避免受到一定的限制及影響。再加上受傳統應試及單一教學模式的限制，雖然學生對理論知識掌握充分，但無法有效地融入實驗探究當中，導致學生無法有效完成知識學習，限制學生的未來發展。因此，在培養學生證據推理與模型認知核心素養的過程中，教師應該從多個角度進行分析，掌握核心素養培養面臨的問題，注重激發學生學習熱情，引導學生養成良好的學習習慣，促使學生積極參與問題的推理探究，并構建屬于自己的認知模型體系，完成教師布置的任務，使得自身的化學水平不斷提升[2]。

三、高中化學培養學生證據推理與模型認知核心素養的實踐對策

（一）證據推理培養與應用

1.整合化學資源，培養學生證據推理能力

高中生的思維能力已經處于發展與形成階段，為了能夠提高教學效果，教師不僅需要遵循新課程教學要求，同時應該根據實際情況對課本知識進行優化，創設良好的學習環境，有效培養學生證據推理與模型認知核心素養。但是，在傳統化學實驗教學的過程中，絕大部分教學都過于注重知識傳授，而且課程教學資源有限，導致學生始終處于被動學習的狀態，無法對理論在實驗當中的運用了解充分，限制學生化學水平的提升。因此，在化學實驗教學的過程中，教師應該善于運用多種實驗資源，有效對知識進行優化，分析學生當前學習情況，有效創新課程教學，并通過實驗資源挖掘學生課本知識所學，使得學生能夠深度學習，在遇到未知問題時，能夠主動推理反應過程。例如，在“乙醇”這節課知識教學的過程中，教師需要實現通過情境導入的方式，將古人以詩會友、以酒會友進行講述，隨后延伸到乙醇教學，將一瓶乙醇展現在學生面前，讓學生進行歸納乙醇的概述，如乙醇不僅可以作為飲品，同時可以通過物理降溫的方式為高燒病人降溫，還可以用70%-75%的乙醇殺毒，通過概述與導圖，教師需要提出問題“乙醇究竟具有怎樣的結構？”這樣有助于引導學生更加積極探究乙醇的結構，進而通過教學方案的優化與創新培養學生的證據推理能力。而且在此環節還應該展開“乙醇的催化氧化”實驗，并提出問題能否將兩步化學反應用一個化學方程式表示？反應中乙醇斷裂哪些鍵？在實驗探究過程中，教師需要給予學生充足的機會，基于學生推理證據的機會，促使學生能夠推導出化學方程式，并在觀察實驗中分析催化劑的運用情況，有助于提高課程教學的有效性，幫助學生更加高效完成重點知識的學習[3]。

2.證據推理在解化學習題中的運用

針對證據推理化學試題的解答，大部分都是化工生產實際應用相關的習題，對學生證據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的反應器中反應。其中反應相同時間，NOx的去除率隨反應溫度的變化曲線圖（通過PPT展示），在50-250攝氏度范圍內隨溫度的升高，問NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因？在解答這道習題時，學生應該對新型催化劑去除大氣中的NOx污染實驗有著一定的了解，并通過分析物質性質和化學變化規律完成解答，實現證據的推理，進而準確完成習題的解答。

（二）模型認知類型與構建

1.以實驗探究為導向構建化學模型

在高中化學課程教學的過程中，涉及的實驗相對較多，學生需要注重分析實驗，并在現有的基礎上進行優化，選擇符合學生年齡段接受的內容，引導學生更加全面掌握知識學習，提高課程教學的有效性，避免產生較為嚴重的影響而不利于學生知識學習。例如，在分散系及其分類內容教學時，氫氧化鐵膠體的制備實驗作為本節課重點實驗，通過實驗探究活動的開展，有助于幫助學生更加全面掌握沉淀和膠體的區別，而且在學生已有知識的體系中，氫氧化鐵作為以沉淀的形式存在，在實驗開展時有講述氫氧化鐵為膠體，導致學生知識學習過于混亂，限制學生能力的提升。所以，在教學環節，以實驗探究為導向幫助學生構建化學模型發揮重要的作用，教師可以通過實驗優化與創新培養學生的思維能力，圍繞核心素養引導學生對化學模型有著一定的掌握，促使學生在學習時能夠理解膠體這種物質的特殊形態，發揮核心素養下培養學生認知模型能力的效果。

2.幫助學生建立理想模型

對于高中化學知識學習來講，由于難度相對較高，而且涉及具備邏輯性的實驗知識，為了幫助學生建立理想模型，教師應該以便捷為導向開展教學，其作為實際研究問題簡單化的存在形式，通常都是模型與原型之間的優化，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，其雖然是一種模型，但卻沒有原型，主要存在就是便于學生記憶化學元素，進而能夠高效完成重點知識的學習。除此之外，模型只是按照原型具有的特征進行優化，只能無限接近于原型，并不能代替或期待原型，尤其是針對優化學課程當中，通常通過球棍模型代表甲烷分子，其雖然能夠代表進行表述，但無法代表原子的實際大小，而且原子間的棍長無法代表實際分子的長度，再加上C、H之間的棍不是真實存在的。所以，高中化學教師在實際開展教學的過程中，為了幫助學生更加深刻掌握重點知識，則應該注重簡化教學，促使學生能夠構建理想模型，實現更加有效教育教學，彌補傳統化學課程教學的不足，實現更加有效培養學生證據推理與模型認知核心素養。

3.通過選擇建立最佳模型

模型的構建可以通過其直觀的特點引導學生更加全面掌握重點知識，進而得到廣大教師的青睞與認可，而且在運用模型解決化學知識的過程中，針對同一個問題需要建立多種化學模型，隨后通過比較選擇最佳模型，提高學生的化學水平。例如，在探究“鋁三角”關系的過程中，教師可以幫助學生建立兩種不同的模型，首先數學模型，向鋁鹽中加入氫氧化鈉溶液，使得其聲場氫氧化鋁沉淀，同時需要保證鋁離子與氫氧根處于1：3的狀態，繼續添加氫氧化鈉，氫氧化鋁與氫氧化鈉發生反應，促使鋁離子與氫氧根滿足1：4的數學關系，隨后通過實驗的優化與完善，偏鋁酸根則能夠與鋁離子生產氫氧化鋁。隨后在構建圖像模型的過程中，教師應該將圖像直觀的展現在學生面前，并讓學生對鋁三角變化形式了解充分，促使學生能夠選擇最佳模型，更加深刻理解題意，增強學生建立模型和使用模型的能力。

結束語

總而言之，在高中化學教學培養學生證據推理與模型認知核心素養的過程中，教師應該建立教學目標，并通過全面分析與優化，選擇符合學生年齡段接受的教學模式，加深學生對理論知識的掌握，促使其能夠高效完成重點知識的學習。而且通過培養學生證據推理與模型認知核心素養，有助于幫助提高學生化學心理能力，符合新時代人才培養要求。需要注意的是，雖然通過這種模式教學能夠發揮一定的效果，但仍然應該做好相對較為全面的反思，避免僅停留在引導學生掌握知識而限制學生的發展，注重適當的培養學生自主學習能力、合作意識及實驗探究能力等，創新教學途徑，為高中生創設良好的學習環境，提高課程教學的有效性，提升學科素養。

參考文獻

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