楊立超

【摘 要】關(guān)注學生核心素養(yǎng)的提升，促進學生證據(jù)推理與模型認知能力的提升，這是新時期高中化學教育工作者的重要工作任務，也是促進高中化學教學進一步滿足高中生學習需求與發(fā)展需求的必然之舉。因此，為真正貫徹落實立德樹人根本任務，這篇文章將從高中化學核心素養(yǎng)之一“證據(jù)推理與模型認知”能力的培養(yǎng)入手對如何開展高中化學教學展開探討。

【關(guān)鍵詞】證據(jù)推理;模型認知;高中化學;核心素養(yǎng)

在高中化學教育教學改革中，促進學生核心素養(yǎng)的提升是最值得廣大教師關(guān)注的話題，證據(jù)推理與模型認知作為學生高中化學核心素養(yǎng)的重要組成部分，既包括手機證據(jù)，對物質(zhì)性質(zhì)及其變化提出可能性假設(shè)的能力，也包括對證據(jù)進行分析推理，驗證偽假設(shè)的能力，既包括證據(jù)與結(jié)論之間關(guān)系能力的解釋，也包括科學結(jié)論形成過程中證據(jù)途徑的尋找;既包括建立化學現(xiàn)象與模型之間的聯(lián)系，也包括運用多種模型描述與結(jié)束化學現(xiàn)象的能力?？梢哉f，證據(jù)推理與模型認知能力將陪伴學生高中化學學習的始終，將對高中生化學學習能力與思維能力產(chǎn)生深遠影響。那么，在新時期的高中化學教學實踐中，教師依照何種方式開展高中化學教學，更有助于學生證據(jù)推理與模型認知能力的培養(yǎng)呢？我們建議廣大教師從以下環(huán)節(jié)入手，循序漸進，指導探究。

一、引入話題，激發(fā)興趣

從興趣入手引入話題，引導學生思考，激發(fā)學生興趣，這是帶領(lǐng)學生走進化學課堂的第一步，更加激發(fā)學生活力，引導學生提升核心素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。因此，在培養(yǎng)學生證據(jù)推理與模型認知能力之前，我們建議從實物入手、從故事入手、從歷史發(fā)現(xiàn)入手對學生進行引導，使學生對本節(jié)課所學知識有著濃厚的興趣，并帶著自己的求知欲走進化學世界。例如當教師引導學生學習“乙醇”時，不妨將其與新冠肺炎疫情期間，居家的必備“法寶”酒精入手對學生進行適當引導，讓學生對酒精的顏色、狀態(tài)進行觀察和分析。如果教師是圍繞元素周期表引導學生學習，則可以將“元素周期表”與英文的26個字母進行對比，通過強調(diào)元素周期表的“化學的語言”來引導學生積極參與到元素周期表的認知中來。

二、猜想結(jié)構(gòu)，證明推理

當學生的化學學習興趣被調(diào)動起來以后，教師則可以帶領(lǐng)學生走進“證據(jù)推理與模型認知”能力培養(yǎng)的下一步環(huán)節(jié)“猜想結(jié)構(gòu)，證明推理”。我們以“元素周期表”的引導為例，教師可以通過這樣的方式對學生進行猜想引導“如果你是門捷列夫，你會按照何種方式對元素進行排列？”在這樣的引導下，學生可能會說，按照“發(fā)現(xiàn)的時間順序來排列”、“按照元素相對原子質(zhì)量大小來排列”、“按照電子層數(shù)來排列”、“按照半徑來排列”……每一種排列方式的提出，都是一個學生循序漸進走進科學思維的一個進步。我們再以“乙醇”的講解為例，如果教師直接將乙醇的化學結(jié)構(gòu)顯示出來，并不能給予學生深刻的印象，但如果教師將乙醇的分子式C2H6O展示出來，讓學生根據(jù)這一元素符號中所包含的分子進行化學結(jié)構(gòu)的猜想，則可以進一步提升學生參與興趣與思考能力。按照學生的猜想，由于各種元素排列組合的不同，可能出現(xiàn)多種不同的結(jié)構(gòu)，而這些不同結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)，實際上就是學生證據(jù)推理的重要步驟之一。

三、實驗探究，證明推理

當然，化學核心素養(yǎng)的提升并不能僅僅建立在猜想上，在合理假設(shè)的基礎(chǔ)上，對其進行推理分析，進一步驗證，更是“化學人”應該有的思維方法與認知能力。因此當學生完成上述猜想以后，教師還應該引導學生找到實驗探究的方法，并在實驗探究的過程中進一步對自己的想法進行驗證，從而證明自己的推理是“真命題”亦或是“偽命題”。在元素周期表的實驗證明過程中，教師可以將學生以小組為單位進行劃分，每組負責完成相應的實驗任務，如第一組負責探究“原子序數(shù)與原子半徑的關(guān)系”，第二組探究“原子序數(shù)與原子發(fā)現(xiàn)先后順序之間的關(guān)系”，第三組探究“原子序數(shù)與原子質(zhì)量之間的關(guān)系”……學生有多少猜想，就將學生分為多少個小組，并鼓勵各個小組在數(shù)據(jù)、圖表支撐的基礎(chǔ)上完成相應的探究任務，以證明之前猜想的合理性。再如教師引導學生對乙醇化學結(jié)構(gòu)進行猜想時，由于學生可能出現(xiàn)多種猜想，但乙醇的化學結(jié)構(gòu)卻只有一個，如何判斷對“真假美猴王”進行辨別，教師就可以組織學生進行相應探討，明確判斷乙醇真正化學結(jié)構(gòu)的實驗方案，讓學生結(jié)合已有知識，發(fā)散思維，真正走進證據(jù)推理之中，如：將乙醇與鈉進行反應實驗，驗證乙醇是否可以被置換出H2，從而判斷出這兩種結(jié)構(gòu)中原子的斷鍵方式，（通過鈉不能與烴類物質(zhì)反應，即鈉不可以使C-H鍵斷裂，而可以使O-H鍵斷裂來驗證）。

由此可見，在高中化學教學中，無論是引導學生深入認知元素周期表，還是要引導學生走進乙醇的世界，都是可以通過引入話題激發(fā)興趣、猜想結(jié)構(gòu)證明推理以及實驗探究證明推理來鍛煉學生化學核心素養(yǎng)提升的。希望本文提出的通過證據(jù)推理與模型認知開展高中化學教學的實踐性探索能夠?qū)V大教師有所啟示。

【參考文獻】

[1]周業(yè)虹，王晶.素養(yǎng)為本的化學教學設(shè)計——以“鋁及其化合物”為例[J].化學教學，2018（12）

[2]保志明.證據(jù)推理與模型認知：“化學鍵”的教學與思考[J].中學化學教學參考，2018（13）

（黑龍江省大慶實驗中學，黑龍江 大慶 163000）