基于證據推理與模型認知的問題鏈教學實踐探究

朱國雁 盛曉忠

◆摘? 要：問題鏈課堂是一種深度學習課堂范式。問題鏈為導向的深度學習課堂完成從知識本位走向化學學科核心素養提升。以證據推理與模型認知為導向的問題鏈教學，構建了學生的微粒觀和守恒觀，發展了證據推理與模型認知為主體的化學學科核心素養。基于證據推理與模型認知的問題鏈教學是化學課堂教學實踐研究的新切口。

◆關鍵詞：問題鏈;深度理解;證據推理;模型認知

鹽類水解的應用是高二《化學反應原理》的知識內容。深度學習過程中，這也是學生知識、技能、素養易“鈍化”的環節。基于證據推理與模型認知的問題鏈課堂，完成知識體系構建、學科價值深度體現，更是核心素養落實。問題鏈課堂的深度學習是化解此“鈍化”現象的方法。

一、問題鏈

問題鏈是依據化學學科知識，核心素養養成，把多個子問題，組裝為或并列、或遞進的組合問題的學科深度理解教學新范式。依據學生的已有知識或經驗，化學學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將知識轉換成為層次鮮明、具有系統性的一連串的教學問題;是一組有中心、有序列、相對獨立而又相互關聯的問題。

二、課程標準

分析鹽溶液呈現不同酸堿性的原因，認識鹽類水解的原理及鹽溶液呈現酸堿性的規律。能列舉鹽類水解在實際生產、生活和科學探究中的應用實例，并依據鹽類水解的原理進行解釋，體會化學原理的應用價值。體現了在鹽類水解的應用學習過程中，證據推理與模型認知的生成、夯實、沉淀。

三、學情分析

本課時內容為《化學反應原理》（人教版選擇性必修1）第三章水溶液中的離子反應與平衡中第三節內容。本課時是學生在鹽類水解學習之后的鹽類水解應用內容，以不同酸式鹽酸堿性的判斷、混合溶液中離子濃度比較、鹽溶液蒸干為主要學習內容。學生已經具備鹽類水解的基本知識，如鹽類水解的基本原理、鹽類水解的影響因素等。通過問題鏈的深度學習，鹽類水解的應用從知識走向技能，由技能發展素養的過程。

四、基于證據推理與模型認知的問題鏈教學策略

問題鏈的深度學習課堂是伴隨著證據推理與模型認知生成的深度理解課堂。問題鏈課堂的深度理解是觸及知識本質，伴隨理解、應用、分析、評價和創造等高階思維活動的教與學。學生通過學習而逐步形成正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。問題鏈的深度學習課堂以問題鏈探學、問題鏈導學、問題鏈研學三種策略進行探究。

（一）基于證據推理的問題鏈探學策略

證據推理與模型認知的素養水平2的核心內容為：能從宏觀和微觀結合上收集證據，能依據證據從不同視角分析問題，推出合理的結論。將上面的內容進行總結便可形成這樣一條課堂實施路徑。（如圖1所示）

【案例一】不同酸式鹽酸堿性的判斷

【實驗】NaHSO4溶液呈酸性，NaHSO3溶液呈酸性，NaHCO3溶液呈堿性

【討論和探究】

【方式1】酸式根只電離不水解。

NaHSO4溶液中，完全電離產生鈉離子、氫離子、硫酸根。故它的水溶液顯酸性。

【方式2】NaHSO3和NaHCO3溶液中的亞硫酸根或碳酸氫根既存在電離又存在水解。

【師生共同解釋】亞硫酸氫根的電離能力大于水解能力，而碳酸氫根的水解能力大于電離能力。

同理得，碳酸氫根的水解常數遠遠大于電離常數，故碳酸氫鈉溶液顯堿性。

【得出結論】強酸的酸式鹽，通常只電離不水解，因而顯酸性。多元弱酸的酸式鹽的酸堿性需要比其電離常數和其水解常數的大小。證據推理水平3中，能對模型和原型的關系進行評價以改進模型，以此演變出以下深度理解的問題鏈。

【問題鏈1.1】根據《化學反應原理》P121中給出的數據判斷Na2HPO4、NaH2PO4、KHC2O4溶液的酸堿性？

【問題鏈1.2】常溫下，同濃度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，溶液呈 [_________]（酸性、堿性、中性）？（已知CH3COOH的K（CH3COOH）=1.75×10—5）

【問題鏈1.3】常溫下，K（HCN）=6.2×10—10，則同濃度的HCN和NaCN混合溶液顯什么性？

【師生共同解釋】弱酸酸式鹽的矛盾體是酸式根的電離和水解。關鍵是看哪方面占據主導優勢。上述問題鏈1.1中的Na2HPO4顯堿性，NaH2PO4溶液顯酸性，KHC2O4溶液顯酸性。問題鏈1.2顯酸性，問題鏈1.3顯堿性。

【設計意圖】深度學習強調知識整合和意義聯結的學習內容，使知識具有情境化、整體化和結構化特征，從而有利于學生認知的整體構建以及知識遷移能力的形成。上述問題鏈教學策略從證據推理與模型認知的素養水平2提升素養水平3，并觸及素養水平4。并能通過不同酸式鹽特征尋找證據，初步分析解釋證據與結論之間的關系。

（二）基于模型演繹的問題鏈導學策略

溶液中，離子濃度比較是鹽類水解的應用學習過程中的核心。化學核心素養中證據推理與模型認知水平3的核心內容：能從定性與定量結合上收集證據，能通過定性分析和定量計算推出合理的結論;能認識物質及其變化的理論模型和研究對象之間的異同，能對模型和原型的關系進行評價以改進模型。

從表面上看，它與氯化鐵溶液也是類似，溫度升高，平衡正向移動，二氧化碳逸出，而碳酸鈣下沉，兩者不能充分接觸，使平衡持續正向移動。

【設計意圖】應用問題鏈探討鹽類水解應用的蒸干轉化問題。通過鹽類加熱普通模型→鹽類加熱轉化模型→鹽類加熱特殊模型，構建鹽類加熱轉化的變化過程模型。（如圖3所示）從常見的鹽類水解移動認知模型提升為評價、改進模型。進而探索復雜化學問題情境中化學過程模型的認知。

五、結語

基于證據推理與模型認知的問題鏈深度學習課堂立足于學生適應現代生活和未來發展的需要，充分發揮化學課程的整體育人功能，構建發展學生化學學科核心素養。問題鏈的化學課堂是以知識深度理解的化學課堂。問題鏈的深度理解課堂是化學課堂新范式。

參考文獻

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