基于“证据推理”视角下高中化学教学设计

肖艳云

摘 要：当前，在教育领域当中，核心素养是一个热词，新课改已指出，教师在实际教学当中需注重培养学生的核心素养，这对学生后续学习以及未来发展有着重要意义。在高中阶段的化学教学，证据推理属于化学方面核心素养当中的重要内容，化学教学需着重培养高中生这一素养。基于此，本文在对证据推理加以概述的基础上，对证据推理之下钠与水反应的教学设计展开探究，希望能对实际教学有所帮助。

关键词：高中化学;证据推理;钠与水反应

前言：众所周知，化学属于自然学科，其把实验当作基础，可见实验教学在化学教学当中占据着重要地位。当前，在高中化学学科实验教学当中，钠和水反应属于重要内容，需要高中生进行深入理解以及扎实掌握。新时期，化学教师在实验教学当中，除了要让高中生对反应原理、过程、现象及结论进行掌握，同时还需培养高中生化学方面的核心素养。所以，对证据推理之下的化学学科教学设计展开探究意义重大。

一、证据推理的概述

所谓证据推理，指的就是通过对问题情境进行观察，提取物质和气体变化有关的证据，借助分析推理以及抽象概括这些方式，逐渐形成相应科学理论的具体过程。这对高中生学习已经提出有关要求，主要要求高中生通过分析推理最终形成相应结论，可以对证据和结论间的关系进行解释，确定科学结论形成需要的具体证据与证据寻找途径。

二、证据推理之下钠与水反应的教学设计

（一）教学目标

1、通过某工厂爆炸这个新闻与滴水点灯这个小魔术的视频设置一个真实的问题情境。

2、借助实验演示以及验证假设，最终获得结论。并且从元素种类、现象、化合价和气体性质这些方面来对产物加以分析，进而得到结论。

3、通过选择相应的实验方案和高中生的实验方式，对选择仪器与物质装备的检查这些实验技能进行初步掌握，同时从中体会化学学习的乐趣，激发高中生的学习兴趣。

4、学习现实生活当中的“钠着火的扑救”方法，对生活常识加以掌握，了解发生紧急事故期间的处理方法，对高中生的知识视野进行拓展，让其感受化学和生产生活间的紧密联系进行感受。

（二）设计思路

第一，情境导入，主要运用工厂爆炸这个新闻与滴水点灯这个小魔术的视频。

第二，交流讨论，按照魔术与视频内容来设计有关问题，之后让高中生进行分组讨论。

第三，提取证据，按照回答内容来对金属钠的有关信息进行提取，对金属钠具有的性质进行推测。

第四，作出假设：金属钠具有的性质十分活泼。

第五，结构分析，对金属钠原子结构的示意图进行分析。

第六，实验验证，化学教师可对钠和水间的反应实验进行演示，对假设进行验证。

第七，分析产物，从元素种类、现象、化合价和气体性质这些方面来对产物加以分析，进而得到结论。

第八，选择防范，通过思考，对合适方案进行选择，对实验期间产生的气体进行收集以及检验，对定量测量气体装置进行创新。

第九，学生实验。

第十，獲得结论，金属钠可以和水进行剧烈反应，同时产生氢气与氢氧化钠。

第十一，解释关系，构建性质能够决定用途，而用途可以反映性质这一观念。

第十二，联系现实生活，在实际生产以及生活当中，金属钠拥有很多用途，并且讲述“钠着火的扑救”方法。

（三）教学过程

本次设计过程是围绕两条线索进行的，也就是明线索与暗线索。在这之中，明线索是通过问题形式展开的，主要通过实验演示、交流讨论、学生实验与角色扮演这些方式来让高中生对知识进行掌握，同时可以学以致用，完成知识迁移。而暗线索则是借助滴水点灯这个魔术以及新闻导入，让高中生初步了解金属钠具有的某些性质，同时营造相应的教学情境，逐层递进，对高中生进行诱导启发，逐渐掌握金属钠具有的性质。

1、创设情境，对金属钠具有的性质进行推测

情境导入：水通常可以用来灭火，那么水是否可以用来生火？此时教师可以对滴水点灯这个魔术进行表演。化学教师可用镊子取出实现准备的金属钠，将其包裹在干燥酒精灯的灯芯处，然后用滴管取一些烧杯当中的水，将水滴在灯芯之上。这时，高中生可以看到灯芯被点燃了。

问题：为何酒精灯灯芯当中包裹金属钠以后，对灯芯进行滴水灯芯被点燃了？

学生：金属钠有可能会与水进行反应。

教师：为对同学们的猜想进行推测，我们一同来对一段新闻进行观看。

在此之后，化学教师可播放某工厂爆炸这个新闻视频，并且提出以下问题：

（1）通过视频观看，描述工厂着火原因。

（2）工厂着火以后，现场的消防员要如何进行灭火？

（3）消防员在灭火以后，为何不立即对这个工厂进行后续处理？

学生：（1）厂房当中存放200公斤的钠，因为下雨，该厂房的屋顶漏水，水和钠产生反应，进而导致了火灾。

（2）用干粉与水泥进行覆盖，通过隔绝氧气这种方法来灭火。

（3）在厂房当中，存放了很多纯度较高的金属钠，在遇到水以后产生的生成物会对人体产生一定伤害。

角色扮演：可以被称作侦探的人一般都十分善于在一些线索当中寻找相应的关键点，借助分析推理来侦破案件。如果现在同学们是侦探，请思考一下，能够从工厂爆炸的新闻与滴水点灯这个魔术当中提取哪些和金属钠具有的性质有关的一些关键信息？

生1：金属钠可以与水进行反应，同时释放出大量的热。

生2：钠着火期间不能用水来灭火，应当用干粉以及水泥进行覆盖，通过隔绝氧气这种方法，进而实现灭火目的。

生3：金属钠与水进行反应，可以产生一些对人体有害的物质。

板书：1、获取信息

（1）金属钠可以与水进行反应，同时释放出大量的热。

（2）钠着火期间不能用水来灭火，应当用干粉以及水泥进行覆盖，通过隔绝氧气这种方法，进而实现灭火目的。

（3）金属钠与水进行反应，可以产生一些对人体有害的物质。

问题：从上述三条信息当中，大家尝试推测金属钠拥有哪些性质？

生2：金属钠十分活泼，可以与水进行反应。

追问：钠具有活泼性，可以通过什么加以分析得到？

生3：从初中时期学习的金属活动的顺序表就可以看出，钠在其中位于第三，因此其性质十分活泼。

启发：除此之外，同学们还可以借助什么加以判断？大家可以练习我国说的学习化学的重要线索，即结构可以决定性质，而性质可以觉得用途。

生4：可以借助原子结构的示意图加以分析，金属钠最外层仅有一个电子，极易失去，因此其性质十分活泼。

板书2：钠的性质

（1）原子结构的示意图：

（2）性质十分活泼

在上述教学设计之中，化学教师运用新闻素材以及魔术来对问题情境加以创设，由感性认识着手，对高中生好奇心与探究意识进行激发，借助一些问题，逐渐引导高中生在问题情境当中对有关信息进行提取，之后进行分组讨论交流，找到关键点，进而得到钠的性质十分活泼这个结论。之后，站在微观角度，通过钠原子结构的示意图对所得结论进行阐述，可以提升至理论高度[1-3]。

2、实验验证，得到结论

钠和水进行反应期间可以生成伤害人体的物质究竟是什么？之后教师可进行实验演示。

提问：大家观看了哪些实验现象？

生3：从试剂瓶当中取钠之时，钠是沉于煤油的底部的。

生2：把切好的金属钠粒放入水中，金属钠会浮在水面之上。之后熔化成球状在水中游来游去，此时可以听到扩音器当中传来滋滋声音，最终钠小球不见了。在培养皿之中，溶液会伴随钠球游动慢慢变红。

问题：观察到上述现象，可以体现出钠具有的什么性質。

生1：金属钠密度大于煤油，小于水，熔点低，反应之后产生碱性物质与气体。

板书3：结论

（1）实验现象：浮、熔、游、响、红

（2）反应方程式：

（3）离子反应方程式：

在上述教学设计之中，先是借助新闻以及魔术视频来进行情境导入，可以激发高中生的探究兴趣，快速吸引其注意力，并且对视频及魔术内容进行交流讨论，对仓库着火及魔术奥秘进行探究。之后，高中生可以根据自身所学知识大胆提出假设，在实验探索当中对假设进行验证。上述整个探究过程就是一个证据推理的过程，根据问题及现象提取有关证据，做出假设，之后展开实验验证，进而得到结论。在此过程当中，能够对高中生证据推理这一核心素养加以有效培养，同时培养高中生的科学思维，为其后续学习及发展奠定基础。

结论：综上可知，通过钠与水的反应，可以有效培养高中生的观察、推理分析与抽象概括这些能力，这和证据推理这一模式非常契合。所以，教学期间，化学教师需有意识的把教学内容进行证据推理化，以此来培养高中生各项能力，同时在教学当中对核心素养加以有效渗透，有效发展高中生的核心素养。

参考文献

[1]曾显林.基于数字影像技术的高中化学实验观察与辨识——以钠与水反应为例[J].中国现代教育装备，2019（22）：42-45.

[2]魏毅鸣，杨晓丽.关于钠与水反应生成的白色烟雾的实验探究[J].化学教学，2019（01）：64-67.

[3]安念周.对钠与水反应时水面上形成白色物质的探究[J].中学化学教学参考，2017（09）：50-52.

[4]孟彦，宋志贵.从钠与水反应的实验看演示实验的价值[J].中学化学教学参考，2019（17）：52-54.