彭明锋 陈学敏

摘 要：化学学科作为高中教育的基础学科，是中学教学的重点学科，在我国自然学科发展领域占据重要地位。教育部在2014年颁布了《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》提出“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养的体系”。因此，在化学学科教学中，如何提高学生化学学科的核心素养是目前教育改革的重要任务。“证据推理与模型认知”属于化学核心素养五个维度之一，是化学核心素养的思维核心。本文基于化学核心素养“证据推理与模型认知”简述课堂教学模型的构建。

关键词：核心素养;“证据推理与模型认知”;教学模型;构建

化学学科核心素养培养要求方面同其他一些理论学科方面是有很大的区别的。目前教师进行化学教学时实验探究教学比较少。在化学科学探究学习中实验探究是非常重要的组成部分，其对于学生化学知识学习和掌握非常重要。学生化学必修知识和选修知识两方面都具有很多需要实验探究的知识存在。我们在对化学科学进行科学探究过程中，首先要对所研究的问题进行假设猜想，然后通过“证据推理”来论证假设猜想的正确性，通过证据推理能够帮助学生提高其核心素养，对于学生化学核心素养培养非常重要。

化学核心素养也是非常重要的学科素养，其是根据化学学科特点来指定的，是高中化学教育通过教学让学生培养的核心素养。“化学核心素养”在知识和技能方面需要教师在教学中做好实验探究教学、生活化教学和模型教学，要求教师加强化学教学中的实验室教学，提高学生的动手能力，避免传统教学中的重理论轻实践的问题出现，让学生明白化学学科学习中分数只是学习目标的一部分，重点还是提高自身进行化学实验的能力;在过程和方法方面要突出学生的学习主体地位，教师要从传统的教学主导者角色转换成教学的引导者和参与者，指引学生完成学习任务;在情感和价值观方面要鼓励学生进行科学探究，培养学生攻坚克难的科研精神，为国家科学技术水平的提高贡献力量，由于科研工作枯燥、难度高，教师要通过合理的教学方式来培养学生的科研奉献精神。

高中化学的特点是化学知识体系繁杂、知识面广，因此导致学生对于教师的教学内容理解起来比较难，对于化学知识的掌握比较困难。为了解决这种问题的存在，教师在教学中要将模型教学方法合理的融入进去。通过模型能够帮助学生更好的认识其需要认知的对象，模型也具有较强的诠释性、相似性和直观性。化学学科中许多概念以模型作为传输的载体，常见模型有形象模型、符号模型和数学模型（图表、三维图、等式等）等，这些模型能帮助学生更好的掌握和理解物质结构、物质性质以及化学的思想方法，从而切实降低了学习难度，减轻了学生化学学习的压力，帮助学生更加主动积极的学习化学，学生化学核心素养也会有明显的提高。所以，教师在化学教学中要培养学生的模型意识，通过教学让学生掌握模型建立的方法，更好的将模型运用到解题中去。模型思维法进行问题解决不但能够帮助学生更好的学习化学，还能够将这种方法运用到其他科目学习中去，比如，在物理题目解答的时候，学生也可以进行解题模型建立，然后运用物理思维法来分析和解决问题。同时，为了实现良好的教学效果，达到教学目标，教师在备课时，要对在教学过程中可能用到的模型做到成竹在胸，只有这样才能高效的引导学生形成建模解决问题的思想意识，而且教师要考虑到学生在开始学习建模解决问题时，会存在这样那样的问题，教师要给学生留出充裕的时间让学生建模，随着学生对于建模越来越熟悉，并形成建模思维，教师的模型教学就会变得容易起来。模型教学对于学生的学习起到事半功倍的效果，为了模型教学的顺利开展教师应从下面几点策略着手：

一、以实验探究为基础构建证据模型

化学的本质是“在原子、分子的微观水平上研究物质及其变化”，是一门以实验为基础的自然科学。在高中化学教学中，化学实验是最基础的教学方法，教师利用化学实验能够帮助学生更好的了解物质本身的特点，并且化学实验教学法也和学生学习需要相符，能够帮助学生更好的了解科学研究的整个过程，从而进行化学科学学习思维的建立。比如，在进行苯教学时，为了激发学生学习欲望，教师可以在上课前給学生播放一些视频，比如进行漂亮住房和豪华装修的展示，这样学生也能够真正的感受到生活的舒适度。然后再让学生找到其中包含的大气污染。这种情况下，学生学习兴趣很容易得到激发，学生也很容易提到甲醛污染以及苯污染等。接着在学习苯的分子结构时，先给出苯的分子式C6H6然后让学生根据前面所学烷烃、烯烃、炔烃的结构特点，鼓励学生进行苯分子结构的推测，这种情况下，学生也能够发挥自己的想象力。教师应该鼓励学生将自己认为的苯分子结构写出来。又如在教学Na2O2的性质时，先演示“滴水生火”的实验，激起学生的好奇心，学生脑中同时会产生疑问：水一般是用来灭火的，为什么在这里却能生火呢？随着疑问的产生学生的思维又得到培养。主动探索新知识的愿望就会越来越强。

二、以化学史构建智慧模型

我国著名化学家傅鹰教授曾说过：“化学给人知识，化学史给人智慧”。化学史可以激发学生的学习兴趣，加深对化学知识的认识，开拓学生的思维，掌握科学研究方法，对学生进行爱国主义教育和激发学生的爱国热情，使之发奋学习报效祖国。例如“元素周期表的发现”对元素周期表发现和完善的过程进行介绍，能够将归纳方法和分类方法体现出来，能够展示科学家的奋斗精神，以及从相对原子质量到原子序数认识周期表的科学认识过程等，帮助学生更好的了解科学发展的整个规律，从而更好的理解事物的本质，激发学生的科学探究精神，帮助学生掌握正确的学习方法。比如，在进行氯气介绍的时候，教师可以通过氯气发现来进行引入，这样学生能够更好的了解氯气发现的整个过程，感受到科研工作的不容易;因些在课学教学中利用化学史构建模型有利于从科学观念、科学方法、科学态度与创新精神等方面发展学生的学科核心素养。

三、以简化为导向构建结构模型

模型是为了研究人员解决复杂抽象的问题而构建出的简单方式，多数情况下，模型同原型之间存在一定的相似性的，但有的时候模型只是为了方便研究，同原型之间不存在相关性，例如：元素周期表中的元素符号，它是瑞典化学家贝采里乌斯对化学符号进行整理提出的一种命名方式，它是一种人工模型，但是却没有对应的原型，只是为了方便学生进行化学元素的记忆，将其现实意义体现出来。并且模型制作的时候，比较重视其特征的模拟，能够和原型接近，不能够替代原型。比如，有机化学中球棍模型代表甲烷分子，球棍模型只是为了形象的表示甲烷分子的分子结构，模型中原子的大小不能代表原子的实际大小，原子之间的棍长也不是分子的实际键长，甚至C、H分子之间的棍只是为了形象的表示原子结构，在原型中其实是不存在的。

四、以选择为导向构建最佳模型

模型往往比较直观和具体，能够帮助学生更好的掌握相关的理论，受到了广大师生的的热烈欢迎。当学生用模型思维解决化学问题时，可以针对同一个化学问题建立多种模型来分析和解决问题，然后在对多种模型解题思路和过程进行对比，找出最优的解题模型。比如，在进行铝三角问题解决的时候，我们课题通过两种模型建立来进行问题的分析。首先可以进行数学模型的建立，将氢氧化钠溶液加入到铝盐中去，从而出现沉淀，沉淀便是氢氧化铝，这种情况下铝离子与氢氧根满足1：3的数学关系，若是继续进行氢氧化钠的滴加，那么其也会和氢氧化钠发生反应，从而生成偏铝酸根，此时铝离子与氢氧根满足1：4的数学关系，若是颠倒滴加溶液的顺序，那么铝离子与氢氧根首先满足1：4的数学关系，不产生氢氧化铝沉淀产生，当继续添加氢氧化铝溶液此时偏铝酸根与铝离子满足3：1的数学关系，产生氢氧化铝沉淀。中学生对于这两种模型都非常熟悉，但考虑到“铝三角”题目的變型比较多，学生应该对不同的模型进行分析，选择最优的解题模型，更好地理解题意，提高学生建立和使用模型的意识和能力。

五、案例分析——以人教版必修二“元素周期率”为例

1.史话点题，探究发现历程

[情境导入]同学们，英语有26个英文字母，这些字母组成了单词，单词组成句子，句子组成文章，在化学学科中也有自己的基础语言字母，就是化学元素符号，在每一册化学教材最后一页都附有元素周期表，你们知道元素周期表是谁编排的吗？

[学生回答]门捷列夫

[史话支持]展示化学家门捷列夫在进行元素整理时的工作图片，弘扬化学研究精神。

2.结构猜想、证明推理

[实验探究]根据需要将学生分成四个小组，让四个小组的学生分别进行探究实验，每一组探究一种元素递变性质。第一组进行“原子序数与最外层电子数及元素化合价”的关系探究，第二组进行原子序数和原子半径关系探究，第三组进行原子序数和金属性关系探究，第四组进行原子序数和非金属关系探究，每一组同学在实验前先对其规律进行假设性推论，然后通过实验进行验证。

“原子序数与最外层电子数及元素化合价”的关系，第二组探究“原子序数与原子半径的关系”，第三组探究“原子序数与金属性”的关系，第四组探究“原子序数与非金属”的关系。

[实验探究1]以第三周期金属元素Na、Mg、Al元素为例，通过四个方面探究元素的金属性变化规律。

[实验探究2]以第ⅦA族为例，验证F2、Cl2、Br2、I2与氢气化合的剧烈程度，观察实验现象，得出结论。

[结论分析]通过对四组实验结果的探究对比得出元素性质的递变规律，让学生们体会到实验的成就和乐趣。

在教育体制改革不断深入的今天，高中化学的教学目标要符合国家新课标的要求。高中化学教学要把提高学生化学学科的核心素养作为根本的教学目标，通过不断改进教学方式，运用“证据推理与模型认知”的教学方式来对学生进行化学教育，帮助学生提高其实验能力和核心素养，从而给我个自然科学更好的发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]李似麒、李玉琼.高考理综Ⅰ卷化学图像题对“证据推理与模型认知”的考查及启示[A].福建教育学院学报，2017（11）：126～128.

[2]韩雅娟.应用基于核心素养的问题串突破化学教学难点——以化学必修为例[D].闽南师范大学硕士学位论文，2017.

[3]常聪、谭学才.证据推理与模型认知核心素养的教学案例研究[J].中学化学，2017（9）：9～10.

（本文系岭南师范学院创建国家教师教育创新实验区建设2018年校级教育教学改革项目“网络环境下高中化学微课教学资源的开发与利用”的研究成果，项目编号：LSJGJC1831）