基于证据推理的元素化合物教学设计

1、基于证据推理的元素化合物教学设计学科“核心素养”已经得到重视和较为深入的研究，化学学科从不同的维度对学科核心素养提出了不同的模型和看法，其中比较得到认可的是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、实验探究与创新意识、科学精神和社会责任等。不管对学科核心素养的模型如何见仁见智，都对学科核心素养的培养有着一致的看法：学科核心素养主要通过学科活动来体现和养成，化学课堂是最重要的载体；有意养成比无意熏陶效果更好；不同知识类型的课应该有所侧重。这就要求我们在学生化学核心素养的养成上要重视化学课堂，在课堂教学中将化学核心素养功能化、具体化。元素化合物的教学是高中化学必修一的重要组成部分

2、，是“证据推理”的使用和养成的重要载体。本文以硫酸的制备与性质为例探讨元素化合物在教学设计中融入“证据推理”这一化学核心素养的养成。一、什幺是“证据推理”核心素养“证据推理”是指能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析p 推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。对“证据推理”核心素养表述进行分析p ，应该包含三个方面的素养或能力。一是“提出假设的能力”，在学习和研究物质的性质前，学生应该能够根据物质的结构提出物质的性质和变化的可能假设，或根据以前所学的类似物质的性质或变化运用类比的思想提出物质的性质和变

3、化的可能假设。这样在研究的时候目标才会明确，证实或证伪的指向才会明确。二是“搜集证据的能力”，搜集的证据要能充分证实结论，要用最便捷的途径寻找证据。三是“证实结论的能力”，能解释证据与结论的关系，证实或证伪结论。基于此，“证据推理”核心素养可以做如下分解：二、“证据推理”核心素养的培养硫酸的制备与性质中包含“硫酸的制备”“硫酸的性质”以及“硫酸的用途”三部分内容。“硫酸的用途”作简单了解，图片展示让学生认识到硫酸制备的重要性就可以了。“硫酸的制备”重在对S元素逐步氧化的认识，了解“三步骤”（）、“三原理”（逆流原理、循环原理、热交换原理）、“三设备”（沸腾炉、接触室、吸收塔）。“硫酸的性质”是

4、重点，包含稀硫酸的性质（强酸的通性）和浓硫酸的特性，浓硫酸的特性是本节内容的重点和核心。1.“提出假设”能力的运用和培养“假设”是需要在一定的已知基础上运用学科知识进行“预测”。在元素化合物的学习中，“假设”主要有两种形式：一是已知“组成和结构”假设“性质”，二是根据已知“性质”预测“组成和结构”。在稀硫酸通性的学习中，学生已经学习过强弱电解质的电离和离子反应，容易调用硫酸在稀溶液中的电离知识判断稀硫酸中是以H+和SO42-形式存在的，所以稀硫酸的性质就是H+的性质（酸的通性）和SO42-的性质（复分解生成难溶盐），或许还有H+和SO42-相互影响的性质。在浓硫酸特性的学习中，学生已经了解浓硫

5、酸的吸水性（用作干燥剂），对脱水性和强氧化性的实验认识和分析p 也不算困难，在这里遇到的一个最大的矛盾就是，浓硫酸为什幺会具有和稀硫酸不一样的性质？这一定是组成和结构上有区别，这是培养学生根据“性质”预测“组成和结构”的一个很好的契机。【教学片段1】稀硫酸性质假设的提出三个“驱动问题”分别从“已知”（组成和结构）、“预测”（性质）和“证实”（实验依据）出发，符合科学认识体系，容易为学生所接受，尤其是驱动问题1和驱动问题2，是中学化学“提出假设”核心素养的最重要的一种假设形式。【教学片段2】浓硫酸组成假设的提出浓硫酸组成的教学设计在浓硫酸的特性学习后进行，也可以设计在学生对浓硫酸有吸水性而稀硫酸

6、没有吸水性的认识后进行。这就是要让学生形成浓硫酸和稀硫酸具有不一样的性质的认知冲突。由“性质”不同预测“组成和结构”有区别，进而根据化学知识预测有什幺样的结构。2.“搜集证据”能力的培养“搜集证据”首先要清楚什幺可以成为证据，还应该明白通过什幺途径寻找证据。化学学科的一般证据是化学实验现象，化学实验现象一般用来证实“假设”性质的真伪，这个在稀硫酸的性质学习中能够很轻易地实现。这里重点讨论浓硫酸组成的“证据搜集”。【教学片段3】浓硫酸组成证据的搜集上图为不同温度下不同浓度H2SO4的电导率。100%后电导率提高应该是H2SO4自偶电离的原因。实验是证据，文献也是证据，可以自己完成实验形成直接证据，也可以借鉴文献使用间接证据。三、结语核心素养渗透到学科教学中，教师在学生的学习历程设