“证据推理”在“盐类的水解”的化学课堂教学实践研究

2021-06-15 04:28万峰
文理导航 2021年14期
关键词:证据推理化学课堂教学实践

万峰

【摘 要】盐类的水解是高中化学课程的重要内容,凸显了课程设计的目的和方向,能够与离子反应、酸碱理论等内容联系起来,描绘出化学课程作为主线知识结构、深化学科理念的思想方法,并且“盐类的水解”对帮助学生理解电解质存在形式和微粒子的相互作用拥有较为显著的教育意义和价值。而将证据推理融入到“盐类的水解”教学中,可以帮助学生更好地吸收知识、理解知识及应用知识。对此本文结合证据推理的理论内涵,探析“盐类的水解”的课程要求,提出相应的教学实践策略。

【关键词】证据推理;盐类的水解;化学课堂;教学实践

以发展高中化学核心素养为目的,围绕核心素养构建课程教学,使高中生在化学知识学习中,提升化学核心素养,累积化学应用知识和技巧。而证据推理是教师培养学生化学核心素养的重要抓手,是探究科学精神的思想基础,能够在结合情境和开展实验探究活动的过程中,帮助学生更好地了解化学的内涵,提升学生的科学素养。而将证据推理有机地应用在“盐类的水解”教学中,则可以帮助学生在了解电解质和微粒子知识的过程中,感受到化学学科的魅力,激发学生参与化学实践活动的积极性。

一、“证据推理”的理论内涵

推理主要指根据特定的命题获得新命题的过程和形式,主要有演绎、归纳、类比等类型。而证据则指能够证明客观事物真实存在的材料和事实。在逻辑学上,推理所需要的信息,主要指证据,通常与知识和数据相关联。其中数据主要指具体的参数值,而知识则指对抽象概念或真实事物的认知。因此证据推理具体指从已有知识或问题情境中转换、识别形成观点,并利用证据开展推理,得出结论、破解问题的过程。因此在宏观层面上,证据是条件,推理是过程,在化学教学的过程中,“证据意识”能够帮助学生更好地对物质变化、结构、组成的过程,提出假设,并在分析推理的过程中进行证伪或证实,形成新结论与观点及证据之间的内在联系。简而言之,就是在发现问题、形成假设、获取证据、得出结论的过程中进行推理,譬如在问题与假设之间,学生或教师需要根据现有的知识、数据及资料对问题进行解释,在“证据获得”与“结论得出”之间,根据已搜集的资料,对假设进行证伪和证实。因此可以说,通过证据推理,教师能够切实地培养学生的创新思维、探索思维及开创思维,提升学生的化学核心素养。

二、“盐类的水解”的课程要求

(一)课程内容

根据高中化学教学大纲要求能够发现,“盐类的水解”的教育内容主要包括水解原理、影响因素及具体应用等内容。然而在普通高中课程标准中,“盐类的水解”的基本内容较为广泛,具体包括掌握水解常数和平衡常数;明确溶液PH在科研、生活及生产中的应用,确定影响水解效果的外因和内因;了解盐溶液在水解反应中出现不同酸碱性的基本原因,以及从化学平衡、离子反应等角度了解盐溶液的性质、组成及相关的化学反应。因此可以说“盐类的水解”课程所涉及的内容较为广泛,需要学生掌握的知识点较多,需要高中化学教师对课程内容及具体要求有深入的把握,从核心素养的角度出发,提升学生对知识的理解与应用能力。

(二)教学重点

“盐类的水解”的教学重点具体包括书写方程式、探究影响因素及盐类水解的具体应用等内容。而影响学习的主要因素,主要包括学生的知识结构不完善、预习不充分及逻辑能力差等。因此在开展实践教学活动时,教师需要创新传统的教学方法,将学生被动式的学习行为转变为自主式学习,使学生在探究性学习的过程中,逐渐了解到相应的知识点。譬如热能与化学能、化学平衡、离子反应等。并根据层层推进课程内容的方式,将理论概念、平衡知识及“盐类水解与酸碱反应、化学平衡、电离平衡的关系”清晰地呈现出来,以此帮助学生更好地理解重難点知识。

三、证据推理在“盐类的水解”教学中的实践策略

(一)构建教学流程

高中化学教师在应用“证据推理”,开展“盐类的水解”教学活动的过程中,应根据教学内容及教学重难点,构建清晰的教学体系和教学流程,使学生在证据推理的过程中,逐渐掌握热能与化学能、化学平衡、离子反应等难点知识。

首先,创设认知类问题,譬如酸碱反应后会出现中性反应么?在这个过程中,教师需要根据学生的认知特点,提出新颖性的问题,如果能够与学生的认知相“背反”,则能够激发学生参与化学实验的积极性,使学生通过证据推理的教学方式,理解“盐类的水解”知识难点和知识重点。但在创设认知类问题的过程中,教师需要根据学生生活实际和教材大纲,创设问题,唯有如此,才能让问题更具吸引性和实效性,使学生根据化学问题,积极地投入到证据推理的“证据收集”中。

其次,进行初步推理,教师应在学生开展实验探究前,开展小组讨论活动,引导学生利用已有的知识或经验(即证据推理中的知识和数据)对问题进行解释,进而形成假设。然而在这个过程中,教师需要记录这些假设,并明确学生所存在的问题。譬如在根据盐类水解的酸碱性结果,学生可提出影响盐类水解结果的因素有溶液、盐类及外部环境等因素。随后教师可进一步深化学生的假设内容,如什么样的溶液会造成这种影响。

再次,实验探究,教师需要设计具体的实验方案,探究“盐类的水解”中所涉及的各类化学知识。这个过程也是证据推理中的证据收集过程,需要教师对学生的实验过程、实验结论进行监督和把握,并引导学生将实验中所涉及的结论记录在笔记中。简而言之,证据推理中的证据收集过程就是实验过程,学生需要明确了解并记录“盐类水解”的实验结果及相关数据,而为保障实验过程的有效性,还需要教师确保实验操作的规范性与有效性。

最后,根据实验结果、编写方程式,证伪或证实之前的假设,从而在小组交流中获得结论。譬如弱碱强酸盐显酸性、强碱强酸盐显中性等。

(二)重构教学体系

根据学生在“盐类的水解”教学中所存在的“知识不牢固”、“预习不充分”等问题,教师需要根据“盐类的水解”的课程内容,重构教学体系,形成线上学习、线下实践的教学模式。即在实验教学前,通过网络教学的方式,帮助学生梳理知识,在实验教学中,帮助学生吸收知识、探索知识。而这样,也能够帮助学生更好地利用“证据推理”方法,提升对原有知识的理解和认识。

首先,将“问题提出”环节“提到”课前,用问题驱动的方式,引导学生检索并整合,教师共享到网络平台上的学习资源,使学生能够根据特定的学习任务,温习、巩固过往的化学知识。或者以练习题的方式,激发学生参与教学活动的积极性。例如在习题1“将ph为3的酸溶液与PH为13的NaOH溶液混合后,所获得的溶液酸碱性是什么?”中,教师以问题探究的形式,引导学生探究有关盐类水解的新知识,巩固已学习的知识点。如果学生在问题理解上存在问题,则需要教师引导学生自主地复习以往的知识点。但如果学生可以轻松地理解问题所描述的内容,则需要学生有针对地预习和了解新知识。因此,在这个过程中,教师需要全程把控“问题提出后,学生的反应”,并制定相应的导学机制,提升网络预习的效果。当然,教师也可根据学生以往的经验,提出标新立异的问题。如“将PH为12的氢氧化钠与PH为12的酸溶液混合后,所得到的溶液能浇灌植物吗?”这样,学生便会从生活实际的角度出发,探索盐类水解所涉及的所有知识。

其次,在实验课前期,教师应预留五分钟的小组讨论时间,帮助学生提出假设,形成实验目标,并结合具体的假设和目标,引领学生展开联想、想象,阐述自己的观点和依据。随后通过实验流程证伪或证实自己所提出的假设。然而在实际的讨论过程中,教师需要帮助学生进行知识回顾,明确盐的分类(强酸弱碱盐、强酸强碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐)及酸与碱的中和反应。以此帮助教师提升学生提出假设的质量,检验学生课前预习效果。随后,教师结合课前问题,引导各学生提出假设。如果学生根据以往的经验,得出“酸与碱混合后溶液一定是中性”的结论时,教师应予以否定,并将课前呈现给学生的习题1,再次呈现给学生。此时学生会根据问题得出盐溶液可能呈中性、也可能呈现碱性或酸性的结论。随后教师应以“为什么?”来引导学生提出新的假设,例如“盐溶液的酸碱性可能与盐的种类有关”。以此类推,帮助学生在知识探索的过程中,更积极地参与到实验的过程中。

最后,在课后总结阶段,教师应根据学生的实验结果和推理结果,开展“查漏补缺”活动,深化学生对化学知识的理解。例如教师可询问学生:“盐类水解有什么规律?”“在反应过程中,会出现什么现象”,如果学生回答不够全面,教师则需要引导学生重新进行实验,并根据问题,重新开展“证据推理”活动,使学生更好地总结化学实验知识,提升学生对知识的理解程度。此外,教师在教授盐类水解方程式知识时,应根据实验情况及具体反应,层层推进地导出化学方程式,使复杂而晦涩的化学方程式教学变得更加轻松、容易。而在课后阶段,教师应通过较为复杂的习题,引导学生温习课堂知识。譬如在习题2中“将0.2mol的(NH4)2SO4、NaCO3、Kcl,分别融入1l的水中,溶液中谁的阴离子最多?”这样,学生便能够更全面地巩固新学的知识点。

四、结束语

证据推理在“盐类的水解”教学中能够充分地提升学生的化学核心素养,养成良好的探索精神和开创意识,帮助教师提升教学成效,推动学生的全面发展。然而在应用证据推理的过程中,教师应将证据推理和教学内容、教学重点有机地结合起来,唯有如此,才能发挥证据推理在化学教学中的功能和作用。

【参考文献】

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