引言:教师的化学教学要培养学生证据推理和模型认知素养就要加强学生对二者的认知和理解,加强对基础知识和概念的学习,为化学实验的假设、分析、猜想、论证提供良好的知识基础。同时,教师也要深入研究教材,做好教学过程与核心素养的衔接,及时完善教学内容,更新教学观念,提高自身职业素养的基础上实现学生证据推理和模型认知素养的全面提升和发展,从而提高教师教学质量和学生的学习效率。
一、证据推理与模型认知素养在高中化学教学中的重要性
证据推理与模型认知、创新意识与化学实验研究、平衡思想与变化观念等技能共同构成了高中化学的的学科素养,在高中化学的教学活动中,为实现学生的全面发展和综合提升,对学生的证据推理与模型认知素养的培养至关重要。
第一,高中化学教学中培养学生的证据推理和模型认知素养有利于增强高中化学的课堂教学效果。在高中化学的教学过程中,教师的教学重点主要在培养学生的应试能力上,多注重对理论知识和化学反应的机械记忆,实验活动较少。通常教师的实验多为步骤少、操作简单的化学实验,在过程中教师动手操作,学生在台下观看,教师单一的实验示范只是将书本中的知识立体的展示给学生,而没有对这一实验过程中需要进行的推理分析和模型认知进行渗透,虽然这一教学过程可以提高学生学习的积极性,但是缺少实践性,学生不能自己动手操作,不能提升学生对化学实验的推理能力和分析能力。教师在教学活动中培养学生的证据推理能力和模型认知能力可以使课上的化学实验操作更加清晰,有利于加深学生对知识的理解和内化。教师在实验过程中引导学生建立模型认知,学会创建相似模型进行化学实验,并根据已知的物质结构和性质进行科学的分析判断,对可能发生的反应变化进行推理。在实验过程中观察结果是否和推论的一致,如果不一致要思考问题的所在,找到正确的方法,从而学习自主思考。自主分析。教师通过培养学生的证据推理和模型认知素养从而提高学生的学习效率,使学生加深对知识的理解,并积极参与到课堂教学中,最终提高课堂的教学效果。
第二,有利于高中生核心素养的培养。核心素养是学科教学的重要目标。证据推理和模型认知素养作为化学学科五大核心素养中的一项重要内容,不仅有利于学生对化学知识进行深加工也能提升学生的综合素养。在高中化学的教学活动中培养学生的证据推理能力,通过多种形式培养学生对数据信息的数据、整理能力,在与同学间的沟通合作中表明自己的见解和分析思路,能有效培养学生的认知和合作能力,加深学生对化学知识的理解的学习。在化学教学活动中培养学生的模型认知素养有利于帮助学生形成自己的化学学习方式,在化学实验中能通过自己的认知创建实验模型,根据已有的资料设计实验过程、假设实验结果,进而通过科学的分析和实验得出正确的结论。这一素养的培养有利于提高学生的核心素养,提高学生学习的质量。
二、在高中化学教学中培养学生证据推理与模型认识素养的策略
(一)在高中化学教学中培养学生证据推理的策略
所谓推理就是指根据一个或者几个已知命题结合实际生活和可能的情况进行深入分析从而推出另一个全新的命题。通常在推理的过程中不能简单的分析、归纳而是要保持科学严谨的态度。证据是指能为推理提供可靠依据的参考物,能作为证据的信息必须是客观存在且具有真实性。在高中化学中的证据推理就是以生活中存在的化学现象或实验研究等作为证据利用已知的情境对问题进行多方验证、推理,从而产生合理的结论,用以提高学生的化学学习能力和理解能力。在高中化学的学习过程中,学生拥有证据推理素养可以使其能在所给证据的基础上,对化学物质的组成、结构以及反应变化进行假设,利用自己的推理能力对这一假设进行分析论证,辨明提出假设的真伪,最后根据结果形成自己的理解和观点,建立证据和推理之间的联系。
一方面教师可以整合实验教学、培养学生证据意识。教师在高中化学的教学过程中要加强学生证据意识的培养和渗透。首先在教学前,教师要深入研究教学内容,对其中能引导学生的知识点要做好问题预设,在课上通过相关提问,发散学生的思维,让学生学会带着问题分析实验过程。在实验前学生要根据已知的实验条件对实验可能的结果进行合理假设并做好记录,在实验过程中进行验证。教师要向学生渗透证据意识,并让学生明确证据的客观性和科学性,从而使学生在实验中建立观点、结论。证据的联系。另一方面,教师可以培养学生的质疑精神、实现证据推理。学生在学习化学的过程中要学会根据证据进行合理的怀疑和大胆的假设。教师在教学中要为学生创建良好的课堂环境,鼓励学生大胆的假设,对于许多未证实的猜想可以提出自己合理的质疑,进而提出假设,设计实验对自己的假设进行科学的论证和分析。教师只有在课上充分激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的质疑精神,才能推动学生证据推理素养的发展和提升。例如:在学习“燃烧条件与灭火原理”时,教师可以准备工具进行课堂实验或者利用多媒体教具进行场景演示,然后教师可以进行相关问题的提问,如着火的油锅分别用锅盖和灭火器进行灭火,二者的区别是什么?这时教师可以引导学生充分发挥其思维能动性,主动思考,对于给出不同答案的同学不要一味的否定,可以引导大家阐述自己观点中的问题,同学之间互相讨论可行性,从而形成良好的课堂氛围,促进学生的证据推理能力。
(二)在高中化学教学中培养学生模型认知素养的策略
模型认知这一素养是指在化学研究的过程中,部分研究对象不能直接获取或者不能直接对其进行研究,所以要通过创建一个简化的模型代替研究对象。这一模型的创建要能保持其本质的关系、性质,以保证实验研究的客观性和科学性。在化学实验的过程中,研究对象是具有不确定性的分子、原子等微观领域,为使研究活动能顺利进行则需要利用模型进行想象、类比分析,从而解释科学原理、体现这一研究的过程。模型认知在高中化学教学中的体现是教师通过创建模型模拟化学反应,并在模型的帮助下对反应进行思维的一种方式。
一方面,教师可以展示模型、加深学生对模型的认知。高中化学具有一定的抽象性,学生学习难度大,尤其是对学生的模型认知素养的培养需要教师根据学生的理解进行详细的讲解铺垫。化学中的模型与传统意义上的模型不同,教师在教学活动中要加强对模型认知教育的重视,在正式接触到模型认知前要对这一概念和用途进行专项讲解,为学生的后续学习打好基础。另一方面,教师要重视科学教学,使学生达成科学认知。教师在教学中要实现学生模型认知素养的提升就要抓好学生学习化学的基础,为创建模型以及运用模型进行验证实验提供基础知识保障。在教学过程中教师可以借助多种教学形式如信息技术、实验活动、小组讨论等,加深学生对基础理论和概念的学习,使学生在进行进一步的推论和分析过程中能坚持科学的分析和推理。
三、结语
综上所述,在高中化学教学活动中培养学生的证据推理能力和模型认知素养有利于提高教师课堂教学效果,通过学生对知识的高效学习和自主分析,实现学生对化学的有效学习;有利于培养学生化学学科的核心素养,使化学的学习不再是单纯理论知识的机械记忆而是对实验过程的合理假设和科学判断,对结论的合理推论,是对新课改要求下化学教学模式的创新。
参考文献
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