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基于证据推理与模型认知素养发展的高二化学教学策略研究
摘要:随着教育改革的不断推进,化学教学面临着新的挑战和机遇。传统的化学教学往往过于注重知识的传授,忽视了学生的科学思维能力和解决实际问题的能力的培养。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,通过这些素养的培养,可以有效提升学生的科学思维能力和解决实际问题的能力。本文将探讨基于证据推理与模型认知素养发展的高二化学教学实践策略,以促进学生的全面发展。
关键词:证据推理与模型认知素养;高二化学;教学实践
证据推理与模型认知是化学核心素养的重要组成部分,在教学时教师能够以发展学生的核心素养为指引,注重学生认知能力、思维角度和模型理解方面的培养,通过构建新模型提升学生的问题解决意识,还能让学生通过实践探析,高效地掌握化学知识,从而能实现教学的有效性,促进学生学习能力的提升。
一、创设任务情境,构建认知模型
高中化学教师以生活实际为素材创设情境,将化学内容形象、生动地呈现在学生面前,让学生能明确这门课程学习的意义。教师从真实模型转化为化学模型,然后通过问题的引导让学生自主地解决问题,从而能完善学生的思维,提升学生的认知能力。
例如,在进行“乙醇与乙酸”一课的教学时,教师在教学前为学生展示“家庭酿酒过程”“食醋的制作”等视频,使学生能够感受到化学知识学习的实用性和趣味性。接着,教师提出问题,如“家庭酿酒过程中乙醇是如何产生的?”“食醋中的乙酸是如何形成的?”等,激发学生的好奇心和求知欲。学生通过查阅资料、实地考察等方式,了解乙醇和乙酸的生产过程和化学性质。教师通过虚拟实验室软件,带领学生在计算机上模拟乙醇和乙酸的制备过程,观察反应条件对产物的影响,从而加深对化学反应原理的理解。学生将探究过程中获得的信息和数据进行整理,构建相应的认知模型,如乙醇和乙酸的分子结构模型、化学反应方程式等。通过这些任务情境的创设和认知模型的构建,学生能够将抽象的化学知识与现实生活紧密联系起来,形成系统的化学知识结构,为之后深入学习化学打下坚实的基础。
二、发挥实验功能,建立符号模型
化学是一门以实验为基础的自然科学,教师引导学生参与实验任务,详细记录实验的过程和结果,建立相应的符号模型,并及时反映实验中的问题和改进的方法,从而能帮助学生由感性认识上升到理性认识,从而建立完善的知识体系。
例如,在进行“基本营养物质”一课的教学时,教师将学生分成若干小组,每组选择一个实验任务,确保每个小组成员都有明确的分工和责任。学生分析实验数据,总结实验现象,建立相应的符号模型,如化学方程式、反应机理图等。在实验过程中,教师应鼓励学生提出假设,并设计实验来验证这些假设。通过这样的实践活动,学生不仅能够掌握实验技能,还能培养科学探究和问题解决的能力。教师还应引导学生将实验中获得的知识与课堂上学习的理论知识相结合,通过讨论和反思,形成对化学现象和规律的深刻理解。学生能在实验中不断构建和完善自己的符号模型,通过模拟实验,学生可以在没有实际操作的情况下,观察和理解化学反应的过程,这不仅能够帮助学生更好地理解抽象的化学概念,还能激发他们对化学学习的兴趣。
三、注重迁移运用,建立思维模型
教师在教学时可以设计一些实际问题,要求学生应用所学的知识去解决,并设立分析方案,学生能通过分析问题、设定实验步骤、建立相应的思维模型,并在解决之后做好反思,学生在分享自己解决问题过程中的感受,能够互相提供反馈和建议,从而能够拓展学生的思维,提升学生的学习质量。
例如,在进行“化学品的合理使用”一课的教学时,教师设计一些开放性的问题,如“如何正确使用家庭清洁剂,避免对人体和环境的危害?”“如何科学施用农药,保证农作物的产量和质量?”等,激发学生的好奇心和求知欲。学生对问题进行详细分析,如家庭清洁剂的成分、作用机理、使用方法等,之后自主设计实验步骤,验证所学知识,如通过实验检测不同清洁剂的效果,分析其成分和安全性。学生将分析过程和实验结果进行整理,建立相应的思维模型,如清洁剂的使用流程图、农药施用的决策树等。教师还可以通过案例分析的方式,引导学生将理论知识与实际情境相结合,进一步加强学生的应用能力,如在教授“化学反应速率和限度”时,教师可以提供一个工业生产中的具体案例,“如何控制合成氨反应的条件以提高产量?”学生需要运用所学的化学知识,分析温度、压力、浓度等因素对反应速率和限度的影响,从而提出合理的控制策略。教师鼓励学生将所建立的思维模型应用于新的问题情境中,以检验模型的适用性和灵活性。通过不断的实践和反思,学生能够逐渐形成一套适合自己的学习和思考方法,创新能力和实践能力也能得到提升。
综上所述,基于证据推理与模型认知素养发展的高二化学教学实践能够有效提升学生的化学素养,培养学生的科学思维能力和解决实际问题的能力。通过创设任务情境、发挥实验功能和注重迁移运用,教师可以更好地引导学生构建认知模型,从而深入理解化学概念和原理,促进学生学习质量的提升。
参考文献
[1]陶良玉.新课标下培养化学证据推理与模型认知素养的研究[J].教育界,2023,(29):41-43.
[2]肖佳秀.基于“证据推理与模型认知”视角下的教学实践——以“铁盐和亚铁盐”为例[J].理科考试研究,2023,30(19):49-52.
本文系 安徽省教育科学“十四五”规划2023年度一般规划课题(县中高二学生“证据推理与模型认知”素养现状调查及对策研究。编号:(2023013)阶段性研究成果之一
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