高中化学教学中培养学生证据推理与模型认知素养

摘 要：化学学科核心素养对学生的未来发展具有重要的作用。为了在教学过程中进一步落实立德树人的根本任务，确保学生化学核心素养的有效提升，并将课程作为重要载体，实现化学课堂教学的拓展，教师需要针对学生的化学学习过程进行重点教学，并且每节课要梳理出重点内容，让学生在掌握这些内容的基础上进行具体应用。本文将对高中化学教学中与证据推理和模型认知素养相关的内容进行综合阐述，希望能够为相关的教育者提供一些建议。

关键词：证据推理;模型认知;高中化学;培养路径

中图分类号：G427                                  文献标识码：A                                       文章编号：2095-9192（2021）08-0019-02

引  言

在培养学生化学学科核心素养的过程中，教师不能简单地对每节课的内容进行讲解，而要将核心素养的要求和学科知识结合起来，使学生在学习过程中真正理解学习内容，并潜移默化地培养学科核心素养。针对这个要求，教师在教学中要进一步强调与教学相关的内容，对知识中蕴含的核心素养内容进行挖掘，并采取有效的教学策略。

一、内涵与课程目标

（一）内涵

学生需要具备一定的证据意识，并能够根据证据对物质组成、结构及变化的内容做出相应的假设，还可以运用分析推理来对此进行证实，通过分析推理的方法，对研究对象的本质特征、构成要素及互相之间的关系有更深入的了解，并构建相对应的模型。此外，学生要能够运用模型来对化学现象进行解释，并从现象中总结规律，看出本质问题。

（二）课程目标

从证据推理与模型认知的课程目标来看，学生要学会收集各种证据，对物质的性质与变化提出相应的假设，在证据的基础上做好分析推理。对于证据与结论之间的关系，教师应进行适当的解释，确立与科学结论相关的途径和依据，让学生认识到化学现象与模型之间的联系，同时应用模型来对物质的结构性质与变化进行具体的描述，并对物质与变化结果的可能性做出相应的预测。从物质与变化的信息建构模型来看，针对化学问题思维框架的梳理与解决，需要教师的耐心指导来实现[1]。

二、核心素养的内容

（一）隐性知识

以有机化合物分子苯的具体教学过程为例，有机化合物分子本身是有一定的空间结构的，通过对甲烷、乙烯、乙炔及苯进行分析可知，碳原子的成键特点是具有一定规律的。对于有机物分子空间结构的分析，我们要先从其组成元素开始探索，然后是分子式，再寻找其中的证据，最后对分子结构进行有效的解构与组合，形成研究闭环。

研究有机物性质的方法，要从分子结构来分析，也就是要以碳的成键特点为基础来对信息进行预测，然后通过事实与实验的配合做好验证，最后在学科观念中，学生需要认识到决定有机化合物的空间结构及主要性质的元素。

（二）关联的核心素养

化学学科内容所关联到的核心素养主要有三个方面。第一，有关证据推理与模型认知的内容，也就是要从事实的依据来出发。例如，对苯的分子式进行探究，假设出一个苯分子的结构，并对此展开分析，推理证实该分子是否符合相关的化学性质，然后形成逻辑关系的内容，还可以进一步建立运作模型。第二，有关的化学式会牵涉宏观变形与微观探析的核心素养，根据事实与实验现象来辨认苯的性质，在形成结论后，再从碳原子的呈现方式来对苯的具体性质做好相应的补充。第三，在实验探究过程中，教师要精心设计实验，引导学生探究苯的性质，再寻找对应的证据去验证假设。

（三）教学资源分析

历史上有很多科学家根据物质的分子结构做了相关实验[2]，他们通过多种方式收集了许多相关的证据，在经过多次的假设与证明后，利用科学仪器对分子的结构进行检测。这就是一个漫长的证据推理与模型认知的过程。从科学家的实验中，我们可以看到所有的数据和探究过程，都可以作为重要的科学资料依据。教师可以展示出来，让学生从中获取有效信息，并利用这些信息进行分析推理，通过实验来确认分子的结构，了解到碳的常见特点与性质关系模型等，形成正确的科学思想观，并掌握具体的方法。

三、实践分析

培养学生的证据推理和模型认知素养是化学教学的目标之一。教师经过科学探究的方式来引导学生学习相应的科学知识，能够让学生根据事实提出相关的问题并进行假设，最终通过验证来得出结论。例如，在探究过程中，学生可以从宏观和微观的角度来综合分析苯的性质、苯的卤代物结构等，通过证据推理的方式来具体分析苯的结构模型、碳的呈现类型与结构性质等。从回归课堂教学的角度来看，教師可以让学生深刻体会证据推理、模型认知等方面的探究学习过程，进一步提升学生的推理能力和模型认知能力，促进其核心素养的发展[3]。

在化学教学中，教师在培养学生实验能力的过程中，可以进一步提升学生对知识的认知能力，进而充分发挥化学知识体系的作用。教师要让学生认识到知识的重要性，通过特定问题的驱动引导学生选取对应的角度，使他们经过推理之后形成一定的认知路径并实现目标。这便是通过证据推理与模型认知来达到的教学效果，能让学生在知识认识和素养发展上都有所进步。同时，在思考相关内容的过程中，教师要针对不同核心素养的内涵目标及形成路径，做好相应的研究。

教师在与学生交流的过程中，要让学生充分感受到以核心素养为导向的教学设计内容与实施情况。学生在课堂上的收获是包含多个层面的。在经过课程研究后，学生对证据推理和建立认识模型的科学方法有了全面的认知。这样，学生就可以掌握系统的科学探究方法，学会在学习过程中针对证据进行收集和提出假设，通过推理验证来证实最终的结论，以严密的逻辑性为基础建立模型，进而解决实际问题。这是化学教学中教师需要向学生强调的关键要素，而且在探究过程中，教师是要秉持着科学的态度来帮助学生在学习研究的道路上走得更为稳健[4]。

通过化学学习，学生对物质世界会有更深入的了解，能开阔自己的视野，将所学知识应用到生活中，进而增强成就感。但是，这些都需要建立在一定的依据基础上[5]。很多学生对化学知识的概念模糊，很可能会导致在日常生活中对化学知识实施了错误应用，所以教师在教学过程中要及时纠正学生的一些错误想法和操作。

结  语

总之，在化学教学中，教师要始终着眼于长远的规划，让学生的核心素养得到有效培养，同时要让学生在学习过程中明白化学学科核心素养是提升他们化学综合水平的重要途径。基于此，教师要将证据推理与模型认知融入日常教学中，让学生理解其内涵，并进行有针对性的学习[6]。从不同知识所具有的核心素养价值来分析，教师针对教学内容做好相应教学设计与实施，使核心素养与课堂教学内容完美结合。

[参考文献]

闫银权.基于“证据推理与模型认知”培育的教学：以“苯”的教学实践为例[J].化学教学，2020（02）：51-55.

邓超，邓峰，黄嘉倩，等.职前化学教师教学目标观的调查研究：基于化学核心素养的视角[J].化学教育（中英文），2019，40（12）：56-61.

廖伟梁.指向“证据推理与模型认知”的教学研究：以“电解池电极反应的书写”复习课为例[J].化学教与学，2019（06）：47-50.

陆军.化学教学中引领学生模型认知的思考与探索[J].化学教学，2017（09）：19-23.

胡玲燕.“证据推理与模型认知”素养培养在化学教学中的体现：以“从海水中提取溴和碘”为例[J].中学化学，2019（05）：16-18.

林新敏.高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素质的培养[J].当代家庭教育，2019（28）：102.

基金项目：本文系2019年度莆田市名师专项课题“基于证据推理与模型认知的初高中化学教学衔接策略”（立项编号：PTMS19013）的研究成果。

作者简介：杨明辉（1983.7-），男，福建莆田人， 本科学历，中学一级教师，研究方向为高中化学教学。