如何提高学生的化学学科证据推理能力
化学教学中如何提高学生的思维能力
化学教学中如何提高学生的思维能力化学教学是一门需要高度思考的学科，学生在学习化学时需要大量的思考和理论实践，因此，化学教学需要注重培养学生的思维能力，使他们具备批判性思考、问题解决、创新和合作等能力。
本文将探讨如何在化学教学中，提高学生的思维能力。
一、培养批判性思考能力批判性思考是一种能够依据证据和理性判断得出结论的思考方式。
在化学教学中，学生需要掌握基本概念和逻辑推理，能够分析和解决复杂的问题，从而培养批判性思考能力。
1. 注重知识点梳理教师需要在讲授化学知识时，注重对知识点的梳理和总结，建立知识体系，使学生能够清楚地了解化学原理和规律。
同时，在教学中可以引导学生思考问题，鼓励他们从不同角度进行思考，帮助学生形成逻辑思维和批判性思考能力。
2. 引导学生解决问题在化学教学中，老师需要引导学生解决问题的方法和思路，让他们能够独立地发现和解决问题。
同时，老师应该鼓励学生在解决问题时，采用多种不同方法和角度，以培养学生的批判性思考和创新能力。
二、培养问题解决能力问题解决是化学学习的核心内容，学习化学需要掌握基本理论，并能够将其应用到实践中。
因此，在化学教学中，培养问题解决能力非常关键。
1. 提供实践机会学生需要在实践中学习化学知识和问题解决能力。
在教学中，老师应该提供各种实践机会，让学生通过实践学习chemist reagents，增强实践经验，提高问题解决的能力。
2. 组织小组合作在化学教学中，合作学习是提高学生思维能力的有效方式。
教师可以组织小组合作，让学生共同解决问题，从中获得思维碰撞、知识互补和经验分享的机会。
同时，小组合作还可以培养学生的沟通和合作能力。
三、培养创新能力创新能力是学生需要具备的另一项关键能力。
在化学教学中，创新体现在学生能够将知识应用到实践中，创造新的化合物和新的化学现象。
1. 激发学生的兴趣学生对化学兴趣浓厚时，创新能力也会得到发挥。
因此，老师需要引导学生对化学产生兴趣，从而激发他们的创新能力。
基于“证据推理与模型认知”素养提高学生思辨能力
基于“证据推理与模型认知”素养提高学生思辨能力论文摘要：“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一，也是核心素养的思维核心。
我们要将“证据推理”的科学思想融入课堂教学中，突出实验事实的地位和作用，展开证据推理，有效提高学生的思辨能力；结合构成要素建立认知模型，并能运用模型解释现象，揭示反应的本质和规律。
本文结合平时教学中的实例，对培养“证据推理与模型认知”素养的方法提出了自己的见解和看法。
关键词：证据推理模型认知核心素养《普通高中化学课程标准（2017版）》为化学教学树立了新理念，提出了新要求。
新的课程改革内涵十分丰富，充满了创新精神，它标志着我国中学课程改革与建设进入了一个新时期。
证据推理是化学学科重要的科学研究视角和思维方式。
在化学科学发展的历史进程中，化学领域每一个重大理论进展、每一个重要的发明和发现，都是基于实验研究，尊重事实和证据、基于证据推理形成结论。
【1】所以《普通高中化学课程标准》指出“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一，也是核心素养的思维核心。
要求学生“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”。
【2】我们要将“证据推理”的科学思想融入课堂教学中，做到言必有据，用事实说话，让证据发言。
现结合平时教学实例，简述“证据推理与模型认知”素养的培养，有效提高学生的思辨能力。
1.基于实验现象分析，提取证据，与理论模型进行关联匹配教学案例1：《基于物质性质分析的实验探究方法》1.教学环节：2. 第二环节和第三环节的教学片段环节二：研究FeCl3和NaHSO3的反应【教师】【问题1】FeCl3和NaHSO3可能发生什么反应?【学生】聆听、思考，在学案上写出自己的观点。
培养证据推理能力 提升化学核心素养
己猜想的正确与否．提出问题和解决问题也是进一步的培养和提升学生化学学科核心素养的重要措施．三、制定出更加科学有效的教学活动在新的化学教学改革中指出要从四个目标层次出发完成相关的教学即知识、能力、方法、价值四个方面．因此，教师在实际进行教学的过程中也要统筹兼顾，从多个角度出发完成教学．首先要有目的性的完成课堂教学的设计，为后续的四个层次教学打好基础．在平时的教学过程中，教师需要对教材的内容进行更加深层次的挖掘分析，结合学生的实际学习状况和能力更具有针对性的从四个层次制定好相关的教学目标以及确保设计方案的可靠．例如，在学习关于“富含在水中的元素氯”的相关内容的时候，为了更好的培养学生的学科核心素养，可以设定下列相关的学习内容：第一点，从宏观和微观两个角度分析学习．结合氧化还原的整体反应过程中电子转移的个性化特色对相关的产物进行有效的分析探究；以实验现象为基础，将含有氯离子和氢离子的问题进行推导出．第二点，从变化思想和平衡两个角度来学习．以实验现象为基础更深入的分析氯气发生的具体化学变化；从质量守恒的角度出发对相关反应之后的生成物进行有效的分析探究．第三点，正确推理以及基础模型的感知．从实验出发，更好的结合自己生活中的频发性问题设定科学的实验，将实现的相关现象看成基础的推理证据，对相关的生成物进行探究．第四点，深度探究和创新思想．氯气的基础性质探究可以反映出化学实验在了解化合物性质方面占据的重要作用．实验过程中在处理环境污染的相关问题的过程中，可以将丢弃的饮料盒改制成反应器皿，更好的推动学生的给个性化意识．在新的教学时代背景之下，为了更好的推行素质教学，教师要对现有的教学方式进行不断的优化升级，要改变传统的填鸭式教学，在高中的化学教学中更好的培养学生的学科核心素养是未来教学的趋势，也是将课程改革思想落实到实处的最为科学的方式，采取这种新型的教学模式可以更好的提升学生的综合素质．参考文献：［1］陆国志，刘宏杰．高中化学层次性习题教学策略探讨［J ］．教育学与管理，2017（13）：52－55．［2］陈登胜．人教版与翰林版化学与技术中STS 教育比较［J ］．中国现代教育装备，2017（8）：66－68．［责任编辑：季春阳］培养证据推理能力提升化学核心素养王冬梅（江苏省扬州市邗江区瓜洲中学225129）摘要：核心素养是我国基础教育的改革方向，被置于深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位，广大教师应当着力于培养学生的学科核心素养，实现教与学的高效化．高中化学学科，作为一门对学生思维、分析等能力具有重要影响力的学科，教师在教学中，要将学生的核心素养的培养渗透在平常工作的点滴中．本文结合笔者教学实践，就高中化学教学中，培养证据推理能力，提升化学核心素养略谈粗浅的认识．关键词：化学核心素养；证据推理；高中化学中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008－0333（2020）09－0074－02收稿日期：2019－12－25作者简介：王冬梅（1986．1－），女，江苏省扬州人，本科，中学一级教师，从事中学化学教学研究．证据推理能力作为化学核心素养之一，指的是学生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的能力．高中化学学科承载着培养学生核心素养，发展学生能力的重任．在高中化学教学中，教师要优化教学策略，整合教学资源，真正提升学生的化学核心素养．本文从以下“问题引领”“基于数据”“经历过程”三个方面，论述在高中化学课堂教学中有效培养学生证据推理能力的具体策略．一、问题引领，预测验证问题引领式教学是指通过充分发挥教师的主导作用，把学习置于问题之中，让学生经历发现问题、探究问题、讨论问题等一系列思维活动的教学模式，能够有效调动学生的思维能力．教师要善于将问题作为学习的起点、—47—手段和目标，引导学生进行预测、推理等活动，从而在问题中发展学生的证据推理能力．比如在对“硫和氮的氧化物”进行教学时，向学生们提问道：“大家觉得二氧化硫是否能溶于水呢？”学生们纷纷提出自己的猜想，例如有学生谈道：“酸雨的形成就是因为二氧化硫等气体的大量排放，因此可以推测二氧化硫是溶于水的．”笔者没有明确告诉学生们答案，而是组织他们进行了分组化学实验．首先用亚硫酸钠和稀盐酸反应制备SO2，然后将盛满SO2的试管倒扣入盛有石蕊溶液的水槽当中，观察实验现象．在实验结束后，向学生们提出了问题：“二氧化硫是否易溶于水？石蕊溶液的颜色发生了什么变化呢为什么？”随后学生们针对上述问题展开了分析与讨论，并推断出了如下结论：二氧化硫易溶于水，并且与水反应生成酸性物质，能够使石蕊溶液变红，其化学方程式为SO2+H2O H2SO3．由此通过采用问题引领式的教学模式，使学生进行预测、验证等思维活动，有效提高了他们的证据意识，高效达成了课堂的教学目标．二、基于数据，严谨分析证据推理是通过观察实验或已有知识经验，获得相关数据，基于证据进行分析推理并得到相关结论，从而完成知识、能力建构的过程．为了培养学生的证据推理能力，教师可以基于实验数据展开教学，引导学生进行严谨的数据分析活动，推动其证据推理能力的发展．比如在对“化学能与热能”开展教学时，首先结合教学内容创设了问题情境，在1支试管中放入一小块生石灰，加入少量水，然后让学生触摸试管外壁，观察现象．学生们通过触摸试管外壁，发现试管发烫，于是猜测石灰与水的反应放出了热能．随后笔者说道：“用眼睛并不能直接观察到化学反应中的热量变化，我们该如何采取一些简单易行的办法来了解反应中的热量变化呢”随后学生们开始自主设计实验，并根据实验数据进行分析，来说明化学反应中的热量变化．例如：向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条，并用温度计测量反应前后的温度变化，学生们可以发现，反应后温度计示数明显提高，因此可以推断该反应是放热反应……最后学生们对大量的实验数据进行归纳与总结，得出了结论：中和反应是放热反应．这样通过引导学生基于实验数据对问题进行严谨的思考与分析，有效提高了他们的证据推理能力，使其完成了知识意义的自主建构，取得了很好的教学效果．三、经历过程，活化思维新课标大力倡导“自主合作探究”的学习模式，教师在开展课堂教学时，要注重充分凸显学生的主体地位，引导学生经历知识探索的过程，从而促进他们活化自身推理思维，经历自主探究获取新知的过程，完成真正知识意义的自主建构，从而提高学生的化学核心素养．比如在对“氧化还原反应”进行教学时，向学生们提问道：“怎样判断一个反应是不是氧化还原反应？”随后让学生们对2CuO+C2Cu+CO2、H2O+C H2+CO、CuO+H2Cu+H2O这几个化学方程式进行分析，观察3个氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化．学生们通过小组探究与交流发现，氧化还原反应的特征是元素化合价升降，例如氧化铜与碳发生反应，Cu化合价降低2，C化合价升高4．紧接着又提问道：“以下反应：（1）Fe+CuSO4FeSO4+Cu（2）2Na+Cl22NaCl（3）NaOH+HCl NaCl+H2O是不是氧化还原反应？”学生们根据氧化还原反应的特征对上述化学方程式进行了检验，最后学生们发现，反应（1）与反应（2）中的元素发生了化合价的升降，但反应（3）中的元素并没有发生化合价的升降，因此可以判断反应（1）、（2）是氧化还原反应，反应（3）不是氧化还原反应．这样学生们通过分析、比较，归纳出化合物升降是氧化还原反应的外部特征及判断依据，有效提高了自身的观察、思维能力和形成规律性知识的认知能力．在这一教学活动中，通过建构“自主合作探究”的教学模式，使学生们经历了知识探索与建构的一般过程，有效达成了教学目标，提高了他们的证据推理能力．综上所述，广大教师在高中化学教学实践中，不仅要重视知识的教学，更要注重不断发展学生的证据推理能力，有意识地引导学生展开一系列的思维活动，真正帮助学生内化认知，挖掘潜能，掌握真正的自主研究新知的技巧，从而提高学生的化学核心素养，发展学生的化学水平，达到更为有效地优化和提升教育改革质量的目的．参考文献：［1］胡云贺．核心素养下的高中化学教学探析［J］．新课程研究，2018（2）：60－61．［2］程遇玲．浅谈高中化学学科核心素养的培养［J］．中学化学教学参考，2017（13）：36－37．［3］肖中荣．证据推理在化学教学中的实践与思考［J］．教学月刊，2018（Z2）：40－41．［责任编辑：季春阳］—57—。
基于化学学科核心素养中“证据推理”素养的培养——以“研究氯气性质”教学为例
为载体，通过创设真实的问题情境，引导学生开展以
化学实验为主的科学探究活动，旨在落实学生化学学
科核心素养“证据推理”素养的培养。
一、创设情境，提出问题和假设
学生只有在一定的背景和情境中才能提出一系列逻
辑性强的问题和假设，这是构成证据推理的第一环节。
教学片断 1：氯气在水里是简单的溶解还是反应？
［教师］演示实验 1：用向上排空气法收集满一瓶
当然在实验证据收集设计过程中一定伴随着逻 辑性问题的设计，通过问题推理和分析把实验的现象 和结论进行串联，通过具有逻辑性的问题链形成可推 敲的证据链。
教学片断 2：实验证据收集设计过程中的问题设计 ［教师追问 1］若反应，产物中可能有什么？ ［学生］有盐酸生成。 ［教师追问 2］如何证明产物中有盐酸？ ［学生］通过实验 1 操作，观察到有白色沉淀生 成，则证明原溶液有 Cl-存在；通过实验 3 操作，观察到 溶液由无色变红色，则证明原溶液有 H+存在。从而证 明产物中有盐酸。 ［教师追问 3］在观察溶液由无色变红色的过程中 还有什么意外发现？ ［学生］意外发现：紫色石蕊溶液先变红后褪色。 ［教师追问 4］这个意外现象的发现说明什么？ ［学生］说明产物中有漂白性物质生成。 ［教师演示实验 4］将干燥的氯气依次通过盛有 干燥的红纸条的集气瓶和盛有湿润的红纸条的集气 瓶。 ［学生］观看演示实验 4（图 1）。 ［教师追问 5］通过实验 4：干燥的有色布条不褪 色，说明什么？湿润有色布条褪色又说明什么？ ［学生］（1）Cl2 本身无漂白性；（2）Cl2 与水反应；
*本文系 2018 年度安徽省教育科学研究立项课题《证据推理和模型认识在高中化学教学中的应用研究》的成果之一。
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化学教与学 2018 年第 10 期
对“证据推理”化学学科核心素养的认识
对“证据推理”化学学科核心素养的认识证据往往指事实依据，在化学学科中，证据的来源比较广泛，可以来自化学史、化学学科的最新前沿报道，或者实时的事件。
另外，化学这门自然科学是以实验为基础的，所以大量的事实证据可以从对探究实验、演示实验、必做实验的观察中获得。
推理往往指由一个或几个已知的判断来推出新判断或者得到新结论的过程，可分为归纳推理、演绎推理和类比推理。
“证据推理”这一化学学科核心素养就表现为以有关实验现象为事实依据或以相关材料为理论依据，提出新的假设或得到新的结论，来解决问题或学习新的知识。
化学学科核心素养是在学生日常的化学学习过程及活动中养成的，又在具体活动中表现。
因此，在教学中，教师应以课堂教学为载体，以实验现象或化学史等为依托，创设问题情境，注重学生核心素养的教学活动设计，在问题的解决中，多角度培养学生的证据推理素养。
一、以化学史实为证据，提升学生归纳推理能力化学家傅鹰说“化学教育给学生以知识，化学史教育给学生以智慧”。
化学史教学的价值不仅在于让学生感受真实历史事件，经历化学发展进程，更是希望能够通过对特定历史事件的表达再现，展示化学家收集证据，基于证据进行归纳推理而获得突破的过程，让学生体会收集证据的方法，如何从众多干扰中收集有效证据，如何基于有效证据进行分析、综合、推理，得出结论。
我们来看一下甲烷分子结构研究的化学史。
1776年，伏打和道尔顿分别在淤泥中收集到甲烷。
1790年，奥斯汀（英国）确定甲烷的组成，但对甲烷分子空间结构的确定却一直没有进展，科学家基于凯库勒提出的碳四价的概念，推测甲烷为平面四边形，但无法解释CH2Cl2只有一种结构。
1874年，范霍夫提出了甲烷分子为正四面体结构，正四面体结构提出的理论依据是能量最低原理。
范霍夫认为在微观结构中，当原子之间均匀分布并相互之间尽可能远离时，体系最稳定，而在自然界中微粒或物质都尽可能趋向于最小能量的稳定状态。
X射线和电子衍射实验等更是从微观层面测得碳氢键之间的夹角都是109.5°，甲烷的正四面体结构也被进一步证实了。
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。
初中化学实验教学中学生证据推理能力的培养
初中化学实验教学中学生证据推理能力的培养作者：黄亚梅来源：《中学课程辅导·教学研究》2021年第06期摘要：初中时期学生刚开始接触化学，教师既要让学生掌握基础的知识，还应该深入了解化学思想以及解决化学问题的方法。
其中，证据推理能力在化学学习的过程中占据着重要地位，并且教师在化学教学实践活动中需要重视培养学生的推理能力。
现如今，我们国家大众必备的素养之一就是化学素养，在化学教学过程中根据核心素养加强学生证据推理能力的培养俨然已经成为广大教育工作人员的重要任务。
关键词：初中化学；实验教学；证据推理中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）06-0052化学实验具备推理严密和逻辑性强的特点，所以在进行化学实验教学时离不开基础化学知识。
伴着新一轮基础教育课程改革的不断深入，初中化学教师在进行教学实践活动时应重视学生探究能力的提高。
化学实验具备的逻辑性和推理性等特点也为提高学生的证据推理能力提供了条件。
因此，教师在开展化学实践活动时应运用好这一优点，使学生的证据推理能力得到有效提升，继而培养学生的综合素养。
一、影响化学教学中学生证据推理能力培养的因素1.学生对自己的定位不准确教师在进行化学实验教学过程中不难发现，一部学生认为自己的知识比较匮乏，不具备基本的证据推理能力。
由于学生对自己的定位不清晰，造成对化学学习的热情较低，不能发掘自身的潜力，继而不能在证据推理能力培养时，保持自身积极的心态。
2.对教材内容的理解有偏差伴着新一轮基础教育课程改革的执行，证据推理能力应以学科知识为基础。
教师在培养学生的证据推理能力时，学生对教科书的了解十分关键。
教学材料中的一些习题以及例题需要在教学过程中展示出来。
但在实际教学时，一些化学教师和学生对教科书的内容掌握有偏差。
教师在传授化学知识时，未能让学生展示自身的证据推理能力，认为这些知识点已经固化，不用再进行推论验证。
这样陈腐的教学模式，严重阻碍了学生证据推理能力的提高。
从三个角度建模，提升证据推理与模型认知素养——以化学平衡三道典型例题为例
从三个角度建模，提升证据推理与模型认知素养——以化学平衡三道典型例题为例摘要:化学平衡的内容较为抽象，学生很难理解透彻。
通过选取化学平衡的三道典例，依据证据推理和模型认知的素养水平的三个层次，分别从生活事实、宏观与微观结合和模型和原型的关系三个角度建模，利用思维导图将问题的解决过程可视化，提升证据推理与模型认知素养。
关键词:化学平衡；建模；证据推理；模型认知“一核四层四翼”的高考评价体系明确了必备知识、关键能力、学科素养、核心价值“四层”考查内容，可见学科素养成为一项重要的考查内容。
化学平衡作为化学的主干知识，是高考必考的内容。
这部分的内容虽然抽象难懂，但是是培养学生证据推理与模型认知的重要素材。
有些教师在讲解习题的时候，殊不知其实质是在引导学生进行“问题模型求解”建模的过程，导致学生很难理解透彻。
笔者通过选取了化学平衡的三道典例，分别从生活事实、宏观与微观的结合、模型与原型的关系三个角度建模，利用思维导图将问题的解决过程可视化，提升证据推理与模型认知素养。
一、从生活事实建模化学是一门来源于生活，又服务于生活的学科。
化学知识可以用来解释生活中的现象，生活中的现象又可以用来验证化学知识。
证据推理与模型认知素养中素养水平1指出：能从物质及其变化的事实中提取证据，能将化学事实和理论模型之间进行关联和合理匹配。
[1]典例1 在一定温度、恒容下，下列叙述不是可逆反应A(g)+4B(g)2C(s)达到化学平衡的标志的是（）A.单位时间消耗amol A，同时生成4amol BB.气体的密度不再变化C.混合气体的总压强不再变化D.气体的平均相对分子质量不再变化解析：根据化学平衡的定义可知，达到化学平衡状态的标志可归纳为两种模型：1、v正=v逆；2、变量不变。
A选项可用v正=v逆这种模型解决，BCD选项可用“变量不变”这种模型解决。
B选项根据，其中m是变量，V是定值，可知密度是个变量，所以B选项是反应达到化学平衡状态的标志。
利用分析解释类问题提升学生证据推理能力
总第364期2021年6月课程建设与教学改革研究利用分析解释类问题提升学生证据推理能力赵长宏摘 要：习题训练是课堂教学功能的延续和补充。
依据新课程标准，围绕教学目标和素养水平要求，精心编制分析解释类问题，不仅可以检测学习落实情况、评价教师的教学效果，还可以发展学生的学科思维，培养其分析能力，训练其解题技能，切实提升学生的证据推理能力。
关键词：分析解释；证据推理；策略作者简介：赵长宏，本科，高级教师。
中央民族大学附属中学，100081化学习题中的分析解释类问题，是对一些化学生产或生活中的实际问题呈现出来的事实或结论，进行原因解释、原理分析、目的作用说明或者结果论证的问题。
解题时，需要学生结合已学知识或者获取题目中文字、图、表等提示信息，搭建一座已知和结论之间的桥梁，思路清晰、准确规范、逻辑完整地进行文字表达。
其特殊的问题呈现和思维逻辑要求，使其不单纯具有训练、巩固、复习的作用，还承载着对学生分析推理能力和证据素养培养的教学功能[1]。
一、分析解释类习题的呈现特点1.情境素材的多样性分析解释类习题情境素材可以从生产生活实际出发，如污水治理、环境保护、生产流程展示等，也可以从具体实验事实出发，对具体实验中出现的实验现象进行原因分析或对实验结论进行说明论证；既可以围绕反应原理、反应规律展开设问，也可以围绕某种物质的具体性质、某个反应的具体转化过程等具体知识点进行分析推理。
2.设问角度的开放性分析解释类问题重在培养学生“建立观点、结论和证据之间的逻辑关系”的自主性，设问角度的呈现方式较多，有时由问题直接给出，如“利用原子结构知识解释”或“应用盐类水解知识分析”等等，要求学生遵循题意进行分析解释；也有些题会将信息隐藏在题干或问题中，需要学生通过题意分析自行确定答题角度。
3.文字表述的逻辑性分析解释类问题的解答需要学生通过分析推理建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，实现对既定事实或结论的分析解释或推理论证，并用恰当的文字或者化学符号展现完整的思维路径，做到思路清晰、角度准确地将完整的逻辑推理链展示出来。
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。
基于证据推理的化学实验理性思维能力培养
基于证据推理的化学实验理性思维能力培养发布时间：2022-04-24T09:06:03.240Z 来源：《教育学文摘》2021年9月25期作者：胡佳[导读] 新课程下，学生总觉得高中化学“难”学，化学实验相关题目很难拿分，胡佳（杭州市萧山区第三高级中学浙江杭州 311200）摘要：新课程下，学生总觉得高中化学“难”学，化学实验相关题目很难拿分，实质是学生化学实验理性思维能力的欠缺。
本文从仪器评析和创新、实验方案设计、实验习题刺激等角度开展实验理性思维的培养，落实高中化学证据推理核心素养，帮助学生提升化学实验理性思维能力。
关键词：证据推理、实验设计、习题刺激、理性思维1 问题的提出随着核心素养的提出，高中化学课程进入了以培养学生化学核心素养为目标的新阶段。
化学是一门与实验息息相关的学科，实验教学对发展学生理性思维和科学探究能力尤为重要。
新课程强调学生实验的重要性，强调培养学生收集和处理新信息、获取新知识、分析和解决新问题的能力，强调学生思维品质和证据推理能力的形成。
但在实际教学中，相当一部分教师以“学校的教学条件有限、时间紧不能完成教学进度”等理由推脱，导致实验课不能较好地开展：有的实验仅通过教师的口头讲解或者板书比划，再加上学生自行想象完成；有的实验通过教师播放互联网上下载的视频完成，看似有声有色，实则还是学生被动记忆；有些即使开展了学生实验，也只是让学生根据实验课本设计的步骤按部就班操作，毫无生气。
这样一来，本该在实验过程中激发出来的热情就无法及时转移到实验思维拓展上，无法透过现象看本质，导致学生实验纯粹走场、实验现象全靠记忆、实验思维毫无变化。
“理性思维”是一种有明确的思维方向和充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维方式。
按照新课程标准，“证据推理”旨在培养学生的证据意识，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，并通过分析推理加以证实或证伪[1]。
培育“证据推理与模型认知”素养的教学实践——以初中化学实验室制取气体教学为例
福建省龙岩市新罗区教师进修学校 赖海燕摘 要：“证据推理与模型认知”素养是化学学科核心素养的思维核心。
证据推理与模型认知作为一种思维方式，需要漫长的培育过程，需要教师在教学中长期渗透。
结合初中化学实验室制取气体的教学实践，培养学生的证据意识，训练学生的推理方法，建构学生的认知模型，从而培育学生的“证据推理与模型认知”素养。
关键词：证据推理；模型认知；素养；实验室制取气体中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：2095-9214（2020）24-0113-02 DOI：10.12240/j.issn.2095-9214.2020.24.0054随着素质教育的不断发展，各学科对学生核心素养培育的重视程度日益提升。
社会生活离不开化学，化学核心素养是未来发展不可缺少的因素。
“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的基本内容之一，是化学学科核心素养的思维核心。
化学作为初中阶段一门重要的课程，对于学生核心素养的培育有至关重要的作用。
化学是在分子、原子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础自然科学。
证据推理和模型认知是化学学习和研究的根本方法，有利于学生更好地理解和掌握物质的组成、结构、性质、变化及其应用等知识；反之，这些知识的掌握又为证据推理能力和模型认知能力的提升奠定了基础。
证据推理和模型认知作为一种思维方式，需要漫长的培育过程，需要教师在教学中长期渗透。
化学是一门以实验为基础的科学，以实验为载体是化学教学最基本的特征，化学实验教学中应融入证据推理和模型认知。
本文立足于初中化学实验室制取气体的教学，谈谈学生证据意识的培养、推理方法的训练、认知模型的建构，培育学生的“证据推理与模型认知”素养。
一、培养学生的证据意识，建立基本的“证据库”（一）分析中考试题，培养证据意识经过研究近三年的福建省中考试题可知，实验室制取气体的考查设置在第15题或第16题，下面为具体的知识分布情况。
年份、题型题号考查内容分值2018年填空题15用过氧化氢制取氧气的化学方程式、发生装置和收集装置的选择、装置气密性的检查、铁丝在氧气中燃烧的实验现象和化学方程式102019年填空题16用过氧化氢制取氧气的化学方程式、识别仪器、选择制取氧气发生装置的仪器、用多功能瓶干燥氧气、氢气的验纯、燃烧的影响因素102020年填空题16药品的取用、排水法收集氧气的操作、用高锰酸钾制取氧气的化学方程式6试题呈现方式主要是文字、图形、表格等。
化学教学中的证据推理与证据价值的提升
７４㊀㊀化学教学中的证据推理与证据价值的提升ʌ基金项目ɔ教育部人文社会科学研究规划基金项目 面向社会 科学问题的理科课程内容转化机制及其实证研究 (项目编号:１９ＹＪＡ８８００４５)ꎮʌ作者简介ɔ陆军ꎬ特级教师ꎬ二级教授ꎬ国家 万人计划 教学名师ꎬ 江苏人民教育家培养工程 培养对象ꎬ中国人民大学复印报刊资料«中学化学教与学»㊁全国中文核心期刊«化学教学»编委ꎬ研究方向:课程与教学论ꎮ陆㊀军(江苏省南通中学ꎬ江苏㊀南通㊀２２６００１)ʌ摘㊀要ɔ化学教学中的 证据推理 是指 基于证据的推理 ꎬ它既是科学家从事科学研究的思维方式之一ꎬ也是学生化学学科素养的组成部分和具体表现ꎮ其中ꎬ 证据 是学生通过科学探究开展学习活动的重要基础ꎬ包括已有知识㊁实验现象等直接证据和文献资料㊁调查数据等间接证据ꎮ就学习者的直接证据而言ꎬ化学教学除了创设适当情境帮助学生激活已有知识之外ꎬ还应该从构成实验方案的要素出发ꎬ采取改进实验装置㊁控制实验药品㊁优化实验条件㊁调整实验步骤等相关措施ꎬ以提升实验现象对相应学科知识的证据价值ꎮʌ关键词ɔ化学教学ꎻ科学探究ꎻ证据推理ꎻ证据价值ʌ中图分类号ɔＧ６３３.８ʌ文献标识码ɔＡ㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－１０５８.２０２１.０５.０１７㊀㊀一㊁化学教学中证据推理的含义２０１７年版的高中科学教育课程标准ꎬ都把基于事实和证据的推理提升到相对重要的位置ꎮ其中ꎬ物理课程标准认为 基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判 是学科核心素养 科学思维 的重要组成部分[１]ꎻ生物课程标准认为生物学科的 科学思维 素养 是指尊重事实和证据ꎬ崇尚严谨和务实的求知态度ꎬ运用科学的思维方法认识事物㊁解决实际问题的思维习惯和能力 [２]ꎻ化学课程标准更是将 证据推理与模型认知 和 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 并列作为学科核心素养的五个方面之一ꎮ自然科学是研究自然界物质形态㊁结构㊁性质和运动规律的科学ꎬ其过程离不开以 自然现象 为证据的推理ꎮ所以ꎬ 证据推理 具有自然科学的学科属性ꎮ从高中化学课程标准中的有关叙述来看ꎬ作为化学学科核心素养的 证据推理 ꎬ主要有建立在 证据意识 基础上的两个表现:(１)能基于证据提出可能的假设ꎬ通过分析推理加以证实或证伪ꎻ(２)能建立观点㊁结论和证据之间的逻辑关系[３]ꎮ显然ꎬ高中化学学科核心素养中的 证据推理 是指 基于证据的推理 [４]ꎬ其本质是科学论证ꎬ它既是科学家从事科学研究的思维方式之一ꎬ也是学生化学学科素养的重要组成部分ꎮ从 中国知网 收录的文献看ꎬ证据推理起源于刑事诉讼中的司法活动ꎮ由于包括司法活动在内的 人类推理的特征之一是在不精确或不完整的数据上利用启发性知识作出判断 ꎬ这样就 很难保证推得结论的正确性 ꎬ所以 证据推理 又被称为 似然推理 或 不确定推理 [５]ꎬ由此所形成的 证据推理 理论ꎬ因其能较好地处理决策问题的未知性和不确定性而被广泛应用于专家系统㊁模式识别㊁可靠性分析和信息融合等领域[６]ꎮ显然ꎬ化学学科素养中的 证据推理 与 不确定推理 的 证据推理 存在明显的差异ꎮ曾有学者在论及化学学科核心素养时指出ꎬ证据 是一个司法概念ꎬ 把 证据推理 作为化学学科素养ꎬ不那么准确 [７]ꎮ其实ꎬ语言文字中的词汇ꎬ其释义是可以因时而变的ꎮ只要对 证据推理 有清晰的界定ꎬ 证据推理 就是化学学科核心素养乃至科学素养的组成部分和具体表现ꎮ二㊁证据推理中证据的类型与功能高中化学课程标准中的附录１ 化学学科核心素养的水平划分 ꎬ把核心素养的每一个方面都划分为４级水平ꎬ其中关于 证据推理 素养的水平等级与相应表现如表１所示ꎮ㊀７５㊀表１㊀高中化学课程标准中 证据推理 素养的水平与表现[８]水平等级相应表现水平１能从物质及其变化的事实中提取证据ꎬ对有关的化学问题提出假设ꎬ能依据证据证明或证伪假设水平２能从宏观和微观结合上收集证据ꎬ能依据证据从不同视角分析问题ꎬ推出合理的结论水平３能从定性与定量结合上收集证据ꎬ能通过定性分析和定量计算推出合理的结论水平４能依据各类物质及其反应的不同特征寻找充分的证据ꎬ能解释证据与结论之间的关系㊀㊀由表１可知ꎬ分散在 证据推理 素养不同等级水平中的证据ꎬ包括 物质及其变化的事实 宏观和微观结合 定性与定量结合 等几种情况ꎬ或者是同时综合以上 物质及其反应的不同特征 ꎮ其中ꎬ 物质及其变化的事实 主要是物质及其变化过程中直接产生的宏观现象ꎬ包括反应体系中反应物的消失㊁沉淀的生成㊁气体的产生㊁颜色的变化等ꎻ 宏观和微观结合 需要通过添加其他试剂或利用相关仪器对肉眼观察不到的微观变化进行外显ꎬ从而成为可以观察的宏观现象ꎬ如酸碱中和滴定时终点的出现㊁原电池反应中电子的流动ꎻ 定性与定量结合 也需要利用仪器使物质变化中的有关事实显化成对应的定量数据ꎬ如反应体系温度的变化㊁产生一定量气体需要的时间ꎻ等等ꎮ其实ꎬ这些证据都是物质变化时所产生的现象ꎬ也就是 实验现象 ꎬ只是有的可以通过观察者的感官直接获取ꎬ而有的需要通过一定的手段突破观察者感官能力的限制间接收集ꎮ对此ꎬ高中物理课程标准就笼统地称其为 物理现象 ꎬ只是在不同水平等级中以 比较简单 常见 综合 新的情境 等词语加以区分[９]ꎮ证据推理 素养中的 证据 不仅包括学科的实验现象ꎬ还可以有如图１所列举的其他几种类型ꎮ从与学习者的关系看ꎬ证据有直接证据和间接证据两大类ꎮ直接证据是学习者完成探究任务的主体证据ꎬ包括在过去学习中获取并且已经进入认知结构的知识ꎬ以及围绕当前任务在自己或教师操作的实验中观察到的现象ꎮ间接证据可以是文献中记载或教师提供的资料和数据ꎬ也可以是学习者在调查和访谈时获得的相关数据与材料ꎮ这些类型的证据特别是直接证据是学生通过科学探究开展学习活动的重要基础ꎮ证据直接证据已有知识实验现象{间接证据:文献资料㊁调查数据等{图１㊀ 证据推理 素养中 证据 的分类科学探究原本是指 科学家解决问题的过程 ꎬ为让学生能有机会像科学家那样思考问题ꎬ早在２０世纪末美国国家研究理事会就把科学探究引入美国历史上的第一部科学教育标准«美国国家科学教育标准»ꎬ并将其界定为 学生用以获取知识㊁领悟科学的思想观念㊁领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动 [１０]ꎮ随后ꎬ科学探究受到世界各国科学教育的广泛关注ꎬ并成为世界范围科学教育课程改革的共同理念ꎮ关于科学探究的具体过程ꎬ虽然在不同学科课程标准中的描述不完全相同ꎬ但都包括提出问题㊁形成假设㊁收集证据㊁得出结论等几个方面ꎬ其中基于证据的推理是连接问题与假设㊁证据与结论等环节的桥梁(如图２所示)ꎮ图２㊀科学探究过程中的证据推理㊀㊀过氧化钠是高中化学必修课程中 钠的几种化合物 之一ꎬ关于过氧化钠与水反应的探究活动ꎬ主要的证据推理过程如表２所示ꎮ其中ꎬ形成过氧化钠能与水反应的假设是先归纳后演绎的类比推理ꎬ证据主要是初中所学的氧化钙与水反应的知识ꎬ由氧化钙对氧化钠性质的迁移认知ꎬ以及对过氧化钠也属于氧化物的判断ꎬ属于学生的已有知识ꎻ得出结论的过程是演绎基础上的归纳ꎬ证据主要是实验中所观察到的 产生的气体能使带火星的木条复燃 和 所得溶液能使酚酞变红 的实验现象ꎬ还有是初中所学的氧气的知识和碱的通性ꎬ以及对过氧化钠元素组成的认知ꎬ属于实验现象和已有知识两个方面ꎮ由探究过氧化钠与水反应的实例可以看出ꎬ证据与推理都具有多样性的特点ꎬ它们对学生在探究活动中全面提升正确价值观㊁必备品格和关键能力具有重要的促进作用ꎮ表２ 过氧化钠与水反应探究活动中的证据推理推理目的具体过程形成假设大前提:氧化钙和氧化钠等金属氧化物能与水反应生成氢氧化物(已有知识)小前提:过氧化钠是金属氧化物(已有知识)结论:过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠(类比或先归纳后演绎)得出结论推断产物中的氧气大前提:氧气能使带火星的木条复燃(已有知识)小前提:过氧化钠与水反应产生的气体能使带火星的木条复燃(实验现象)结论:过氧化钠能与水反应生成氧气(演绎)推断产物中的氢氧化钠大前提:碱溶液能使酚酞变红(已有知识)小前提:过氧化钠与水反应所得溶液能使酚酞变红(实验现象)结论:过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠(演绎)总结过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠和氧气(归纳)㊀㊀从学习任务的性质和学生的认知水平来看ꎬ针对必修课程和选择性必修课程的有关要求所开展的探究性学习活动ꎬ需要的证据主要是已有知识和实验现象等直接证据ꎻ而要根据选修课程的建议开展与ＳＴＳＥ(科学㊁技术㊁社会㊁环境)等相关的主题性实践或项目式学习活动ꎬ因其开放性和发展性等特点ꎬ不仅需要已有知识和实验现象等直接证据ꎬ更需要综合运用通过查阅文献㊁走访调查等途径获得的间接证据ꎮ三、提升实验现象类证据价值的策略作为证据推理的证据必须具有相应的价值ꎮ司法活动所追求的证据价值ꎬ是指证据资料对案件事实认定的影响力ꎮ科学探究活动中的证据价值ꎬ主要是指证据对学生获得认识提升㊁思维进阶等方面的保障作用ꎮ就已有知识和实验现象等学习者的直接证据而言ꎬ化学教学首先要创设适当情境帮助学生激活已有知识ꎬ促进他们对已有知识的准确回忆ꎬ并明确某些知识可能有的适用范围ꎻ同时还要认识到科学探究虽然与司法活动不同ꎬ可以根据教学的需要通过实验手段的再现与重演ꎬ让学生获取相对于学习活动而言的新的事实材料ꎬ但也不是所有的实验现象都具有作为证据的价值ꎮ如按教材设计的实验ꎬ 将１~２ｍＬ水滴入盛有１~２ｇ过氧化钠固体的试管中 ꎬ因得到的氢氧化钠溶液浓度过大ꎬ并含有较高浓度的双氧水ꎬ此时的实验现象不仅有 酚酞变红 ꎬ而且会出现 红色褪去 ꎮ虽然由 酚酞先变红后褪色 的现象能够提出新的探究性问题ꎬ但以此为证据推断过氧化钠与水反应的产物ꎬ其难度和复杂性明显增大ꎮ为此ꎬ高中物理课程标准在 科学思维 水平５ 中就给出了 能考虑证据的可靠性 和 合理使用证据 的要求[１１]ꎮ«辞海»对科学实验的释义是 根据一定目的ꎬ运用一定的仪器设备等物质手段ꎬ在人为控制的条件下ꎬ观察㊁研究自然现象及其规律性的社会实践形式 它不仅包括仪器㊁设备㊁实验的物质对象ꎬ还包括背景知识㊁理论假设㊁数据分析㊁科学解释ꎬ以及实验者之间的协商㊁交流和资金的获取等相关社会因素 [１２]ꎮ可见ꎬ关于科学实验有着丰富的内涵ꎬ首先包括目的㊁方案㊁现象和结论等核心要素ꎬ其中的实验方案又由装置㊁药品㊁条件和步骤等几个部分构成ꎬ另外从目的到结论的过程还受到实验者自身认知水平和外界因素等诸方面的影响ꎮ就化学教学而言ꎬ可以从构成实验方案的装置㊁药品㊁条件㊁步骤等方面采取相关措施ꎬ以提升实验现象对相应学科知识的证据价值ꎮ(一)改进实验装置原电池是将化学能转变成电能的装置ꎬ在必修课程的学习过程中ꎬ为让学生感受到其中的电能是由化学能转变而来ꎬ可以改进教材中的实验设计ꎬ用相同大小的铜片㊁锌片和稀硫酸进行对比实验ꎬ其中装置Ａ是未构成原电池的化学反应系统ꎬ装置Ｂ是构成单液原电池的反应系统ꎬ分别测量两装置７６㊀㊀收集到５０ｍＬ氢气时反应前后体系温度的变化ꎮ结果可以发现ꎬＡ中平均升高３.５ħꎬＢ中平均升高１.７ħꎬ同时Ｂ中能产生０.４Ｖ的电压ꎮ由Ａ中的温度比Ｂ高出１.８ħ的证据可以推知ꎬＡ中有更多的化学能转变成了热能ꎬ而Ｂ中对应的化学能则转变成了电能[１３]ꎮ原电池原理不仅是必修课程的教学内容ꎬ也是选择性必修课程的学业要求ꎮ在选择性必修课程的学习过程中ꎬ为让学生能了解盐桥提升原电池效率的原理ꎬ同时理解离子交换膜对提高能量转化效率的意义ꎬ可以用铜片㊁锌片㊁硫酸铜溶液㊁硫酸锌溶液㊁盐桥㊁离子交换膜等构成单液㊁双液(盐桥和隔膜)原电池开展探究活动ꎬ通过对电极上的现象以及从开始至１０ｍｉｎ时电流强度㊁体系温度的变化等现象的分析(结果如表３)ꎬ认识不同结构原电池的工作原理和效率[１４]ꎮ表３ 原电池原理对比实验中的现象与分析类㊀型单㊀液盐㊀桥隔㊀膜现象锌片有大量铜析出没有明显现象没有明显现象铜片有少量铜析出有少量铜析出有少量铜析出电流/Ａ０.１１８１~０.０４９１０.００７８~０.００８４０.１１０８~０.１０９９温度/ħ２８.７~２９.８２８.２~２８.１２６.９~２６.７分析单液电阻小ꎬ起始电流强度大ꎬ但电流衰减快ꎬ而且体系温度明显升高ꎬ能量转化效率低电流稳定ꎬ体系温度变化小ꎬ能量转化效率高ꎬ但盐桥使内电路两极之间距离和电阻增大ꎬ电流强度小电流稳定ꎬ体系温度变化小ꎬ能量转化效率高ꎬ离子交换膜虽存在一定电阻ꎬ电流强度仍较大㊀㊀分析表３中有关实验现象可以发现ꎬ单液原电池的锌片上 有大量铜析出 ꎬ而双液原电池的锌片上 没有明显现象 ꎬ那是因为单液原电池中的锌片在做原电池负极的同时ꎬ自身还表现为 二重电极 [１５]ꎮ如果使用盐桥或离子交换膜ꎬ锌片只能作负极而不能成为 二重电极 ꎬ原电池的供电效率明显提高ꎮ由原电池原理的系列实验可以发现ꎬ改进实验装置并借助仪器使相关变化显化成定量数据ꎬ能提高实验现象对原电池原理的推理价值ꎮ(二)控制实验药品关于铝与氢氧化钠溶液的反应ꎬ除了铝与氢氧化钠以外ꎬ水也是反应物ꎬ而且承担反应中氧化剂的角色ꎮ反应机理是铝与水首先发生置换反应生成氢氧化铝和氢气ꎬ然后是氢氧化钠溶液溶解覆盖在铝表面的氢氧化铝ꎬ促使铝与水反应的持续发生ꎮ有调查表明ꎬ对于铝与氢氧化钠溶液反应实质的解释ꎬ 大多数学生(９７％)能够正确指出还原剂是铝ꎬ但是只有４９％的学生能够正确指出氧化剂是水 ꎮ错误答案中ꎬ 认为氧化剂是氢氧化钠和水 的比例最高ꎬ 达到总人数的４１％ [１６]ꎮ如果要学生书写 铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ꎬ有相当比例的学生意识不到水也是反应物ꎬ应该写到反应物中ꎬ否则就无法实现化学方程式的配平ꎮ针对学生中存在的情况ꎬ可以改进铝与氢氧化钠溶液直接混合的操作ꎬ控制水与氢氧化钠在反应体系中的同时加入[１７]ꎮ一是用氢氧化钠乙醇溶液营造无水环境ꎬ先在其中放入铝条ꎬ再加入适量的蒸馏水ꎬ比较加入蒸馏水前后的反应现象ꎻ二是在适量的蒸馏水中放入铝条ꎬ再加入氢氧化钠固体ꎬ比较加入氢氧化钠前后的反应现象ꎮ前者铝在氢氧化钠乙醇溶液中没有明显反应ꎬ加入蒸馏水后能快速产生气体ꎻ后者铝与蒸馏水反应非常缓慢ꎬ加入氢氧化钠后产生气体的速率明显加快ꎮ这样就可以让学生通过对加入蒸馏水或氢氧化钠前后反应现象的比较ꎬ明确在和铝反应时水与氢氧化钠都是必不可少的反应物ꎬ从而提高实验现象作为推断铝的相关化学性质的证据价值ꎮ(三)优化实验条件乙醇分子中的羟基不如水分子中的羟基活泼ꎬ这可以通过对比乙醇和水分别与钠反应的实验现象ꎬ让学生认识到乙醇的这一性质ꎮ为控制实验中的变量ꎬ大多数教师选择用等体积的无水乙醇和蒸馏水与大小及表面积几乎完全相同的钠块进行实验ꎮ由于乙醇和水的密度以及摩尔质量等方面的差异ꎬ其中还存在两者物质的量浓度不同的情况ꎮ四氢呋喃是一种极性醚类ꎬ在化学反应和萃取时常用作中等极性的溶剂ꎬ能与水㊁醇㊁酮㊁苯等混溶ꎮ为此ꎬ可以选择四氢呋喃作为溶剂ꎬ 将乙醇和水均㊀７７㊀配成０.１ｍｏｌ/Ｌ的四氢呋喃溶液ꎬ再分别同时与表面积相同的钠块进行对比实验 ꎬ这样获得的 乙醇的四氢呋喃溶液中的气泡冒出速率明显慢于水的四氢呋喃溶液中的气泡冒出速率 的实验现象才能作为比较两者性质的证据[１８]ꎮ由于受苯环的影响ꎬ酚羟基比醇羟基活泼ꎮ但苯酚常温下是固体ꎬ而且熔融状的苯酚与钠反应时生成的苯酚钠难溶于熔融的苯酚ꎬ从而导致同温时熔融状的苯酚与钠的反应明显比乙醇与钠的反应缓慢[１９]ꎮ对此ꎬ也可以用四氢呋喃做溶剂ꎬ将乙醇和苯酚配制成同物质的量浓度的四氢呋喃溶液ꎬ再进行与钠的对比实验ꎬ以获得与 苯酚分子里羟基上的氢原子比乙醇分子中羟基上的氢原子活泼 相一致的证据ꎬ也就是在苯酚的四氢呋喃溶液中产生气体的速率明显大于乙醇的四氢呋喃溶液中产生气体的速率ꎬ从而让学生正确认识酚羟基与醇羟基活泼性的强弱ꎮ(四)调整实验步骤关于物质的量浓度及其溶液配制ꎬ教材的编排是在回忆溶质的质量分数基础上介绍物质的量浓度的含义ꎬ再由配制一定物质的量浓度的溶液需要精准控制溶液最终体积的容器引出容量瓶ꎬ最后按序介绍并演示计算㊁称量㊁溶解㊁转移㊁洗涤㊁定容㊁摇匀等操作步骤ꎮ为让学生掌握配制一定物质的量浓度溶液过程中容量瓶的使用以及洗涤㊁定容等操作要领ꎬ同时领会相关操作的意图ꎬ可以在参照 配制一定溶质质量分数的溶液 的步骤配制１００ｍＬ０.１ｍｏｌ/Ｌ碳酸钠溶液的基础上ꎬ增加检测所得溶液的电导率并与标准溶液电导率比较实验误差的操作ꎬ并引导学生从溶解时用水量的控制㊁转移时玻璃棒的引流㊁转移后烧杯与玻璃棒的洗涤㊁定容时胶头滴管的使用等方面分析可能导致实验误差的原因ꎬ在反思中领会溶液配制时有关操作的意图ꎬ深层理解规范操作对控制误差的保障意义ꎬ从而建立精确配制一定物质的量浓度溶液的操作模型ꎬ实现以电导率数据误差为证据推理理解和掌握规范操作的目的[２０]ꎮ化学实验有多种不同的分类角度和标准ꎬ以实验所涉及的学科基本任务ꎬ也就是实验目的的不同为标准是常用的分类方法[２１]ꎮ上述列举的实例主要是针对性质㊁原理和制备等几类常见实验及其教学过程实施相关措施ꎬ以提升实验现象对揭示变化机理㊁反应物质㊁结构特征以及相关操作意图的证据价值ꎬ从而促使学生强化证据意识和证据推理素养ꎬ同时丰富学科经验㊁建立学科思想㊁形成学科能力ꎬ实现知识向经验㊁思想和能力的深度转化ꎮһ参考文献:[１][９][１１]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准:２０１７年版２０２０年修订[Ｓ].北京:人民教育出版社ꎬ２０２０:４ꎬ７８ꎬ７９.[２]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:２０１７年版２０２０年修订[Ｓ].北京:人民教育出版社ꎬ２０２０:４.[３][８]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准:２０１７年版２０２０年修订[Ｓ].北京:人民教育出版社ꎬ２０２０:３ꎬ９０.[４]陆军.从逻辑关系看高中学科核心素养的构成[Ｊ].中小学教师培训ꎬ２０１７(２):１－４.[５]黄可鸣ꎬ程正潮ꎬ姜浩.一种基于证据推理的似然推理算法[Ｊ].南京工学院学报(自然科学版)ꎬ１９８７(６):４６－５５. [６]张兴贤ꎬ王应明ꎬ陈圣群.冲突的区间信念结构下基于证据推理规则的群决策方法[Ｊ].华南理工大学学报(自然科学版)ꎬ２０２０(６):１３４－１４２.[７]吴俊明.起点合理规则明确层次不乱突出特点:化学学科核心素养具体内容厘定之我见[Ｊ].化学教学ꎬ２０１７(９):３－８.[１０]美国国家研究理事会.美国国家科学教育标准[Ｓ].戢守志ꎬ等译.北京:科学技术文献出版社ꎬ１９９９:３０. [１２]夏征农ꎬ陈至立.辞海[Ｍ].６版.上海:上海辞书出版社ꎬ２００９:２９２３ꎬ１２３６.[１３]刘琳然ꎬ文静ꎬ冉鸣.化学能转化成电能的实验设计[Ｊ].化学教育ꎬ２０２０(７):６１－６３.[１４]王俊祺ꎬ杨明生ꎬ徐浩年.化学学科核心素养为导向的课堂实录:探究原电池的发展[Ｊ].化学教育ꎬ２０２０(３):３３－３７.[１５]陆军.用析氢过电势讨论几个中学化学教学问题[Ｊ].中学化学ꎬ２００８(７):１２－１４.[１６]冯翊ꎬ李广洲.不同学生对铝和氢氧化钠溶液反应的理解[Ｊ].化学教育ꎬ２００７(６):３１－３３.[１７]叶小慈ꎬ谢永荣.铝与氢氧化钠溶液反应实验再设计[Ｊ].化学教学ꎬ２０２０(５):５９－６２.[１８]孙亚红ꎬ熊辉ꎬ王涛ꎬ等.发挥实验在发展学生化学学科核心素养中的重要功能:以乙醇的化学性质实验改进为例[Ｊ].化学教育(中英文)ꎬ２０２０(５):９７－１００. [１９]陆军.苯酚与钠反应的实验探究[Ｊ].中学化学ꎬ２００４(１１):２３.[２０]滕旻彦.感受溶液 生长 的历程:苏教版 溶液的配制与分析 的教学设计与反思[Ｊ].化学教与学ꎬ２０１６(１０):６９－７２.[２１]王强ꎬ刘艳ꎬ刘芳.化学实验教学目标分类学研究[Ｊ].西南师范大学学报(自然科学版)ꎬ２０１５(３):１５１－１５６.７８㊀㊀。
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。
高中化学教学中培养学生证据推理与模型认知素养
2021年08期19扫描二维码，获取更多本文相关信息课题研究引 言在培养学生化学学科核心素养的过程中，教师不能简单地对每节课的内容进行讲解，而要将核心素养的要求和学科知识结合起来，使学生在学习过程中真正理解学习内容，并潜移默化地培养学科核心素养。
针对这个要求，教师在教学中要进一步强调与教学相关的内容，对知识中蕴含的核心素养内容进行挖掘，并采取有效的教学策略。
一、内涵与课程目标（一）内涵学生需要具备一定的证据意识，并能够根据证据对物质组成、结构及变化的内容做出相应的假设，还可以运用分析推理来对此进行证实，通过分析推理的方法，对研究对象的本质特征、构成要素及互相之间的关系有更深入的了解，并构建相对应的模型。
此外，学生要能够运用模型来对化学现象进行解释，并从现象中总结规律，看出本质问题。
（二）课程目标从证据推理与模型认知的课程目标来看，学生要学会收集各种证据，对物质的性质与变化提出相应的假设，在证据的基础上做好分析推理。
对于证据与结论之间的关系，教师应进行适当的解释，确立与科学结论相关的途径和依据，让学生认识到化学现象与模型之间的联系，同时应用模型来对物质的结构性质与变化进行具体的描述，并对物质与变化结果的可能性做出相应的预高中化学教学中培养学生证据推理与模型认知素养杨明辉（福建省莆田擢英中学，福建莆田 351100）摘 要：化学学科核心素养对学生的未来发展具有重要的作用。
为了在教学过程中进一步落实立德树人的根本任务，确保学生化学核心素养的有效提升，并将课程作为重要载体，实现化学课堂教学的拓展，教师需要针对学生的化学学习过程进行重点教学，并且每节课要梳理出重点内容，让学生在掌握这些内容的基础上进行具体应用。
本文将对高中化学教学中与证据推理和模型认知素养相关的内容进行综合阐述，希望能够为相关的教育者提供一些建议。
关键词：证据推理；模型认知；高中化学；培养路径中图分类号：G 427文献标识码：A 文章编号：2095-9192(2021)08-0019-02测。
浅析初中化学实验教学中学生证据推理能力的培养
浅析初中化学实验教学中学生证据推理能力的培养摘要：在初中化学教学中，推理能力是学生需要具备的一项较高层次要求的重要能力之一。
化学实验本身自成一个小体系，在实验教学中培养学生证据推理能力有着很好的条件。
本文围绕初中化学实验教学中学生证据推理能力的培养这一议题进行了探讨，阐述了证据推理能力的特征，论述了培养学生证据推理能力的措施，通过提高学生的推理能力，更好地培养学生的探究和创新能力，为破解化学现象，参悟化学原理，掌握反应规律，应用化学知识提供基础条件。
关键词：实验教学；化学；证据推理；特征；建议1引言初中是学生系统学习化学的重要阶段，化学实验在初中化学中占据不容忽视的地位。
化学实验条件和现象以及结果之间有着很强的逻辑性，因此在实验教学中离不开推理。
在初中化学教学中，教师应意识到实验教学中证据推理能力培养的重要性，为学生能力培养创造更有利的条件，充分发挥出化学实验教学的积极效用。
2证据推理能力的特征证据推理能力就是促使学生利用各种方式来完成证据的收集，然后对收集到的证据进行推理、分析，通过建立模型来完成对对象的描述，最终完成信息的认知过程。
化学实验中，证据推理能力是借助化学实验活动，引导学生观察实验现象，获取有效证据，展开实证推理，对问题进行思考，得到答案。
证据推理的过程既有分析对比的过程，也有总结归纳的过程。
3化学实验教学中培养证据推理能力的必要性培养证据推理能力是新时期教育改革发展的要求。
化学实验中的情境为学生培养证据推理能力提供了有利的条件。
学生通过化学实验活动训练和提升自己的证据推理能力，可以更好地解决各种问题。
这与人的全面发展，人才培养适应社会的新时期教育改革发展观相吻合。
培养证据推理能力是适应新课程标准的内在要求。
在义务教育化学课程标准中明确提出了化学教学中学生需要掌握的基本能力。
化学实验中，学生要学会运用观察、实验的方法来获取信息，能够用多种方式表述有关的信息，学习和运用分类、比较、概括、归纳等方法对信息进行加工。
初中化学教学中证据推理素养培养的策略
新教育 上旬刊59基于化学学科核心素养视角来看，证据推理素养指的是收集各种有效的信息作为证据，并对证据进行分析、归纳、筛选、推理等，在此基础上用来解决或者解释相应问题、现象等，在此过程中，确定形成科学结论所需要的证据。
初中化学教师在平常教学中需格外关注对学生证据推理素养的培养，使其学会通过搜集、整理、推理化学原理，得出科学结论，使其对化学知识的认知由感性上升至理性，促进他们化学学科核心素养的形成。
一、把握理论知识讲授，培养证据推理素养1.发挥问题导向作用，明确证据推理方向初中化学教师讲授一些理论知识时应极力发挥出问题的导向作用，驱使学生有针对性地进行思考、搜集证据和推理，让他们在方向准确的前提下进行课堂探究。
比如在教学“空气”一课时，教师先拿出一个透明塑料袋，在空中抖开，询问：塑料袋中有没有物质？假如有，里面是什么？学生结合生活经验及个人认知会知道塑料袋里面装有空气，借机引出本节课的知识主题，让他们知道本节课主要学习研究与空气相关的知识。
接着，教师设置疑问：空气是一种看不见、摸不到的物质，大家有什么方法证明空气确实存在吗？引导学生根据问题自主设计与实施实验方案，如将空塑料瓶倒放入水中，水无法将整个瓶子占满；用注射器在空气中抽一下，再往水中推挤，会出现气泡；用扇子在空气中扇一下，有风的感觉；用打气筒给车胎打气等，让学生在实验中收集证据与展开推理，让他们发现空气的确存在。
之后，教师继续设问：你能描述一下空气是什么样的吗？空气是一种单一物质吗？利用问题激起学生的求知欲望，使其自主阅读教材内容与寻找证据，根据证据推理和讨论空气的组成。
2.鼓励学生常态反思，提升证据推理意识初中化学教师应该鼓励学生学会自我反思，使其在自发性的反思行为中加深对证据推理这一行为的印象和思考，让被动的证据推理行为变成一种自发的学习习惯和方式。
如在实施“原子的结构”教学时，当学习完“相对原子质量”这部分内容以后，学生能够应用概念计算原子的相对原子质量，了解原子的实际质量与相对原子质量的区别与联系，他们还会查相对原子质量表。
注重依靠证据的推理 彰显化学学科思维
注重依靠证据的推理彰显化学学科思维
首先，化学学科的核心是以实验数据和相应的推论为基础的，因此，化学学科的学习
需要给予学生进行实验和数据分析的机会。
在实验中，不仅需要准确记录数据，还需要对
数据进行分析和解释。
这就需要学生依靠证据进行推理，只有依据事实表明的数据分析和
解释才是可靠的，而不应基于主观想象。
其次，依靠证据的推理在化学学科研究中也是至关重要的。
科学研究是对问题进行系
统化探究的过程，而不是凭空进行猜测或想象的过程。
因此，在化学研究中使用证据推理
是十分必要的，科学家们需要依据所掌握的实验结果和数据分析来推断物质的组成、性质
及其变化规律，从而得出科学结论。
再次，依靠证据的推理让学生在化学学科中更易产生创新思维。
在进行科学研究的过
程中，只有依据所掌握的实验数据和相应的知识进行精确的推理，才能够得出合理的结论。
因此，学生学习化学学科时，需要通过依靠证据的推理，加强对所学知识的理解和掌握，
从而在化学学科中深入思考，产生创新思维。
最后，依靠证据的推理也能够培养学生的逻辑思维。
在化学学科中，需要学生进行数
据整理、分析和解释，这就要求学生有一定的逻辑思维能力。
学生需要善于利用实验数据
和知识，在不断推理的过程中不断地总结和归纳，从而更好地掌握化学知识和思维方式。
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离子化合物
Al(OH)3 共价化合物
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明确目标 确定干扰 设计方案
例：1.检验铁与硝酸反应后的溶液中是否有亚铁离子 2.检验亚硫酸钠溶液是否氧化变质 3.检验丙烯醛中的醛基
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煅烧MnSO4•H2O可制得生产 软磁铁氧体材料的MnxO4,下 图是煅烧MnSO4·H2O时温度 与剩余固体质量变化曲线。 ①曲线中B段所表示物质的 化学式为
CoC2O4•2H2O热分解质 量变化过程如图2所示 （其中600℃以前是隔 绝空气加热，600℃以 后是在空气中加热）； A、B、C均为纯净物； C点所示产物的化学式 是
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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，建立模型。 能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规 律。
（1）HCl在水中会电离成H+和Cl-，所以HCl是离子化合物。 因为AlCl3是共价化合物，所以是AlCl3弱电解质 （2）电解质溶液导电的过程是物理变化 （3）（在含有铁盐的溶液中）加入适量的铝粉以除去溶液中的铁元素，检验溶液中铁元 素是否除净的方法为_____________________ 品（于4）锥N形i(瓶NH中3)6，Cl用2为2可5 m溶L于水水溶的解蓝，紫__色__晶__体__，__水__溶__液__显__碱__性__。__为__测__定__C__l的__含_，量滴，入称2量—m3滴g产 K次2C。rO4溶液作指示剂，用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点，记录读数，重复操作2-3