证据推理与模型认知在电化学教学中的体现

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模型认知在高三化学复习教学中的实践应用——以电化学复习教学为例

模型认知在高三化学复习教学中的实践应用——以电化学复习教学为例

2019·01模型认知是《普通高中化学课程标准(2017年版)》中化学学科核心素养5个维度中的重要内容。

立足于化学学科核心素养,建构在学生较为熟悉的氧化还原反应这一思维模型认知基础上突破电化学这一高考重难点,并探讨相应教学策略。

摘要关键词氧化还原反应;电化学;模型认知电化学相关知识内容在高中化学中占有重要地位。

该知识体系在实际生活中应用也极为广泛,学生可通过电化学的学习加深对化学反应中的物质变化及能量变化的理解。

《普通高中化学课程标准(2017年版)》中在选择性必修课程“化学反应原理”的电化学模块要求学生能分析、解释原电池和电解池的工作原理,能利用相关信息分析化学电源的工作原理等。

学生过去在学习电化学相应内容时更多地将该模块当成新知识体系来进行学习,当电解池和原电池的问题混合出现时会对电化学中阴阳极和正负极的关系感到混乱。

笔者针对这一问题,以把握课标为基础,将电化学相应内容建构在学生先前较为熟悉的氧化还原反应模型基础上。

教师在引导学生复习时,可通过结合氧化还原反应模型理解电化学相应内容的本质在于反应中的电子流向问题,从而对电极反应方程式及装置进行解析,最终从培养模型认知这一核心素养来提升学生解决问题的能力。

一、模型认知的内涵高中化学学科核心素养中对“模型认知”要求学生知道可以通过分析、推理等方法研究对象的本质特征、构成要素及相互关系,建立模型,能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律[1]。

模型和模型方法是科学研究重要的产物和方法。

模型具有描述性、解释性和预测性,可在科学研究中将复杂、抽象、不可观测的对象进行简化。

在教学中,模型可较普遍地按照代表和反映物质原型的方式将模型分为物质模型(晶体结构模型、球棍模型、地球仪、动植物标本等)和思想模型(原子结构模型、碰撞理论,化学键模型等)[2]。

学生在学习中对模型的认知有个渐进的过程:首先认识化学中的主要模型,而后理解模型的本质,接着运用模型解释化学反应发生的本质,预测物质的性质和用途,最终在实际问题中通过建构模型提升问题解决能力。

基于模型认知的高中化学课堂教学思考——“原电池”教学模块的教学实践研究

基于模型认知的高中化学课堂教学思考——“原电池”教学模块的教学实践研究

2020·11文章以高中化学化学能与电能转换模块的课堂教学实践为例,研究运用“是什么”“为什么”“怎么做”的教学方法,设计模型认知课堂教学实践,培养学生理解模型内涵、建构新模型,解决化学问题,提升模型认知素养。

摘要关键词模型认知;化学学科核心素养;教学方法;原电池国家发展潜力依仗于高水平复合型人才,国之栋梁奠基于中学教育,中学教育的良性发展依赖落实核心素养。

有关数据表明,在“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”等五大素养中,较为陌生的是“模型认知”素养。

为此,本文以“原电池”教学模块的教学为例,研究运用“是什么”“为什么”“怎么做”的教学方法,设计基于模型认知的课堂教学实践,引导学生通过深刻理解模型内涵、从而建构新模型,并能娴熟运用来解决此类的化学问题,内化模型认知素养,激发学生兴趣。

一、理解模型认知的内涵认知心理学提出“个体的知识是由每个人原有的知识经验为基础来建构,实现对现实世界的解释和理解。

学习是积极主动的建构和社会互动过程”。

追问“What ”“Why ”和“How ”达成认知世界,“What ,是什么”指关于事物本质的问题,事物本质是该事物有别于其他事物的内涵属性。

“Why ,为什么”指对事物问题发生原因进行有价值探讨,追根溯源,才能知其真面目,为人们“How ,应该怎么做”而提供有价值的指导。

《普通高中化学课程标准(2017年版)》对于“证据推理与模型认知”素养阐述:“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,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。

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,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。

”这引领我们深刻体会“证据推理与模型认知”素养核心意义所在。

化学是一门探索奇妙物质世界的自然科学,人类对自然的认识必定有化学科学的贡献。

而高中化学教师应致力于采用各种教学方式精心引导学生迈入这个神奇的化学王国,激发兴趣,成就美好。

论高中化学核心素养“模型认知”思维在教学中的培养

论高中化学核心素养“模型认知”思维在教学中的培养

论高中化学核心素养“模型认知”思维在教学中的培养高中化学是一门涉及大量的实验和观察、模型建构和推理的科学学科,对学生的思维能力提出了很高的要求。

而在高中化学教学中,培养学生的“模型认知”思维能力尤为重要。

本文将从“模型认知”思维的定义、意义、特点以及在高中化学教学中的培养策略等方面展开阐述。

一、“模型认知”思维的定义与意义“模型认知”是指通过模型对现实世界进行认知和理解的能力。

在化学教学中,“模型认知”思维是学生通过化学实验、观察和模型建构,从直觉、经验和逻辑推理出发,对事物进行抽象化和理论化的认知过程,是学生学会将化学现象和实验结果用科学概念和模型进行描述和解释,能够在实际问题中利用化学模型进行思考和解决问题的一种思维方式。

培养学生的“模型认知”思维能力,对于其学习化学知识与技能的发展具有重要的意义。

它有助于学生建立科学知识体系,形成正确的认知观念。

它可以激发学生的兴趣,增加学习动力,提高学习效果。

它可以培养学生的实践能力和创新思维,为学生将来从事化学相关领域的工作打下坚实的基础。

二、“模型认知”思维的特点“模型认知”思维有自身的一些特点。

它是一种综合型的思维能力,需要学生从系统思维、概念思维、模型思维等多个方面进行整合,并且需要在具体问题中进行灵活应用。

它是一种综合性的认知过程,需要学生具备一定的观察、实验、分析、推理和表达等多种能力,而不仅仅是某几种认知单元的应用。

它是一种抽象化的认知过程,需要学生进行概念层级的拓展和推断,并且需要学生具备对复杂问题进行简化和抽象的能力。

它是一种动态的认知过程,需要学生在实践中不断地调整和修正自己的认知框架,形成一个动态的认知模型。

三、高中化学教学中“模型认知”思维的培养策略在高中化学教学中,培养学生的“模型认知”思维能力是至关重要的。

为此,教师可以采取以下策略来进行培养。

要注重化学实验的设计和开展。

化学实验是培养学生“模型认知”思维的重要手段。

教师可以设计一些富有启发性的实验,让学生在操作中观察现象、提出问题、进行推理和验证,并且在实验结果中建构和修正化学模型,以培养学生的系统思维、实验思维和模型思维。

基于证据推理与模型认知的教学实践研究---以《强电解质和弱电解质》为例

基于证据推理与模型认知的教学实践研究---以《强电解质和弱电解质》为例

基于证据推理与模型认知的教学实践研究---以《强电解质和弱电解质》为例发布时间:2022-08-11T01:18:51.519Z 来源:《教学与研究》2022年7期作者:陈丹红[导读] 明确化学学科核心素养中“证据推理与模型认知”的意义,以苏教版高二《化学反应原理》中的《强电解质和弱电解质》为教学案例陈丹红福建省莆田第三中学摘要:明确化学学科核心素养中“证据推理与模型认知”的意义,以苏教版高二《化学反应原理》中的《强电解质和弱电解质》为教学案例,从教学目标、教学设计,教学反思来浅谈“证据推理与模型认知”在化学课堂教学中的应用。

关键词:证据推理与模型认知强电解质和弱电解质教学设计化学课程标准提出了化学学科的五个核心素养,每个素养代表着不同的维度,要想在课堂教学中培养学生的核心素养能力,我们就要清楚每个素养的真正意义,课堂教学是培养学生核心素养的主要场所,教师要结合教学内容,围绕五大核心素养,精心设计教学方案,从而实现对学生核心素养的培养。

本文就“证据推理与模型认知”进行分析,并结合《强电解质和弱电解质》教学案例研究,分析在实际教学从“证据推理”出发,构建“模型认知”,实验“模型应用”的教学结构,最终实现化学学科的价值魅力。

一、关于“证据推理与模型认知”内涵剖析证据推理是科学的重要手段,证据是能够证明某事物真实性的有关事实或材料,基于证据的推理是指依据有关事实或材料推出新的判断或结论,从而解决或获得新的知识。

一堂高效的、落实核心素养的课堂不是教师的一言堂,学生被动的听。

而是老师引导、学生为主体,围绕“提出假设、分析推理、实验或证据证明、修改假设、模型构建、解决问题”来精心设计的课。

这样的课堂,才能让学生主动学习,认真思考,充满好奇,在探究中寻找答案与规律,建立模型认知,运用模型解释化学现象,这样才能真正体会到学化学的意义。

二、“证据推理与模型认知”在《强电解质和弱电解质》教学中案例剖析1、总体设计思想本节课的教学以教师导为辅,学生建构为主,在课堂6+1的七个教学环节中,注重引导学生在已学的知识基础上自主学习,促进其理解化学的模型观、微粒观、分类观、实验观等核心观念,从模型引入,引导学生在已学知识寻找理论证据、从这验现象、实验结果获得实验证据,通过类比推理、逻辑推理,建构模型,得出强电解质和弱电解质的概念,通过模型应用对不同物质进行分类,再通过信息提示,模型拓展对没有学过的物质进行认定。

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

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教学中的应用

证据推理与模型认知在中学化学教学中的应用

证据推理与模型认知在中学化学教学中的应用证据推理和模型认知是化学教学中非常重要的两个概念。

证据推理是指根据已有的实验数据和理论知识,推导出新的结论或解释。

模型认知则是指对于现象的解释和理解,使用模型或理论来描述和解释其过程和机理。

在中学化学教学中,证据推理和模型认知的应用能够帮助学生更好地理解和掌握化学知识。

例如,在学习化学反应时,学生需要掌握化学反应的基本概念及其反应机理。

通过证据推理,学生可以根据实验数据和理论知识,推导出反应的化学方程式和反应类型,从而更好地理解和掌握反应过程。

同时,通过模型认知,学生可以使用化学模型或理论来描述反应过程,理解反应机理和反应条件对反应速率的影响。

另外,在学习化学元素和化合物时,学生也需要掌握元素和化合物的性质和结构。

通过证据推理,学生可以根据元素和化合物的实验数据和理论知识,推导出它们的基本性质和结构。

通过模型认知,学生可以使用化学模型或理论来描述元素和化合物的结构和性质,帮助学生更好地理解和掌握化学元素和化合物的知识。

综上所述,证据推理和模型认知是中学化学教学中非常重要的概念,能够帮助学生更好地理解和掌握化学知识。

因此,在化学教学中,教师应该注重培养学生的证据推理和模型认知能力,让学生在学习过程中不断提高自己的思维水平和探究能力。

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高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养

高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养

高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养一、本文概述随着教育的不断发展和深化,核心素养的培养已经成为教育领域的重要议题。

在高中化学教学中,如何有效培养学生的“证据推理与模型认知”核心素养,已成为广大教育工作者关注的焦点。

本文旨在探讨高中化学教学中如何实施这一核心素养的培养,以期提高学生的化学学科素养和综合能力。

本文首先界定了“证据推理与模型认知”核心素养的内涵,阐述了其在高中化学教学中的重要性。

接着,分析了当前高中化学教学中存在的问题和挑战,如教学内容单教学方法陈旧、学生缺乏实践机会等。

在此基础上,提出了在高中化学教学中培养学生“证据推理与模型认知”核心素养的具体策略和方法,包括优化教学内容、创新教学方法、加强实验教学、开展课外活动等。

本文还强调了教师在培养学生核心素养中的作用,提出了教师应具备的专业素养和教学能力。

同时,也指出了在培养学生核心素养过程中需要注意的问题,如尊重学生个体差异、注重学生的情感体验、强化学生的实践能力等。

本文总结了在高中化学教学中培养学生“证据推理与模型认知”核心素养的重要性和实施策略,旨在为广大教育工作者提供有益的参考和借鉴。

二、高中化学教学中的“证据推理”培养在高中化学教学中,培养学生的“证据推理”核心素养至关重要。

证据推理是指基于实验事实和科学理论,通过逻辑分析和推理,得出科学结论的过程。

这一过程要求学生具备扎实的化学基础知识,良好的实验技能,以及科学的思维方法。

教师应该通过实验教学来培养学生的证据推理能力。

实验是化学学科的基础,通过实验,学生可以亲自观察化学反应的现象,收集实验数据,形成直观的证据。

在实验教学中,教师应该引导学生分析实验现象,理解实验原理,通过实验数据和现象来推理出实验结果。

同时,教师还应该鼓励学生设计实验方案,进行实验操作,培养学生的实验能力和创新精神。

教师应该注重培养学生的逻辑思维能力。

证据推理需要严密的逻辑思维能力,教师应该通过课堂教学和习题训练,帮助学生掌握逻辑推理的基本方法,如归纳、演绎、类比等。

基于“证据推理与模型认知”的高中化学教学实践1——以“元素周期律的应用”教学为例

基于“证据推理与模型认知”的高中化学教学实践1——以“元素周期律的应用”教学为例

基于“ 证据推理与模型认知” 的高中化学教学实践1 ——以“ 元素周期律的应用” 教学为例摘要:培养学生的化学学科核心素养是化学教育研究的热点和难点。

“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分,也是重要的化学学科思维方法。

“证据推理与模型认知”贯穿于科学探究的过程,所以教学工作中需要“基于证据推理与模型认知”能力培育的教学内容进行设计与规划。

本文以“元素周期律的应用”教学为例,探索在高中化学教学中如何通过有效的教学设计促进学生“证据推理与模型认知”核心素养的落实。

关键词:证据推理;模型认知;元素周期律在课改全面启动和核心素养教育深入实施的大背景下,明确课程改革的具体方向,界定化学学科的核心素养目标,对于教学工作的具体开展有突出现实意义。

化学学科核心素养包括“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”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”5个方面[1]。

元素周期律是高中化学课程的核心概念之一,对学生认识元素性质和物质性质及其变化规律、化学基本原理均有重要的指导作用。

“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的思维核心,在“元素周期律的应用”教学中让学生体验证据推理的过程,帮助学生建立相应的认知模型,指导学生学会应用模型解决实际问题,以确保"证据推理与模型认知"核心素养的真正落地。

1.“证据推理与模型认知”概述作为化学学科核心素养的思维核心,“证据推理与模型认知”是学生获得科学知识的重要方法,是学生在化学学习活动和解决化学实际问题中表现出来的关键素养。

“证据推理与模型认知”是化学学科学习乃至科学探究中要求学习者思想需要建立的强大思想武器。

《普通高中化学课程标准(2017年版)》从三个层次对“证据推理与模型认知”进行了阐释。

一是设计、推理,即“能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪”;二是建立逻辑,即“建立观点、结论和证据之间的逻辑关系”;三是建模、应用,即“建立认知模型,并能应用于解释化学现象,揭示现象的本质和规律”。

基于“证据推理与模型认知”的高中化学实验教学研究

基于“证据推理与模型认知”的高中化学实验教学研究

基于“证据推理与模型认知”的高中化学实验教学研究摘要:化学作为一门关系到一个民族经济发展的重大课题,其培养人才的需求具有十分重大的现实意义。

针对国内高中学生成长发展基本素质,结合我国高中化学教学的内涵,本文从特定角度阐述了中学化学教学的基本特征。

“证据推理和模式认知”是指在化学基础上,通过证据推理、分析、建立相应的化学知识体系,并通过数学建模来证明自己的观点。

虽然,当前化学实验教学课堂上仍然存在许多问题有待解决,需要一线化学教师从自身教学经验出发找到最适宜的措施予以解决。

化学对社会的发展具有促进作用,具有十分重要的实践价值,因此学校以及教师都必须充分重视化学课程,提供充足的实验设备,为顺利进行化学实验打下坚实的基础。

关键字:证据推理;模型认知;高中化学;实验教学引言在科技飞速发展和教育改革的背景下,教师在课堂上由单纯的实验式的技术培训转变为以思考为核心的教学方式。

其中最值得注意的是在化学教学中必须要具有探索精神,该精神是对化学的认识和运用。

化学教师应当帮助高中生建立探索思维,让学生在学习的路上能够走得更加长远。

在化学实验中,证明性推理是研究中的一个重要环节。

它不仅反映了学生的基本素质,而且还能帮助学生解决其他教学科目中存在的问题。

对“证据推理”进行实证分析的思维模式进行探讨,以阐明其涵义、建构具有动态运行机理的思维模式,实现对本质进行梳理与系统化。

一、证据推理与模型认知的概念“证据推理”一词最初是在20世纪60年代被 Dempster提出的。

之后被其弟子 Shafe归纳成一种不确定性的推论,也就是所谓的“D-S”推理。

柯小路和马荔瑶等人表明“证据推理”是一种可以在不经过知识检验的情况下,分辨出未知和不可知的一种学说。

然而,化学专业的“证据推理”并不能与“Dempster-Shafe”的“推理”相提并论。

在新课程标准中,“证据推理”被用来描述“根据证据的推论”,而“证据”则是指化学事实、实验现象和化学反应的原理和规律。

化学教学中“证据推理与模型认知”素养的培养——以《物质的量浓度及溶液的配制》为例

化学教学中“证据推理与模型认知”素养的培养——以《物质的量浓度及溶液的配制》为例

DOI :10.13420/ki.jczu.2020.03.034化学教学中“证据推理与模型认知”素养的培养——以《物质的量浓度及溶液的配制》为例胡钱进,董雄辎,王通(合肥师范学院化学与化工学院,安徽合肥230601)[摘要]结合“证据推理与模型认知”的内涵及新课程标准中提及的五种意识,提出一套培养“证据推理与模型认知”的教学活动流程,即问题情境-猜想-实验验证-理论分析-建构模型-解决问题;以“物质的量浓度及溶液的配制”的教学片段为例诠释落实的具体流程,培养学生的“证据推理与模型认知”核心素养。

[关键词]证据推理与模型认知;物质的量浓度;溶液的配制[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1674-1102(2020)03-0122-03收稿日期:2019-10-08基金项目:合肥师范学院研究生创新基金项目(2019yjs036)。

作者简介:胡钱进(1996—),女,安徽池州人,合肥师范学院化学与化工学院研究生,研究方向为中学化学教学;董雄辎(1976-—),男,安徽合肥人,合肥师范学院化学与化工学院教授,博士,研究方向为化学教学、化学工程和有机化学;王通(1994—),男,安徽合肥人,合肥师范学院化学与化工学院研究生,研究方向为中学化学教学。

Journal of Chizhou University2020年6月第34卷第3期Jun.2020Vol.34No.32017版《普通高中化学课程标准》中提出化学学科包含五大核心素养,其中“证据推理与模型认知”属于五大素养中的上位素养,是化学核心素养的思维核心,它要求学生能形成关于化学学科的思想和方法[1]。

同时高考一直提倡从“知识立意”走向“能力立意”[2];教育专家也多次表示在教学中应由知识本位上升到能力本位,帮助学生从浅层学习进入到深层学习,引导学生进入高阶思维的学习。

拟以“物质的量浓度及溶液的配制”的教学片段为例,在教学中引导学生进入高阶思维的学习、帮助学生形成五种意识,培养学生的“证据推理与模型认知”核心素养。

浅谈高中化学核心素养“模型认知”在教学中的培养

浅谈高中化学核心素养“模型认知”在教学中的培养

浅谈高中化学核心素养“ 模型认知”在教学中的培养摘要:“证据推理与模型认知”是高中化学教学五大核心素养之一,早在2017年的普通新课程标准中就有提出。

在培养高中学生化学核心素养的道路上,模型认知作为重要的科学教学方法,教师在化学课堂中非常有必要将其完美应用,从而准确引导学生通过分析、推理和认证等方法剖析所要研究对象的本质特点,以便于达到高效的知识量摄取。

教师在此过程中首先需要自身深度理解模型认知,然后认真研究如何将其运用到课堂当中,给学生带来一些实际性意义,让他们在化学方面得到快速提升。

关键词:模型认知;高中化学;核心素养教学过程中每一课程的核心素养大相径庭,高中阶段单独将化学科目核心素养拿出来分析,那么其中意义重大的当属“模型认知”。

高中化学核心素养的有效落脚点在什么位置,模型认知又该如何在实际教学过程中广泛渗入,这是当前的紧要任务,本文是结合个人见解对高中化学核心素养模型认知在教学过程培养的浅析,浅谈有关模型认知方法的应用。

一、核心素养中“模型认知”概念模型认知,又称3M认知模型,是人类对真实世界进行认知的过程模型。

认知通常包括感知与注意、记忆与学习、问题求解和推理等方面,建立认知模型的技术常称为认知建模。

目的是为从某些方面探索和研究人的思维机制,特别是信息处理,同时也为设计相应的人工智能系统提供新的体系结构和技术方法。

模型认知在高中化学里包含两种类别,首先就是可看可观察的物理模型,例如物质结晶构造、球体棍类模型等,然后是深层度的带有化学方程式、反应电子式等的思想模型。

学生理解化学现象产生的规律和本质是对研究对象不断地推理分析、各种实验中实现的,所以模型认知是一个对物质原型的研究、抽象模型的建立、对已建立模型的理解与应用这么一个复杂过程[1]。

化学模型认知方法在化学启蒙教育中是重点,是揭露物质化学性质与规律的理想化思维方式,也是模型变化能力研究道路上的有效途径,这对于高中学生化学知识的建构和提升是一个高效方式。

证据推理能力模型的建构及在评价中的应用——以化学概念原理学习为例

证据推理能力模型的建构及在评价中的应用——以化学概念原理学习为例

刘东方邹琳孙闻刘宇锋摘要基于能力结构理论、智力三维结构理论、认识理论、信息加工理论和证据推理的基本理论,建构了证据推理能力的构成模型,该模型具有三个维度:推理过程、推理类型、不同类型推理任务。

其中推理过程包含:证据、推理思路与推理结论。

将学生在完成概念原理推理任务的过程中表现出的化学证据推理过程、推理类型结合起来进行评价,是评价化学证据推理能力水平的有效途径。

关键词中学化学证据推理能力概念原理评价作者简介:刘东方(1981—),女,辽宁沈阳人,沈阳师范大学教师教育学院副教授,博士,研究方向:化学教育、化学教师教育;邹琳(1990—),女,辽宁沈阳人,沈阳市第八中学教师,硕士,研究方向:化学教育;孙闻(1980—),女,辽宁沈阳人,沈阳市第四中学一级教师,硕士,研究方向:化学教育;刘宇锋(1983—),男,辽宁沈阳人,沈阳师范大学教师教育学院助理研究员,硕士,研究方向:教育管理。

证据推理能力模证据推理能力模型的建构及在评价中的应用型的建构及在评价中的应用——以化学概念原理学习为例一、问题的提出在化学学习中,结论的得出无不需要根据证据进行推理的过程,科学推理是科学思维中最重要的组成部分[1]。

得出的结论是加工了客观事实后理性的分析判断结果,而非感觉或想当然,是衡量学科素养水平的重要标志之一。

然而,在化学学习中,学生证据推理能力的发展却不尽如人意。

重要原因之一是教师的认识和指导不足,主要有两个方面的表现:第一,对化学证据推理能力的构成要素的认识较为模糊。

由于在普通高中化学课程标准中首次提出“证据推理”素养,在以往的教学中教师大都没有关注证据推理应该有哪些具体的表现。

第二,不了解学生证据推理能力的发展情况,也不清楚该如何评价。

因此,中学生化学证据推理能力应该由哪些要素构成,应如何评价,是要解决的关键问题。

二、化学证据推理能力的构成模型证据推理,涉及到证据和推理两个部分。

“证据”一般指判定事实的依据。

在化学学科中,证据是指用以认识未知化学世界及其规律的事实和材料,包括化学事实性材料及化学变化规律。

化学核心素养之构建模型认知 在初中化学教学中的应用

化学核心素养之构建模型认知 在初中化学教学中的应用

2切年第08期总第53期----------数理化解题研究--------------------------------@O=化学核心素养之构建模型认知在初中化学教学中的应用李婷婷(江苏省南京市旭东中学210048)摘要:“证据推理与模型认知”是《普通高中化学课程标准(2017版)》所规定的5个化学学科核心素养之一,在初中化学教学设计中也渗透了此核心素养,现以“氧化反应、还原反应”这节中考复习课的教学设计为例,探索此核心素养在教学中的渗透.关键词:证据推理与模型认知;核心素养;初中化学中图分类号:G632文献标识码:A随着普通高中课程方案和各学科课程标准(2017版)的发布,一场“以素养为本”的教学改革将全面展开•“证 据推理与模型认知”是《普通高中化学课程标准(2017版)》所规定的5个化学学科核心素养之一,意在培养学生“可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及相互关系,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律.”根据已有研究,中学生在通过推理认识研究对象的本质特征上比较薄弱,所以在初中化学教学中更要求教师引导学生注意推理的逻辑性,弄清本质•现以“氧化反应、还原反应”这节中考复习课的教学设计为例,探索此核心素养在教学中的渗透.一、基于“证据推理与模型认知”的教学前提初三化学教材中从“得失氧”的角度去定义了氧化反应和还原反应,而在高一教材中是从“得失电子”的角度去定义“氧化还原反应”.这是初高中知识点链接过渡的一个难点,可能会出现初高中化学知识衔接不畅的问题•那么如何引导学生建构氧化反应和还原反应之间的联系,和高中“氧化还原反应”概念做好衔接是初中教师值得思考的问题•基于核心素养中“证文章编号:1008-0333(2021)08-0099-02据推理与模型认知”这一理念,笔者在中考前复习课上对“氧化反应和还原反应”的复习进行了如下教学设计.二、基于“证据推理与模型认知”的教学过程课前作业:《南京市中考指导书》中”认识几种化学反应”中第12.13题•师:请同学们看12题(2)中第4问出现的化学方程式,哪种物质发生了氧化反应,哪种物质发生了还原反应?回忆出氧化反应和还原反应的定义.12.(2)初中学过得到CO的化学反应有多种,可由四种基本反应类型的反应得到CO2.④由置换反应得到CO2,写出其反应的化学方程式之一:C+2CuO==2Cu+CO2t•生:C得氧发生了氧化反应,CuO失氧发生还原反应.含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应•【课堂实效】回忆书本基础知识氧化反应和还原反应,夯实基础.占燃师:给出新的化学方程式2Mg+CO2竺二2MgO+C请同学根据定义分析哪种物质发生了氧化反应,哪种物质收稿日期:2020-12-15作者简介:李婷婷(1988.8-),女,江苏省南京人,本科,中学一级教师,从事初中化学教学研究.—99—数理化解题研究2021年第08期总第501期发生了还原反应.生:通过对概念的运用,分析出Mg得氧发生了氧化反应,CO2失氧发生还原反应.课堂巩固:《南京市中考指导书》“认识几种化学反应”第2题2.下列反应中,既属于化合反应,又属于氧化反应的是()•占燃A.CH4+2O2^^CO2+2H2O通电木木B.2H2O=2H2t+02?C.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2t占燃D.3Fe+2O2^^Fe3O4【课堂实效】对书本基础知识氧化反应和还原反应的概念通过练习进行巩固.师:请同学们看中考知道13题第(5)小题13(5).在化学反应中,物质所含元素化合价发生变化的反应就是氧化还原反应•置换反应属于(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应.原因是什么?生:通过分析知道置换反应中有单质参加反应,单质化合价为0,该元素在在化合物中化合价一定不为0,所以置换反应一定属于氧化还原反应.师:引导学生分析、推理出四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系.课堂巩固:《中考指导》9题9.在化学反应前后,物质所含元素化合价发生变化的是氧化还原反应.它与九年级所学的化学反应基本类型间的关系如图1所示,则下列化学方程式中属于阴影3A.Fe+CuSO4=FeSO4+CuB.2H2O=2H2t+O2t占燃C.CH4+2O2^^CO2+2H2O—100—D.2Mg+O22MgO【课堂实效】通过本题信息启发学生通过分析、推理,帮助学生从本质理解了“氧化反应和还原反应”到“氧化还原反应”的概念转化,训练了学生思维能力,为高中氧化还原反应定义衔接做好准备.三、基于“证据推理与模型认知”的教学音义在常规复习课中,大多数教师对此内容的教学并不重视,认为氧化还原反应是高中的知识点,初中不必讲解•其实初中阶段能学好并且理解氧化反应和还原反应为高中氧化还原反应知识点的学习打下了坚实基础.并且在《南京市中考指导书》的题目中也多次出现了有关氧化还原反应的题目.因此笔者决定在这节复习课的教学设计中以这些题目为契机点,先夯实氧化反应和还原反应的基础,再通过题目中已有信息引发学生思考、推理氧化还原反应与基本反应类型之间的联系,建立它们关系之间的认知模型,最后引导学生通过题目中“为何有元素化合价升高就有元素化合价降低”这一问题分析、揭示出氧化还原反应中得失电子的本质.为初中阶段的“氧化反应和还原反应”和高中阶段的“氧化还原反应”概念之间做好了衔接,解决了初高中化学知识衔接不畅的问题.基于“证据推理与模型认知”的核心素养,在中考复习课中,教师不仅仅应该夯实基础,更应该对学生进行思维训练,从小切口入手,找出策略引导学生整合、推理知识点,发现规律,揭示本质.让核心素养“证据推理与模型认知”的理念贯穿到初中化学课堂教学中,深入体会证据推理在模型建构和发展中的重要作用,以最大化的培养学生的推理能力、建构能力!参考文献:[1]林小驹,李跃,沈晓红.高中化学学科核心素养体系的构成和特点[J].教育导刊,2015(05):78-81.[2]吴星.高中化学核心素养的建构视角[J].化学教学,2017(02):3-7.[3]王换荣,陈德坤,陈进前•化学核心素养之构建模型认知在教学中的应用[J].现代中小学教育,2019,35 (01):45-49.[责任编辑:季春阳]。

基于“证据推理与模型认知”的初中化学活动元教学设计

基于“证据推理与模型认知”的初中化学活动元教学设计

基于“证据推理与模型认知”的初中化学活动元教学设计摘要:“证据推理与模型认知”是化学学科的重要核心素养,化学教学应该加强学生的“证据推理与模型认知”的培养。

本文从教材分析、学情分析到溶解过程的基本模式、溶解度的图像模式的建立分析出发,探讨基于“证据推理与模型认知”的化学活动元教学设计框架。

关键词:证据推理与模型认知活动元教学设计“证据推理与模型认知”已经被确定为化学学科核心素养之一,培养学生的模型认知能力已经成为化学课程改革中的重要内容,课标在素养中明确要求学生知道可以通过分析、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,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象本质和规律。

研究建模教学有利于促进学生的模型认知能力发展,有利于指导教学过程中的模型运用和教学思路。

中学化学知识比较繁杂,学生学习困难的原因也在于难以将化学知识体系化,如果想帮助学生将化学知识结构化和体系化,教师需要在教学中引导学生进行多维度的建模,引导学生从点、线、面多层次的进行知识建构,逐渐将知识的表面无序建立成有序的体系。

建模教学强调将抽象的知识形象化、具体化,让学生自主能动的建构知识,同时关注教学过程中学生的思维发展过程,更利于学生们对化学学科的理解,利用模型进行教学能够有效提高化学教学质量,在教学过程中帮助学生进行模型建构能够更好的发挥教学价值。

溶液是中学化学学习的一个重要内容,溶液作为不可缺少的身边的化学物质,溶液是同学们经常接触的一类成分比较复杂的化学物质,也是同学们比较熟悉的一类分散体系。

在初中化学中经常遇到澄清石灰水、稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硝酸银溶液等,特别是物质的电离与酸、碱、盐溶液的学习,需要物质的溶解知识。

在初中的基础上,高中更是更深一步探讨物质在溶液中的存在形式和变化,如:强弱电解质、离子反应、电解质溶液、原电池、电解池等。

因此物质的溶解就成为化学学习的重要基础。

本文根据“证据推理与模型认知”的要求,以初中化学“物质的溶解”为例,为“证据推理与模型认知”的教学提供参考。

基于“证据推理与模型认知”核心素养的教学设计——以原电池教学为例

基于“证据推理与模型认知”核心素养的教学设计——以原电池教学为例

基于“证据推理与模型认知”核心素养的教学设计——以原电池教学为例摘要:培养学生化学学科核心素养是化学教育的核心目标。

秉承这一理念,在高中化学必修课程“原电池”的教学中,设计了基于“证据推理与模型认知”发展的原电池工作原理教学。

通过实验加以证实,利用电流计佐证电子的迁移、电势传感器探知电势差,应用微粒观和平衡观分析离子的定向移动,聚焦学科知识本质,抽丝剥茧地引导学生从原理、装置、过程等角度分析和把握原电池的本质特征、构成要素及其相互关系,进而建构原电池工作原理一般模型,为解决原电池问题提供一般思路和方法,有利于促进学生“模型认知”素养的发展。

关键词:核心素养证据推理模型认知原电池教学设计一、高中化学学科核心素养《中国学生发展核心素养》认为核心素养是“学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。

[1]高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分。

“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。

“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”要求学生形成化学学科的思想和方法;“科学探究与创新意识”从实践层面激励学生勇于创新;“科学态度与社会责任”进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求。

[2]教学设计是联结教育理念与教学实践的纽带,良好的教学设计是教师成功进行课堂教学的基础和保障。

基于此,以高中化学核心主题“原电池”为例,笔者进行“证据推理与模型认知”核心素养指导下的化学教学设计研究。

二、“原电池”教学知识价值分析1、学情分析从课程内容的设置来看,“原电池”主题是高中化学必修课程“化学反应与能量转化”模块的重要内容,该部分内容既是对前面氧化还原反应和物理电学相关知识的应用、拓展和提升,又是后续选修课程深入学习电化学相关知识的必备基础,具有承前启后的重要作用。

浅谈高中化学学科核心素养“证据推理和模型认知”的培养

浅谈高中化学学科核心素养“证据推理和模型认知”的培养

浅谈高中化学学科核心素养“证据推理和模型认知”的培养【摘要】竞争越来越激烈的今天,人们把目光投向了“教育”,投向了培养核心素养,课堂是落实核心素养的必经之路,对化学等带有抽象概念的理科而言,探究课堂上怎么落实学科核心素养是越来越多的学者在讨论的话题。

《普通高中化学课程标准(征求意见稿)》发布了适合学生全面发展的高中化学教学目标体系,从“宏观辨析与微观探析”,“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”,“科学精神与社会责任”五个维度阐释了培养化学核心素养的具体表现目标。

本文谈高中化学学科核心素养从“证据推理与模型认知”角度的培养。

【关键词】化学学科核心素养证据推理模型认知关联看法化学学科核心素养核心素养主要指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。

学科核心素养是实现核心素养的着落点。

化学作为一门学科,化学核心素养的培养体现了学科核心素养的功能。

化学学科核心素养不同于化学素养,是通过化学课程的学习形成的关键能力和必备品格。

二、证据推理证据推理是学生通过证据的推理,让学生具有证据意识,通过收集各种证据,对化学物质的组成,结构,性质以及变化规律提出提出假设,分析并推理,证实原来的假设,了解论点和结论之间的关系,并研究对象的本质特征的重要途径[1]。

证据是事物本质特征有关的可靠性材料,推理是进一步的判断,有效选择。

三、模型认知模型指教与学的过程中对知识的一种简单描述,从教学目标有关的知识点开始找出本质有关的要点,形成内在联系,通过模型可以发挥逻辑思维能力,从而反映和描述实际问题。

模型认知可以定义为在已获得的感性认识基础上,把思维流程化,理想化,从而归纳和整理有关知识点,帮助学生短时间内找出规律,掌握抽象的概念,理论知识和现象,从而找出适合自己的思维模式的过程[2]。

如今对学生建立模型意识和能力的要求越来越高,数字化实验等各种手段弥补了传统教学方式中的不足,模型认知可以帮助从简单的方法开始出发解决问题。

基于“证据推理和模型认知”的元素化合物教学实践

基于“证据推理和模型认知”的元素化合物教学实践

基于“证据推理和模型认知”的元素化合物教学实践随着信息技术的快速发展,教育应用程序的开发也越来越成熟,传统的授课方式已经不能满足教学需求,如何更好的利用技术手段来提高教学效果成为教育领域的新热点。

元素化合物教学是根据课程标准和学生的实际情况,对知识进行拆解,将知识点进行组合拼接,让学生理解和记忆更深刻。

本文将介绍如何在元素化合物教学中,结合证据推理和模型认知,构建更有效的教学模式。

一、证据推理在元素化合物教学中的应用1. 针对化学元素的性质,教师可借助相关的实验图表等教学材料,让学生运用观察、记录、分析等科学思维,推断出化学元素的性质。

例如,通过观察钠在水中反应时的现象,让学生得出钠是一种具有活泼性的元素。

2. 在元素的化合中,教师可引导学生根据化学反应的原则,推断出一系列反应的产物和反应类型。

例如,通过化学反应方程式,让学生推测出Na 和Cl2 反应生成NaCl 。

3. 在讲解元素化合物的使用过程中,教师可引导学生结合使用过程中的实例,推理出化合物的不同作用和应用领域。

例如,通过简单的物理模型或者化学实验,让学生了解氯化钠化合物在食品调味或者水处理中的应用。

2. 在帮助学生理解元素化合物的特性和应用过程中,教师可引导学生运用先进的多媒体课件,进行模拟实验和动态演示,让学生深入理解元素化合物的特性和应用情况。

3. 在化学实验过程中,教师可借助实验器材和化学材料,带领学生进行观察、记录和验证,让学生深刻认知元素化合物的物理特性和化学反应原理。

综上所述,证据推理和模型认知在元素化合物教学过程中发挥了重要的作用,既帮助学生深入理解元素化合物的原理和应用方法,培养了学生的科学思维,同时也丰富了元素化合物教学的方式和手段,使得教学效果得到提高。

证据推理下的化学课堂教学

证据推理下的化学课堂教学

证据推理下的化学课堂教学
化学课堂教学中的证据推理可以体现在以下几个方面:
1. 实验现象的观察与解释:在实验中,学生可以观察到不同物质在反应中的变化,如颜色变化、气体产生、质量变化等。

教师可以引导学生通过观察实验现象,推断出反应所涉及的化学物质和反应类型。

2. 化学方程式的推导与解释:通过对实验数据和化学方程式的分析推断出反应中物质的量、反应终点和化学反应的机理。

3. 计算题的求解:学生需要依据化学方程式和给定的数据(如质量、物质的组成等)计算相关的物质量、摩尔数等。

在这个过程中需要运用化学公式和计算方法进行推理和推导。

4. 理化现象的解释:化学教师可以引导学生通过理论知识,解释物质热力学、电化学、化学动力学等方面的现象,并进行相应的推导和分析。

在以上几个方面中,学生需要运用化学理论与实践技能进行观察、实验、分析等多个阶段的推理和推导。

通过化学教学的证据推理,学生能更好地理解和应用化学知识,提高对化学实践的理解和掌握,从而更好地开展科学研究与学术探索工作。

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证据推理与模型认知在电化学教学中的体现
一、问题驱动:
问题1:氯化铜溶液中含有哪些粒?(微粒观建立)在通电时这些离子、电子如何运动?在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应?如何书写电极方程式?然后引导学生总结:把和电源正极相连的电极叫做阳极,和电源负极相连的电极叫做阴极。

根据实验现象,书写电极反应式和总反应式。

加深理解,建立实验模型。

问题2:溶液中离子的放电顺序
2019.02(上)
课程与教学策略。

用好电化学中电解池的实验和
左边的石墨电极上得到电子,发生还原反应。

这个与电源负极相接的电极,我们称之为阴极。

Cl-在右边的石墨电极上失去电子,发生氧化反应。

这个与电源正极相接的电极,为阳极。

学生认识这种使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

教学环节2:类比归纳,形成概念
课例2在电解池的教学中,引入
微观粒子的移动模型,有助于学生对
电解池中微观粒子的移动方向有生动
的认识,并能让学生们较为熟练地分
析氧化反应发生在阳极,还原反应发
生在阴极。

而且教学中以微观模型为
基础,学生较易形成“负电荷的闭合
运输回路”或“正电荷的闭合运输回
路”的认识,反馈效果良好。

2019.02(上)。

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