黄彪
福建省南平第一中学 福建 南平 353000
摘要：近年来我国教育事业不断改革与优化，重视培养学生的综合能力，在高中化学教学过程中，重视培养学生的证据推理与模型认知素养。为此，高中化教师在教学过程中要为学生设计相应的教学流程，为学生创设相应的问题情境，引导学生进行猜想，再通过实验验证的方式进行理论分析，构建模型，从而有效培养学生掌握化学知识。基于此，本文提出高中化学教学过程中，培养学生证据推理与模型认知素养的有效对策，推动高中化学教学改革与创新。
关键词：高中；化学教学；证据推理与模型认知
一、证据推理与模型认知的内涵
证据推理基于一定的证据展开推理，在分析过程中需要学生搜集相关证据，从而朝向结论进行逻辑推理，此时的推理并未完全准确，需要通过化学实验进行验证。在高中化学教学过程中，学生能够观察到的化学实验现象或采集到的相关数据就是学生对物质性质及结构做出猜想与假设的依据。再通过一系列的化学实验进行验证，从而培养学生获取化学知识。
二、证据推理与模型认知素养培养的相关流程
将证据推理与模型认知落实到高中化学教学过程中，需要培养学生具备猜想能力，论证能力与分析建模能力，从而能够利用化学知识解决实际问题，为了达到预期的教学目标，可以将证据推理与模型认知素养培理解为，在证据推理的基础上通过理论分析的方式发现其中存在存在的规律，并据此构建化学模型，将客观规律表达出来。最后在模型的承载下解决实际问题。问题时启发学生思考的缘由，要为学生营造相应的情境，从而引导学生提出具有逻辑性的问题与假设，可见构建问题情境是培养学生证据推理与模型认知的首要环节。在学生提出一定的猜想或假设后，根据猜想设计实验，对猜想或假设进行验证，学生根据自身已有的知识储备分析实验结果，在理论的支持下构建适宜的模型，用于表达客观规律，并尝试在解决实际问题的过程中运用模型，最终回归到问题中。
（一）对教材内容及学生情况进行充分分析
在鲁科版高中化学教材中，当教师在为学生讲授钠的化合物中氧化钠和过氧化钠的性质时，可以引导学生构建化合物性质模型，为后续化学教学做好准备。通过初中阶段的化学学习，学生已经对过氧化氢相关知识有一定的了解，为学生学习过氧化性质有一定的帮助，在学生学习过过氧化钠生成反应相关内容后，能够引导学生联想到参与反应的物质是过氧化钠。在初中阶段化学学习过程中，学生会接触到碱性氧化物的通性，为学生学习氧化钠性质有一定的帮助。不如高中阶段，学生在学习化学知识的过程中欧，能够从物质的物理性质、化学性质等方面入手展开分析探究，这对学生探究新的物质十分有帮助。
（二）明确教学目标引入新的教学内容
在教学过程中，教师要利用真实情景引导学生进行实验探究，从而了解钠及其化合物的主要性质，并了解相关物质在日常生活中的实际应用。通过教学教师要让学生掌握氧化钠与过氧化钠性质存在的差异，引导学生了解元素化合物认识模型，对元素化合物模型有基础的了解，在此过程中，教学难点是培养学生掌握氧化钠的化学性质，与过氧化根的特殊性质。教师在为学生引入新课程内容时，可以为学生呈现一个小实验，让学生配合教师将棉花团放到石棉网上，然后用试管滴几滴水在棉花团上，注意观察发生的实验现象。学生能够观察到棉花团着火了。
（三）引导学生提出疑问，为学生创造问题情境
在棉花团着火后，让学生思考通常我们都会用水来灭火，为什么棉花团雨水后会着火呢？那么我们在冬季穿的棉袄雨水后会着火吗？此时学生认为不会着火。通过这样的方式教师为学生创设了问题情境，让学生思考棉花团遇水燃烧的原因。
引导学生进行猜想，可以为学生提供普通的棉花团，让学生对棉花团进行仔细观察，并让学生在棉花团上滴水，由此学生提出大胆的猜想，普通的棉花团遇水后不会燃烧，教师对棉花团进行了特殊处理，才使得棉花团遇水燃烧。此时学生尝试用水滴在棉花团上验证自己的实验猜想。
（四）理论分析
在第一次试验中遇水燃烧的棉花团是因为教师在棉花团中包裹了少量的过氧化钠，遇水后发生了反应，出现燃烧现象。从而引导学生认识到燃烧的条件，需要可燃物、氧气、温度达到着火点。过氧化钠在与水发生反应的过程中，不仅释放了大量的热，还生成了帮助燃烧的氧气。引出学生猜想，刚刚的实验出了生成氧气之外还有什么，并通过实验验证过氧化钠与水发生反应后，是否会生成氧气、氢氧化钠，能够释放出热。在此过程中让学生协助教师共同完成实验，并尝试复述实验现象，为了验证是否有氧气生成，可以用带火星的木条实验，看其是否会复燃，在验证氢氧化钠时，可以用酚酞试液观察其是否变红，让学生用手触碰试管，得知实验过程是否释放热。
（五）构建模型进行理论分析
通过上述实验能够得出实验结论，得出化学反应方程式Na2O2+H2O→O2↑+ NaOH，在理论分析过程中，让学生思考这是不是一个氧化还原反应？在此过程中氧化剂是什么？还原剂又是什么？氧化产物及还原产物呢？此时不仅可以让学生进行过氧化钠与水进行实验，还可以让学生实验观察二氧化碳与过氧化钠的实验反应，并检测过氧化钠与二氧化碳发生反应后能够使棉花燃烧，根据上述实验，可以进行模仿操作验证实验。为了制作二氧化碳，教师可以组织学生进行实验，让学生取少量的过氧化钠包裹在棉花中，将其放置到坩埚中，再用细长的玻璃管为中间载体，对棉花吹气，观察发生的实验想象，从而得出化学方程式2Na2O2+2H2O==O2↑+4NaOH，其中过氧化钠中的过氧根有的生成氧气，还有一部分生成氢氧根，氧化剂、还原剂都是过氧化钠，过氧化钠具有氧化性与还原性，氧化还原产物是氧气，还原产物是氢氧化钠。在与二氧化碳发生反应是得出化学式2Na2O2+2CO2==O2+2Na2CO3此时可以向学生提出问题让学生思考是否发生了氧化还原反应？判断氧化剂与还原剂，通过以上教学能够让学生了解到过氧化钠容易与水、二氧化碳发生反应，从而引发学生思考在保存过氧化钠时需要注意哪些事项？在上述两个实验过程中都生成了氧气，因此可以用过氧化钠制作潜水设备中的制氧剂，或用作漂白剂原料，在保存过程中要避免潮湿环境，需要隔绝空气与二氧化碳，进行密封保存。在此过程中，通过对某种元素的分析，判断物质的类别，从而对物质的性质进行推测与实验验证，从而掌握物质参与化学反应的原理，通过对物质性能的推到推测数物质的用途及保存要求，在日后化学教学过程中，能够逐渐带领学生丰富认识物质的模型，辅助学生更好的了解化学物质。
结束语：综上所述，高中化学教学中，当教师在培养学生证据推理与模型认知素养的过程中，需要引导学生进行深入思考，让学生通过猜想与实验验证的方式自主分析并构建模型，从而培养学生形成证据意识与建模意识，使得学生能力利用所学知识解决实际问题，从而不断提升学生的证据推理与模型认知能力。
参考文献：
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