化学教学培养学生“证据推理与模型认知”核心素养的实践研究

刘完挺

摘 要：在教育体制改革的背景下，对各个阶段教育都提出一定要求，尤其针对高中化学教学，其涉及的内容相对较多，学生不仅需要全面掌握基础理论知识和基本技能，同时要求对基础知识有着深刻地理解，并学会运用，能高效完成化学习题及实验的解答。因此，在核心素养下开展教学时，应该加强对培养学生证据推理与模型认知素养的重视，并落实好各个教学环节，促进高中生化学水平的提升。基于此，本文主要分析培养学生证据推理与模型认知核心素养的重要意义，并阐述实施培养对策，仅供参考。

关键词：核心素养;化学;模型认知;证据推理

在信息化及科技化时代稳定发展的推动下，要想顺应时代发展，则必须要把握时代发展趋势。因此，在高中化学教学的过程中，为了促进学生化学水平的提升，教师应该全面认识到当前学生的化学学习情况，并适当的对教育教学方式进行优化，选择符合学生年龄段发展的内容，促进学生学习能力的提升。而且在核心素养培养背景下，教师应该注重培养学生证据推理与模型认知素养，通过多种教学形式的创新，引导学生积极参与学习，帮助学生建立思维体系，遵循核心素养培养标准，促进学生综合能力的全面提升。

一、培养学生化学证据推理与模型认知核心素养的重要意义

学生核心素养的发展不仅需要建立在立德树人的基础上，同時应该注重做好相对较为全面的优化。尤其是针对高中化学教学，要想实现有效培养学生的核心素养，教师应该注重对重点知识进行优化，围绕学生的学习情况进行创新，促使学生的证据推理与模型认知核心素养得到有效培养，遵循核心素养培养要求，发挥不可替代的意义[1]。

其中在核心素养背景下，培养学生证据推理与模型认知能够增强高中化学课堂教学效果。由于目前课程教学过于注重应试教育，尤其是高考，其作为衡量学生学习的重要标准，若为了高考过于注重理论知识讲授，学生在死记硬背的情况下无法完成知识学习，限制学生的未来发展。而通过证据推理与模型认知核心素养的培养，可以提升课堂教学效果，并通过实验探究的开展，打破传统课堂教学模式，激发学生化学知识探究的兴趣，使得学生对所学知识记忆更为充分，增强课堂教学效果。除此之外，学生的成绩固然重要，但是部分企业在招聘人才的过程中，不仅对学生的学历及成绩有着一定的要求，同时更关注学生的个人能力及个人素养。因此，高中化学教学时，教师必须要加强对自身责任的重视，遵循核心素养培养标准，有效对知识进行优化，选择符合学生年龄段发展的内容，注重对学生个人素养的培养，在传授给学生文化知识的过程中，应该注重学生个人素养的培养，落实好核心素养培养标准，并在证据推理与模型认知培养基础上进行优化，给予学生充足的探究实验，实现更加有效展开实施教学，为学生的学习及发展提供更多帮助。

二、培养学生证据推理与模型认知核心素养现状的困惑与不足

在培养学生核心素养的过程中，教师不仅需要加强对证据推理与模型认知能力的重视，同时应该全面分析当前学生的学习情况，有效对知识进行优化，选择符合学生年龄段发展内容，为学生的知识学习提供更多帮助，避免受到一定的限制及影响。再加上受传统应试及单一教学模式的限制，虽然学生对理论知识掌握充分，但无法有效地融入实验探究当中，导致学生无法有效完成知识学习，限制学生的未来发展。因此，在培养学生证据推理与模型认知核心素养的过程中，教师应该从多个角度进行分析，掌握核心素养培养面临的问题，注重激发学生学习热情，引导学生养成良好的学习习惯，促使学生积极参与问题的推理探究，并构建属于自己的认知模型体系，完成教师布置的任务，使得自身的化学水平不断提升[2]。

三、高中化学培养学生证据推理与模型认知核心素养的实践对策

（一）证据推理培养与应用

1.整合化学资源，培养学生证据推理能力

高中生的思维能力已经处于发展与形成阶段，为了能够提高教学效果，教师不仅需要遵循新课程教学要求，同时应该根据实际情况对课本知识进行优化，创设良好的学习环境，有效培养学生证据推理与模型认知核心素养。但是，在传统化学实验教学的过程中，绝大部分教学都过于注重知识传授，而且课程教学资源有限，导致学生始终处于被动学习的状态，无法对理论在实验当中的运用了解充分，限制学生化学水平的提升。因此，在化学实验教学的过程中，教师应该善于运用多种实验资源，有效对知识进行优化，分析学生当前学习情况，有效创新课程教学，并通过实验资源挖掘学生课本知识所学，使得学生能够深度学习，在遇到未知问题时，能够主动推理反应过程。例如，在“乙醇”这节课知识教学的过程中，教师需要实现通过情境导入的方式，将古人以诗会友、以酒会友进行讲述，随后延伸到乙醇教学，将一瓶乙醇展现在学生面前，让学生进行归纳乙醇的概述，如乙醇不仅可以作为饮品，同时可以通过物理降温的方式为高烧病人降温，还可以用70%-75%的乙醇杀毒，通过概述与导图，教师需要提出问题“乙醇究竟具有怎样的结构？”这样有助于引导学生更加积极探究乙醇的结构，进而通过教学方案的优化与创新培养学生的证据推理能力。而且在此环节还应该展开“乙醇的催化氧化”实验，并提出问题能否将两步化学反应用一个化学方程式表示？反应中乙醇断裂哪些键？在实验探究过程中，教师需要给予学生充足的机会，基于学生推理证据的机会，促使学生能够推导出化学方程式，并在观察实验中分析催化剂的运用情况，有助于提高课程教学的有效性，帮助学生更加高效完成重点知识的学习[3]。

2.证据推理在解化学习题中的运用

针对证据推理化学试题的解答，大部分都是化工生产实际应用相关的习题，对学生证据推理能力有着一定的要求。例题：在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2.将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。其中反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线图（通过PPT展示），在50-250摄氏度范围内随温度的升高，问NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因？在解答这道习题时，学生应该对新型催化剂去除大气中的NOx污染实验有着一定的了解，并通过分析物质性质和化学变化规律完成解答，实现证据的推理，进而准确完成习题的解答。

（二）模型认知类型与构建

1.以实验探究为导向构建化学模型

在高中化学课程教学的过程中，涉及的实验相对较多，学生需要注重分析实验，并在现有的基础上进行优化，选择符合学生年龄段接受的内容，引导学生更加全面掌握知识学习，提高课程教学的有效性，避免产生较为严重的影响而不利于学生知识学习。例如，在分散系及其分类内容教学时，氢氧化铁胶体的制备实验作为本节课重点实验，通过实验探究活动的开展，有助于帮助学生更加全面掌握沉淀和胶体的区别，而且在学生已有知识的体系中，氢氧化铁作为以沉淀的形式存在，在实验开展时有讲述氢氧化铁为胶体，导致学生知识学习过于混乱，限制学生能力的提升。所以，在教学环节，以实验探究为导向帮助学生构建化学模型发挥重要的作用，教师可以通过实验优化与创新培养学生的思维能力，围绕核心素养引导学生对化学模型有着一定的掌握，促使学生在学习时能够理解胶体这种物质的特殊形态，发挥核心素养下培养学生认知模型能力的效果。

2.帮助学生建立理想模型

对于高中化学知识学习来讲，由于难度相对较高，而且涉及具备逻辑性的实验知识，为了帮助学生建立理想模型，教师应该以便捷为导向开展教学，其作为实际研究问题简单化的存在形式，通常都是模型与原型之间的优化，但并不是所有模型与原型都有相似性，如元素周期表中元素符号，其虽然是一种模型，但却没有原型，主要存在就是便于学生记忆化学元素，进而能够高效完成重点知识的学习。除此之外，模型只是按照原型具有的特征进行优化，只能无限接近于原型，并不能代替或期待原型，尤其是针对优化学课程当中，通常通过球棍模型代表甲烷分子，其虽然能够代表进行表述，但无法代表原子的实际大小，而且原子间的棍长无法代表实际分子的长度，再加上C、H之间的棍不是真实存在的。所以，高中化学教师在实际开展教学的过程中，为了帮助学生更加深刻掌握重点知识，则应该注重简化教学，促使学生能够构建理想模型，實现更加有效教育教学，弥补传统化学课程教学的不足，实现更加有效培养学生证据推理与模型认知核心素养。

3.通过选择建立最佳模型

模型的构建可以通过其直观的特点引导学生更加全面掌握重点知识，进而得到广大教师的青睐与认可，而且在运用模型解决化学知识的过程中，针对同一个问题需要建立多种化学模型，随后通过比较选择最佳模型，提高学生的化学水平。例如，在探究“铝三角”关系的过程中，教师可以帮助学生建立两种不同的模型，首先数学模型，向铝盐中加入氢氧化钠溶液，使得其声场氢氧化铝沉淀，同时需要保证铝离子与氢氧根处于1：3的状态，继续添加氢氧化钠，氢氧化铝与氢氧化钠发生反应，促使铝离子与氢氧根满足1：4的数学关系，随后通过实验的优化与完善，偏铝酸根则能够与铝离子生产氢氧化铝。随后在构建图像模型的过程中，教师应该将图像直观的展现在学生面前，并让学生对铝三角变化形式了解充分，促使学生能够选择最佳模型，更加深刻理解题意，增强学生建立模型和使用模型的能力。

结束语

总而言之，在高中化学教学培养学生证据推理与模型认知核心素养的过程中，教师应该建立教学目标，并通过全面分析与优化，选择符合学生年龄段接受的教学模式，加深学生对理论知识的掌握，促使其能够高效完成重点知识的学习。而且通过培养学生证据推理与模型认知核心素养，有助于帮助提高学生化学心理能力，符合新时代人才培养要求。需要注意的是，虽然通过这种模式教学能够发挥一定的效果，但仍然应该做好相对较为全面的反思，避免仅停留在引导学生掌握知识而限制学生的发展，注重适当的培养学生自主学习能力、合作意识及实验探究能力等，创新教学途径，为高中生创设良好的学习环境，提高课程教学的有效性，提升学科素养。

参考文献

[1]赵铭、赵华.“证据推理与模型认知”的内涵与教学研讨[J].化学教学，2020（02）：29-33+60.

[2]左玉、李鹏鸽、刘素素、曹晋瑜、张彩凤.运用化学史培养学生化学学科核心素养的研究[J].广州化工，2020，48（07）：178-181.

[3]戴雨濛、吴新建、张贤金.基于“证据推理与模型认知”的对话教学评析——以“乙烯与加成反应”教学为例[J].化学教学，2019（07）：51-54.

[4]常靖伟、陆国志.证据推理与模型认识素养在高中化学教学中的有效落实[J].山东化工，2021，50（01）：211-212+214.

[5]江小贤.核心素养下高中化学教学培养探究能力的研究[J].当代家庭教育，2020，（09）：88.

[6]何静.基于讨论式教学培养高中化学学科核心素养[J].文理导航（中旬），2020，（02）：41-42.