基于证据推理与模型认知的问题链教学实践探究

朱国雁 盛晓忠

◆摘  要：问题链课堂是一种深度学习课堂范式。问题链为导向的深度学习课堂完成从知识本位走向化学学科核心素养提升。以证据推理与模型认知为导向的问题链教学，构建了学生的微粒观和守恒观，发展了证据推理与模型认知为主体的化学学科核心素养。基于证据推理与模型认知的问题链教学是化学课堂教学实践研究的新切口。

◆关键词：问题链;深度理解;证据推理;模型认知

盐类水解的应用是高二《化学反应原理》的知识内容。深度学习过程中，这也是学生知识、技能、素养易“钝化”的环节。基于证据推理与模型认知的问题链课堂，完成知识体系构建、学科价值深度体现，更是核心素养落实。问题链课堂的深度学习是化解此“钝化”现象的方法。

一、问题链

问题链是依据化学学科知识，核心素养养成，把多个子问题，组装为或并列、或递进的组合问题的学科深度理解教学新范式。依据学生的已有知识或经验，化学学习过程中将要产生或可能产生的困惑，将知识转换成为层次鲜明、具有系统性的一连串的教学问题;是一组有中心、有序列、相对独立而又相互关联的问题。

二、课程标准

分析盐溶液呈现不同酸碱性的原因，认识盐类水解的原理及盐溶液呈现酸碱性的规律。能列举盐类水解在实际生产、生活和科学探究中的应用实例，并依据盐类水解的原理进行解释，体会化学原理的应用价值。体现了在盐类水解的应用学习过程中，证据推理与模型认知的生成、夯实、沉淀。

三、学情分析

本课时内容为《化学反应原理》（人教版选择性必修1）第三章水溶液中的离子反应与平衡中第三节内容。本课时是学生在盐类水解学习之后的盐类水解应用内容，以不同酸式鹽酸碱性的判断、混合溶液中离子浓度比较、盐溶液蒸干为主要学习内容。学生已经具备盐类水解的基本知识，如盐类水解的基本原理、盐类水解的影响因素等。通过问题链的深度学习，盐类水解的应用从知识走向技能，由技能发展素养的过程。

四、基于证据推理与模型认知的问题链教学策略

问题链的深度学习课堂是伴随着证据推理与模型认知生成的深度理解课堂。问题链课堂的深度理解是触及知识本质，伴随理解、应用、分析、评价和创造等高阶思维活动的教与学。学生通过学习而逐步形成正确价值观念、必备品格和关键能力。问题链的深度学习课堂以问题链探学、问题链导学、问题链研学三种策略进行探究。

（一）基于证据推理的问题链探学策略

证据推理与模型认知的素养水平2的核心内容为：能从宏观和微观结合上收集证据，能依据证据从不同视角分析问题，推出合理的结论。将上面的内容进行总结便可形成这样一条课堂实施路径。（如图1所示）

【案例一】不同酸式盐酸碱性的判断

【实验】NaHSO4溶液呈酸性，NaHSO3溶液呈酸性，NaHCO3溶液呈碱性

【讨论和探究】

【方式1】酸式根只电离不水解。

NaHSO4溶液中，完全电离产生钠离子、氢离子、硫酸根。故它的水溶液显酸性。

【方式2】NaHSO3和NaHCO3溶液中的亚硫酸根或碳酸氢根既存在电离又存在水解。

【师生共同解释】亚硫酸氢根的电离能力大于水解能力，而碳酸氢根的水解能力大于电离能力。

同理得，碳酸氢根的水解常数远远大于电离常数，故碳酸氢钠溶液显碱性。

【得出结论】强酸的酸式盐，通常只电离不水解，因而显酸性。多元弱酸的酸式盐的酸碱性需要比其电离常数和其水解常数的大小。证据推理水平3中，能对模型和原型的关系进行评价以改进模型，以此演变出以下深度理解的问题链。

【问题链1.1】根据《化学反应原理》P121中给出的数据判断Na2HPO4、NaH2PO4、KHC2O4溶液的酸碱性？

【问题链1.2】常温下，同浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液呈 [_________]（酸性、碱性、中性）？（已知CH3COOH的K（CH3COOH）=1.75×10—5）

【问题链1.3】常温下，K（HCN）=6.2×10—10，则同浓度的HCN和NaCN混合溶液显什么性？

【师生共同解释】弱酸酸式盐的矛盾体是酸式根的电离和水解。关键是看哪方面占据主导优势。上述问题链1.1中的Na2HPO4显碱性，NaH2PO4溶液显酸性，KHC2O4溶液显酸性。问题链1.2显酸性，问题链1.3显碱性。

【设计意图】深度学习强调知识整合和意义联结的学习内容，使知识具有情境化、整体化和结构化特征，从而有利于学生认知的整体构建以及知识迁移能力的形成。上述问题链教学策略从证据推理与模型认知的素养水平2提升素养水平3，并触及素养水平4。并能通过不同酸式盐特征寻找证据，初步分析解释证据与结论之间的关系。

（二）基于模型演绎的问题链导学策略

溶液中，离子浓度比较是盐类水解的应用学习过程中的核心。化学核心素养中证据推理与模型认知水平3的核心内容：能从定性与定量结合上收集证据，能通过定性分析和定量计算推出合理的结论;能认识物质及其变化的理论模型和研究对象之间的异同，能对模型和原型的关系进行评价以改进模型。

从表面上看，它与氯化铁溶液也是类似，温度升高，平衡正向移动，二氧化碳逸出，而碳酸钙下沉，两者不能充分接触，使平衡持续正向移动。

【设计意图】应用问题链探讨盐类水解应用的蒸干转化问题。通过盐类加热普通模型→盐类加热转化模型→盐类加热特殊模型，构建盐类加热转化的变化过程模型。（如图3所示）从常见的盐类水解移动认知模型提升为评价、改进模型。进而探索复杂化学问题情境中化学过程模型的认知。

五、结语

基于证据推理与模型认知的问题链深度学习课堂立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，充分发挥化学课程的整体育人功能，构建发展学生化学学科核心素养。问题链的化学课堂是以知识深度理解的化学课堂。问题链的深度理解课堂是化学课堂新范式。

参考文献

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