证据推理与模型认知

从高中化学核心素养的构建角度来看，证据推理和模型构建是文化基础维度下科学精神素养理性思考的两个基本点。

通过对高中化学课程的研究，要求学生能够解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需的证据以及寻找证据的方式；能够根据材料及其变化的信息进行抽象总结和构建模型，并通过模型思维来理解材料质量及其变化的一般规律[2]。

6.目前，许多教师基于证据设计了课时教学推理和模型认知，反映了大多数化学教师对化学核心素养教学建设的积极态度；在对这些教师的成就进行研究的过程中，我与对化学核心素养的设计者的化学核心素养的本义进行了分析比较。

现在，我将这些思想提供给您参考和交流。

1，无证据
在科学探究的过程中，实验事实与要验证的猜想之间存在三种逻辑关系：①可以证明是正确的；②猜想可以证明是错误的；③该猜想无法得到证明。

可以说前两种实验事实是要证明的猜想的证据（在第一种关系中，实验事实是要验证的猜想的肯定证据，而在第二种关系中，实验事实是要验证的猜想的否定证据），而不能说第三个证据是要
验证的猜想的证据，即非证据。

例如，已知溶液中只有一种氯化物溶质；推测是溶质是BaCl2。

①如果实验事实是：向溶液中加入1-2滴Na2SO4溶液将导致白色沉淀，然后向溶液中加入1-2滴硝酸将不会溶解白色沉淀物，则事实是猜想的积极证据；相反，如果实验事实是通过向溶液中加入1-2滴Na2SO4溶液，溶液中没有白色沉淀，则该事实是推测的负面证据；③但是，如果实验事实是向溶液中加入1-2滴AgNO3溶液会导致白色沉淀，那么这不是推测的证据，必须重新设计勘探活动。

2，逆向推理
它可以解释证据与结论之间的关系，不仅包括证据推理中的结论，还包括结论逆向推理中所需的证据。

强调反向推理的原因之一是在科学探究中使用了两个推理方向：反向推理用于从猜想和设计实验中推断所需的证据以收集证据；并运用积极推理来推断该猜想是否成立，并根据实验获得的结论得出结论。

其次，在解决问题的过程中，我们还需要使用两个推理方向。

例如，在有机合成过程中，我们经常使用逆向推理的思维方式。

第三是逆向推理具有发散思维的特征。

不同程度的分歧导致设计实验的证据和方向不同。

反向推理获得的不同证据具有不同的难度，可信度和证明力。

通常，从证据到结论的积极思考越直接，证据就越有效。

如果从多个不同的证据推理中得出相同的结论，则该结论更为可靠。

在解决问题的过程中，将逆向推理所需的证据与现有证据结合在一起时，可能会产生多种解决问题的想法，从而可以通过多种方式解决问题。

综上所述，逆向推理在证据推理的学习中不容忽视。

基于以上思想，设计了由突出的证据推理和逆向推理的分歧思想产生的多种证据的查询过程，如图1所示。

表1显示了一个查询过程的示例，其中通过反向推理中的发散性思维并强调证据推理来产生多个证据。

3，证据推理与模型认知的关系
证据推理和模型认知都是化学中重要的思维方法。

首先，三个方面它们之间的有机联系。

首先，“证据推理”或“基于证据的推理”是认知心理学中的典型认知模型。

因此，根据“基于证据的推理”的认知模型，化学学习中的“证据推理”可以被视为一种
认知过程。

通过这种方式，研究了“证据推理”和“模型认知”之间的关系。

“证据推理”从属于“模型认知”，“模型认知”包括“证据推理”。

②证据推理形成的科学结论是简单的模型认知，模型认知与证据推理密不可分，证据推理是构建模型的前提。

③证据推理的高层次是模型认知，它需要基于证据推理[4]。

其次，两者之间存在差异。

主要区别在于“模型认知”不仅使用证据进行逻辑推理，而且还需要通过抽象和简化的方法来构建模型，以便在比较分析和归纳大量实验事实之后重现物质的基本规律及其变化。

最后，需要指出的是，化学的规则，模型，概念，思想和方法通常用于证据推理和模型认知的过程中。

因此，化学中的证据推理和模型认知具有化学的特征。

可以看出，证据推理和模型认知在内涵和实践上不能机械地分开，它们常常被整合到探究和解决问题的思维过程中。