“证据推理与模型认知”在高中化学教学中“落地”
基于证据推理和模型认知的高中化学教学实践
基于证据推理和模型认知的高中化学教学实践发布时间：2021-06-29T06:38:27.993Z 来源：《当代教育家》2021年12期作者：吉妍[导读] 在课程教学中尤为关键。
文章以此为背景，探究证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的实践途径，为相关教师提供一定参考。
合阳县职业技术教育中心 715399摘要：在高中教育教学水平逐渐提升，各类教育资源储备愈发丰富的形势下，高中化学教学对核心素养培养工作愈发重视，成为其适应教育发展与课程教学要求变化的重要工作内容，而证据推理与模型认知作为其核心素养中的重要元素，在课程教学中尤为关键。
文章以此为背景，探究证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的实践途径，为相关教师提供一定参考。
关键词：高中化学；证据推理；模型认知引言：证据推理与模型认知培养工作侧重引导学生在化学学习过程中能够从证据意识出发，对物质组成，物质结构以及其变化过程进行可能假设，并通过逻辑推理进行证实，最终整理为涵盖完整逻辑关系的观点、结论、证据，同时能够从特定分析对象本质出发，构建相应模型并借此分析化学现象，探究其规律。
基于该核心素养内容，与其作用机制配套的教学工作尤为重要。
一、构建多元化教学情境受自身化学学习认知水平与学科知识储备影响，学生在实际学习过程中需要借助一定的教学引导帮助其延伸思维，生成探究问题内容，进而调动自身证据意识，收集分析相关证据信息，在教师的引导下逐步建立证据链，并通过建立具体的模型将证据内容具象化，通过分析整合后得出相应结论[1]。
为此，教师可通过构建多元化教学情境，促使学生在情境引导上进行证据链构建与模型构建过程。
例如，在《研究物质性质的方法和程序》的课时教学中，教师可借助多媒体或微视频，为学生展示研究物质性质的方法和程序，并令学生以展示的理论内容为证明内容，并借助教师提供的材料总结具体的方法和程序，将相对抽象的操作过程转化为对理论的直观分析过程。
以观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象为例，教师可为学生提供钠金属材料，令其依照多媒体课件或微视频提供信息进行实验操作，在此过程中强化化学实验探究能力。
基于证据推理与模型认知素养培养的高中化学教学策略探究
2021年13期┆229随笔基于证据推理与模型认知素养培养的高中化学教学策略探究张卫卫摘 要：化学课程作为高中整体综合性比较强的一门重要学科，在教学中也是占有十分重要的地位。
如果想最大限度地提高和改善学生的综合能力和学习效率，就必须进一步提高和加强化学专业的综合核心能力。
而对于化学学科来说，核心素养的训练主要表现为对有关化学知识的证据推理和有关模型认识训练。
所以假设若要有效地改善和提高学生的自我实践技能，就必须要注重培训学生证据推理和建立模型的能力。
但是许多教师对如何基于"证据推理与模型认知"的素养训练来对其他相关化学课堂的教学而言却觉得束手无策，建议制定出一套完善相应的教学措施。
关键词：证据推理；模型认知；素养培养；高中化学 一、培养逻辑能力，引导学生构建科学探索体系化学是一门实验性比较强的学科，注重培养学生的实践技能和学生的综合素养。
因此，在课堂教学的整个过程中，教师应特别注意培养和提高学生的逻辑思维能力，逐步引导他们建立自己的科学探究体系，为学生的证据推理、模型认知能力打下坚实的基础。
教师还应设计自己的教学目标，描述与化学知识相关的教学方法，从而大大降低学生在课堂上掌握和运用化学知识的复杂性和难度，为今后培养和提高学生的综合化学核心素养打下坚实的基础，并通过建立一套相应的化学思维导图，帮助学生能更好地理解和总结所学的化学知识，逐步引导他们建立起自己的化学知识结构体系。
二、营造探究氛围，鼓励学生基于证据进行推理我们通过研究可以看出，学生对化学证据的探究能力比较低，这是因为课堂上缺少了具有探究意义的气氛。
所以我们的教师在进行课堂教学时，应该尽量努力为孩子们营造一种具有探究性的环境和氛围，鼓励他们对其中的相关证据做出主动地推理，学生通过对证据的推理，可以使其逐渐了解化学的规律，并且通过推理相关的化学现象，可以得出结论，提高了学生掌握知识的技巧。
而且教师还是应该积极鼓励学生对其得出结论进行大胆质疑，以此方式可以培养他们的创新意识，提高他们的自主学习能力。
证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的有效落实
证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的有效落实作者：侯雅楠来源：《新课程》2021年第31期摘要：在新课改的教学标准中，提出了培养学生学科核心素养的概念。
化学学科作为国民经济发展过程中的重要因素，其教学地位越来越高，因此改善学生的学习效果，培养学生的化学核心素养，就成了推动学生综合发展的关键。
以“证据推理与模型认知”素养为例，对其在高中化学教学中的有效落实策略进行深入的研究与探讨。
关键词：高中化学;证据推理与模型认知;核心素养;培养策略高中化学核心素养主要包括：宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新认识、科学态度与社会责任五个方面，其中证据推理与模型认知是关键。
然而在实际教学中，部分教师受多方面因素的影响，仍然习惯性采取理论灌输的教学方式，导致学生对知识点的生成过程并不是很了解，在理解与应用的时候很容易出现纰漏，非常不利于学生学习效果及核心素养的提升。
因此，如何在高中化学教学中有效落实“证据推理与模型认知”素养的培养，就成为教师研究的重要课题。
一、证据推理与模型认知的解读1.证据推理的含义证据推理简称为D-S推理，是一种不确定的推理理论，即将所有的假设看作一个合集，从多个角度对命题的不确定性进行分析和描述，提取不同的证据并进行综合整理，随着证据的增加而缩小假设的范围，以此来解决学习中的化学问题。
该理论反映在化学教学中，指的是学生在面对新问题的时候，可以通过理论知识之间的逻辑关系，寻找能够证明假设结论的证据，从而获得解决化学问题的方法。
2.模型认知的含义构建模型的目的在于帮助学生理解物质的本质及特征，而模型与认知的组合，则可以理解为通过对某种模型的认知，来加强对教学知识点的理解与掌握。
而模型认知主要分为实物型模型和程序化模型这两类，反映在化学教学中，就是通过构建具象的模型来加深学生对抽象概念的理解，并帮助学生实现对化学知识的正确运用。
二、证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的有效落实1.做好充分的课前准备教师作为传播知识的重要媒介，在培养学生核心素养方面能够起到关键性作用，为此，教师需要做好充足的课前准备，在深入挖掘教材内容、全面了解学生学习情况的基础上，明确学生的培养目标、制定科学的培养方案。
基于“证据推理与模型认知”核心素养的高中化学探究性教学实践以“化学能转化为电能”为例
一、设计背景1.高中化学学科核心素养“普通高中化学学科核心素养”提出“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”等五个维度的素养。
其中，“宏观辨识与微观探析”体现了化学学科的特征，要求学生从化学的视角认识和解决问题；“变化观念与平衡思想”体现化学学科基本观念，体现物质变化中普遍存在的对立统一和动态平衡观念；“科学探究与创新意识”是化学学科核心素养“核心”的核心，以科学探究为实践基础，在实践中发现和提出有探究价值的化学问题；基于证据进行分析推理，运用多种模型来描述和解释化学现象，因此，“证据推理与模型认知”是思维核心；“科学态度与社会责任”是价值追求与立场，培养学生的可持续发展意识和绿色化学观念［1］。
2.探究性教学模式探究性教学模式是指在教学过程中，要求学生在教师指导下，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式对当前教学内容中的主要知识点进行自主学习、深入探究并进行小组合作交流。
包括创设情境激发兴趣、启发思考提出质疑、自主（或小组）探究设计方案、协作交流实验验证、总结提高得出结论等几个环节。
打造探究型的化学课堂，并贯穿以“证据推理与模型认知”为主调的核心素养，联系生活实际、创设问题情境，引导学生主动参与、合作学习，培养学生科学探究能力，激发学生创新意识，树立正确的情感态度与价值观，促进学生的核心素养全面发展。
二、基于“证据推理与模型认知”核心素养的探究型化学课堂——以“化学能转化为电能”为例1.教材、学情分析本节课教学内容是苏教版高一化学必修2专题二第三单元《化学能与电能的转化》第一节内容，是必修1“氧化还原反应”的拓展延伸，也是能量转化的生动体现，为之后“化学电源”“电能转化为化学能”的学习做好了铺垫。
学生有“氧化还原反应”的基础知识，也能熟练写出基本的氧化还原反应，又刚学过“化学反应中的热量”,对化学反应能量转化有一定的了解，通过必修1的学习对宏观现象是由微观本质所决定的思维方式也非常成熟，但是对于“原电池”这个概念是第一次接触，并且要将氧化还原反应升华到应用层面，对学生来说是个非常大的挑战。
化学学科核心素养之证据推理与模型认知在高中教学中的培养探析
化学学科核心素养之 "证据推理与模型认知 "在高中教学中的培养探析摘要:化学是高中学习内容的重要组成部分，且早于2014年教育部就提出学生发展核心教育素养体系，因此发展化学学科核心素养是教育者的重要使命，高中阶段亦不容小视。
化学学科核心素养分为五个维度，其中维度之一的“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养关键所在，属于思维核心。
世界万物皆是变化的，化学学科是我们认识世界了解世界的重要途径。
只有更好地认识世界，才能更好地利用万物，其关于我们社会地发展，人类的进步。
因此要充分培养高中化学的学科素养——证据推理与模型认知，从而提高高中化学教学效果，提高学生的化学文化知识和道德素养，促进科技的发展。
关键词:化学学科；证据推理与模型认知；高中教学引言:在全球科技化的形势下，不断加强化学教育是无可厚非的，化学有助于我们了解世间万物，解释世间奥秘。
高中生作为家庭、祖国未来的希望，让其具备全方位的能力，是社会各界人士广泛关注和十分重视的问题。
因此在高中教育中除了让学生掌握基础化学文化知识的基础上外，着重培养其化学学科核心素养亦十分重要。
课堂既是知识传播的主要途径也是能力培养的重要平台，而核心素养“证据推理与模型认知”则是在化学知识基础上，培养学生推理分析和建立化学知识模型验证推理结论的有效方式，因此在化学课堂中培养学生的“证据推理与模型认知”素养有助于学生全面发展。
一、培养证据推理与模型认知，激发学生兴趣化学知识相对较为抽象，学习兴趣显得十分重要。
虽然教师都理解兴趣的重要性，但由于教学任务，教学资源和教师自身素养的限制和影响，在课堂上如何在有限的时间内充分调动学生学习积极性是个难题。
且在传统教学中，课堂中多以老师为主导，学生多以听讲为主，导致学生课堂参与感不高；教师也并不能真正了解学生掌握的状况。
最终形成局面则是教师对学生的积极性调动不够，学生对抽象知识实际掌握不牢固，仅停死记硬背。
教师只是一味的追求讲授更多的知识点，赶课程进度，或许可以完成教学任务，但这一想法是不正确的。
证据推理与模型认知在中学化学概念教学中的应用
证据推理与模型认知在中学化学概念教学中的应用【摘要】在中学阶段的化学教学过程中，不管是日常教学还是中高考习题，化学概念无处不在。
化学概念作为贯穿初中、高中化学教学全过程的内容，其重要性明显。
尽管化学概念如此重要，但在实际的学习过程中，大部分学生在化学概念学习方面都存在方法不正确、学习效率低等问题。
因此，本文基于证据推理和模型认知的教学方式，通过实际的案例设计和解析，帮助学生解决中学阶段化学概念学习困难的问题，同时也为类似教学设计提供一些相关经验。
【关键词】证据推理;模型认知;中学化学;概念教学一、教学背景鉴于化学概念的高度概括性和抽象性等一系列特点，学习化学概念一直是中学教育的一个难点。
化学的概念、原理是什么意思，其自身存在一定的复杂性，大部分的中学生都存在化学概念学习吃力的情况。
因此，中学阶段化学概念的教学质量如何有效提升，已经成为当下化学教育工作者迫切需要解决的问题。
从化学概念的出现和考查情况来看，在解决相关化学概念问题的过程中，学生要积极寻找证据并对其进行处理。
因此，在实践教学过程中，教师应强化证据推理和认知模式，以便在整体上有效培养和提升学生整体的化学能力和素养。
二、教学设计化学概念具有抽象性、具体性和定义性等多种特点，对证据推理和模型认知在其中的应用来说，必定存在一定的共性。
本文以证据推理和模型认知在定义性概念中的应用为例，以人教版第一章第二节“气体摩尔体积”的教学为例，研究如何在化学概念中更好地应用证据推理和模型认知。
（1）教材分析。
气体摩尔体积是人教版第一章第二节的内容，气体摩尔体积内容的扎实学习，能够为化学气体的其他有关研究奠定基础。
此外，将物理模型与相关数据和“推测思维与建模”的概念模型相结合能有效地促进学生发展摩尔气体体积的概念模型。
（2）形势分析。
气体摩尔体积属于化学概念中的定义范畴，但同时它也具有显著的抽象性特点，而这一概念的引入，主要是为了方便后续化学研究的深入，因为气体作为化学研究学习中的常见概念，经常会参与各类化学反应，并对其产生不可忽视的重要影响。
“证据推理与模型认知”在化学选修3教学中的应用-精选文档
“证据推理与模型认知”在化学选修3教学中的应用普通高中化学课程标准《征求意见稿》明确了化学学科核心素养的内涵由五个维度来体现，分别是：“宏观辨识与微观探析；变化观念与平衡思想；证据推理与模型认知；实验探究与创新意识；科学精神与社会责任。
”每一个维度都有其特定的内容和意义，在教学中都发挥着不可替代的作用。
想要在教学过程中融入化学核心素养、培养学生的化学核心素养，就必须认真研究每个维度的功能和导向，做到教学源于核心素养，最终回归于核心素养。
顾建辛[1]就“证据推理与模型认知”作微观思考，结合“原电池”教学，分析了在教学中落实学科素养的关键。
常聪等[2]进行了“溶解度”的证据推理与模型认知核心素养的教学案例研究。
目前，关于化学选修3《物质结构与性质》与化学核心素养的培养方面的文章鲜少见报道。
化学选修3《物质结构与性质》的教学中，充分地体现了“证据推理与模型认知”的应用。
下面，笔者“构造原理”的教学实例浅谈一下。
一、“证据推理与模型认知”的内涵“证据推理与模型认知”是化学学科研究的思维起源与本质体现，具体包括五个方面的内涵[3]：（1）具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设；（2）通过分析推理加以证实或证伪；（3）建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；（4）知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；（5）能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
该内涵精辟地阐明，一堂高效的、渗透核心素养的课不是教师从头到尾的讲，学生被动的听。
而是师为导、生为主的，围绕“提出假设――分析推理――证明或修改假设――模型构建――解决问题”来精心设计的课。
这样的课堂，才能让学生的化学学科素养得到真正的升华！二、“证据推理与模型认知”在教学中的应用“证据推理与模型认知”在化学选修中的应用很广泛。
其中，“构造原理”的就是比较有代表意义的实例之一。
1.教学目标及教学重难点根据化学核心素养，本节课制定的三维教学目标如下：知识目标：能根据构造原理用电子排布式表示1-36原子核外电子的排布能力目标：通过探究和问题讨论，了解学习新知识的方法。
证据推理与模型认知在中学化学概念教学中的应用
证据推理与模型认知在中学化学概念教学中的应用1 引言证据推理和模型认知是科学实验研究的两个重要方面。
在化学概念教学中，这两个方面也很重要，因为学生需要通过实验和观察来了解化学世界中的现象和规律。
本文将探讨如何运用证据推理和模型认知来提高中学化学概念教学的有效性。
2 证据推理的应用证据推理是从事科学实验研究的关键方法之一，是在进行实验时收集、分析和解释数据的过程。
在化学实验中，学生需要收集一系列数据，以协助他们理解各种化学现象和规律。
例如，学生可以通过观察化学反应中的颜色变化、气体产生和温度变化等数据来理解化学反应的原理。
在化学概念教学中，我们可以利用证据推理来帮助学生了解化学现象的本质。
例如，在讲述化学反应速率的概念时，我们可以先通过实验来收集数据，然后使用证据推理来解释反应速率的变化和影响因素。
同时，我们还可以要求学生自己进行实验，收集数据和分析结果，以便更好地掌握化学反应速率的概念和应用。
3 模型认知的应用模型认知是指学生在学习化学时构建和运用化学模型的能力。
化学模型是指对现实世界中化学现象和规律的简化和抽象的表达方式，可以帮助我们更好地理解和应用化学知识。
在化学实验中，学生通过观察和收集数据，建立化学模型，并通过实验验证模型的准确性。
在化学概念教学中，我们可以通过引导学生建立化学模型来提高学生的化学认知能力。
例如，在学习化学反应时，我们可以引导学生建立反应物和生成物之间的化学反应式，以帮助他们更好地理解化学反应的原理。
通过加强学生的化学模型认知能力，我们可以帮助他们更好地掌握化学知识，提高理解和应用化学的能力。
4 综合应用证据推理和模型认知是化学概念教学中两个重要的方面。
综合应用这两个方面，可以有效提高学生的化学认知能力和理解化学知识的能力。
例如，在讲述化学反应时，我们可以引导学生提出关于反应速率的假设，并通过实验和数据分析来验证假设。
这样，学生将不仅学习到化学反应速率的概念，而且还能够了解如何运用证据推理和模型建立来解释和应用化学知识。
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例：
1、在《原电池》教学中，可让学生自己做铜锌 原电池实验，自己比较导线连接前后反应现象的 差异，分析现象背后所涉及的反应原理，教师不 断启发、引导，渗透建模的思想，最终由师生共 同探讨，建立起原电池的构成模型，为电解池模 型的学习奠定基础。 2、在学习同分异构时，可以从碳的原子结构模 型入手，学习碳原子的成键特点，再让学生利用 实物模型进行拼插和同分异构体的书写，进而建 立起同分异构的相关模型，为进一步学习其他类 别的同分异构打下基础。
下面以《卤代烃》的教学为例，阐述在实际教 学活动中，如何指导学生运用证据推理和模型 认知的方法学习。
1.收集证据，对物质的性质及其变化提出假设。比较乙烷 和溴乙烷在结构上的相同点和不同点，猜想两者在化学性 质上的异同。类比烷烃的取代反应，推测断裂C-H键，根 据两者的不同之处，大胆假设C-Br键也可能断裂。
2.基于证据进行分析推理。教师向学生展示C-H键和C-Br 键的键能数据，基于学生的已有认知，共价键键能越大， 该共价键越稳定，从而推出溴乙烷发生取代反应时断裂的 是C-Br键，溴原子被取代。根据元素周期律的相关规律， 由于溴元素的非金属性比碳强，故C-Br键中的共用电子对 更偏向于溴原子，从而使溴原子显电负性，同时提供碳和 溴的电负性数据，得出取代溴原子的原子或原子团也应该 显电负性的结论。
化学教学活动中的“证据推理”是基于基本理论和 化学实践的推理，具有很高的科学性和趣味性， 对于激发学生的学习兴趣、拓展学生的思维、提 升教学质量都有极大的促进作用。
模型认知能力的培养
“模型”包括实物模型和非实物的形式模型两类，形式 模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等。 实物模型主要有比例模型和球棍模型等以实物形态 展示的模型； 形式模型中的数学模型是用公式或方程等数学语言 描述的模型，如平衡常数表达式、化学反应速率方 程； 图像模型是用二维或三维坐标系中的数学图像描述 的模型，如反应速率与时间关系的曲线； 语义模型是用词语描述的模型，如教材中的阿伏加 德罗定律、元素周期律、盖斯定律等概念、原理、 规律都属于语义模型。
3.通过演示溴乙烷与强碱水溶液在加热条件下的 反应，检验水解反应后产生的溴离子，探究反应 机理，对以上推理进行证实。
4.学生进行总结回顾，进一步理解溴乙烷的水解 过程和反应机理，初步建立起卤代烃的水解反应 及卤代烃中卤素原子检验的模型，再通过典型例 题进一步完善模型，从而达到最终能熟练运用模 型的目的。
该内涵精辟地阐明，一堂高效的、渗透核心素养的课 不是教师从头到尾的讲，学生被动的听。而是师为导、 生为主的，围绕“提出假设——分析推理——证明或修 改假设——模型构建——解决问题”来精心设计的课。 这样的课堂，才能让学生的化学学科素养得到真正的 升华！
证据推理能力的培养
化学是一门以实验为基础的自然科 学，其理论体系是科学家对无数事 实材料概括的基础上，进行严密的 逻辑推理而形成的。在化学学科背 景中，“证据推理”对应的学科素养 就表现为依据有关事实或材料推出 新的判断或结论，从而实现问题的 解决或获得新的知识。
化学学习始终离不开模型，能否熟练地 建立或运用模型直接影响着学习的效率， 所以化学教学要引导学生进行模型认知， 教师在进行教学时，要为有关的学科方 法和思维方法选择适当的模型，引导学 生通过分析、综合、抽象、概括、比较、 判断、假设、推理等方法从已有模型到 建立起新的模型，让学生始终处于主动 参与、主动探索的积极状态。
“证据推理与模型认知”在ห้องสมุดไป่ตู้学 中“落地”
“证据推理与模型认知”的内涵
• （1）具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其 变化提出可能的假设；
• （2）通过分析推理加以证实或证伪； • （3）建立观点、结论和证据之间的逻辑关系； • （4）知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本
质特征、构成要素及其相互关系，建立模型； • （5）能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
以上教学环节中，理论证据和数据证据有机结合， 运用了分析法、类比法，验证法等教学方法，以 帮助学生学会科学的学习方法和思维方法，建立 并学会运用卤代烃的相关模型。
证据推理与模型认知是相辅 相成、不可分割的关系，两 者是学生在化学认知活动中 发展起来并在解决与化学相 关问题中表现出来的关键素 养，作为一线教师，我们要 不断地学习，用智慧从“证 据推理”出发，构建“模型认 知”的教学结构，立足教材， 有针对性地设计探究活动， 尽可能带领学生进入实验室 亲自动手进行实验，训练学 生用正确的思维、规范的语 言进行表达，帮助学生更好 的领悟化学学科的魅力所在。
例：
1、根据钠与水反应时“浮、熔、游、响、红” 等实验现象和已有知识进行有关推理，对钠 的密度、熔点等物理性质，钠与水反应时的 速率、产物以及能量变化形成相应的判断， 获得钠的有关知识； 2、根据乙醇的分子式及各原子的成键特点 进行推理乙醇可能的结构为CH3―CH2―OH 或CH3―O―CH3，然后通过乙醇与水反应 的实验对上述推理进行证实或证伪，从而得 出乙醇含有羟基的结论。