1、北京市化学核心素养测试工具研讨 证据推理与模型认知北京市化学核心素养测试工具研讨宏观辨宏观辨识与识与微观探微观探析析变化观变化观念与平念与平衡思想衡思想证据推证据推理与模理与模型认知型认知实验探实验探究与创究与创新意识新意识科学精科学精神和社神和社会责任会责任核心素养核心素养宏观辨识与宏观辨识与微观探析微观探析证据推理与证据推理与模型认知模型认知题纲 化学实验是中学化学的重要学习内容化学实验是中学化学的重要学习内容和和研究手段，研究手段，图像和符号是重要的表征图像和符号是重要的表征方式。本题选取学生熟悉的方式。本题选取学生熟悉的H2SO4和和Ba(OH)2溶液的沉淀反应，利用溶液的沉淀反应，利
2、用不同形式不同形式的的图像和实验相结合图像和实验相结合的方法，呈现反应的方法，呈现反应过程的过程的变化变化，进而认识新反应，意，进而认识新反应，意在探在探查高查高一新生一新生的信息解读的信息解读能力能力、模型认知、模型认知能力、化学用语描述和信息能力、化学用语描述和信息迁移能力。迁移能力。一一 研究背景研究背景u 探查时间：探查时间：2017.9.9 2017.9.9 u 答题时间：答题时间：2020分钟分钟u 探查对象：北京市顺义区第一中学探查对象：北京市顺义区第一中学535535名高一名高一新生新生u 探查试题：探查试题：二二 研究过程研究过程二二 研究过程研究过程探查学生借助实验现象和化
3、学反应规律，探查学生借助实验现象和化学反应规律，解读微观示意图，初步建立模型，并用解读微观示意图，初步建立模型，并用符号表征的能力。符号表征的能力。本小题以微观本小题以微观示意图示意图和必要的文字说明呈和必要的文字说明呈现了现了H2SO4和和Ba(OH)2溶液反应的实验情景。溶液反应的实验情景。探查探查学生解读学生解读图像、定量认识并用文字图像、定量认识并用文字解释实验变化过程的能力。解释实验变化过程的能力。二二 研究过程研究过程本小题利用图像定量描述了本小题利用图像定量描述了H2SO4和和Ba(OH)2溶液反应溶液反应的宏观现象。的宏观现象。测电导率的手持设备测电导率的手持设备电导率和电导率
4、和H2SO4体积的关系图体积的关系图二二 研究过程研究过程证据获取证据获取推理推理需要应用微观示意图，借助图像变化，需要应用微观示意图，借助图像变化，想象实验的微观情景想象实验的微观情景，定量解释图像的定量解释图像的含义。探查模型迁移、文字与图像解读含义。探查模型迁移、文字与图像解读能力和定量意识。能力和定量意识。二二 研究过程研究过程3、NaCl等物质等物质知识与方法迁移知识与方法迁移需要获取前三问对需要获取前三问对H2SO4和和Ba(OH)2溶液溶液反应过程呈现的反应过程呈现的三种不同证据，进行类三种不同证据，进行类比推理认识新反应。探查学生对知识和比推理认识新反应。探查学生对知识和方法的
5、迁移应用以及类比推理能力。方法的迁移应用以及类比推理能力。学生典型错误汇总学生典型错误汇总二二 研究过程研究过程第一题（第一题（）：）：没定量没定量缺少整体缺少整体意识意识漏写参与反漏写参与反应的离子应的离子没离子概念没离子概念学生典型错误汇总学生典型错误汇总二二 研究过程研究过程第三题（第三题（）：）：信息提取不完整信息提取不完整学生典型错误汇总学生典型错误汇总二二 研究过程研究过程第三题（第三题（）：）：不能获取文字信息，没有离子概念不能获取文字信息，没有离子概念学生典型错误汇总学生典型错误汇总二二 研究过程研究过程第四题（第四题（）：）：信息迁移不完整信息迁移不完整没离子概念，不能获取文
6、字信息没离子概念，不能获取文字信息 三三 研究结果研究结果总体探查结果总体探查结果 三三 研究结果研究结果 三三 研究结果研究结果 能够借助实验现象和化学反应规律，能够借助实验现象和化学反应规律，解读微观示意图，并用符号解读微观示意图，并用符号表征，出现表征，出现的问题是忽视了量的变化。的问题是忽视了量的变化。三三 研究结果研究结果 将整个反应分成两部分写，只是从将整个反应分成两部分写，只是从局部理解反应。局部理解反应。三三 研究结果研究结果 不能准确解读微观示意图，从微观不能准确解读微观示意图，从微观视角认识反应的本质。视角认识反应的本质。三三 研究结果研究结果 学生普遍都能很好的解读学生普
7、遍都能很好的解读BCBC段的含义，能从宏观现象到宏观图段的含义，能从宏观现象到宏观图像获取证据进行推理解释物质及其像获取证据进行推理解释物质及其量的变化。量的变化。三三 研究结果研究结果 三三 研究结果研究结果 能够获取微观示意图和图像信息认能够获取微观示意图和图像信息认识反应过程中离子及其量的变化，进而识反应过程中离子及其量的变化，进而从微观视角分析溶液导电变化的原因，从微观视角分析溶液导电变化的原因，出现的出现的问题是文字信息问题是文字信息获取不完整。获取不完整。三三 研究结果研究结果 不能接受并获取文字信息，没有从不能接受并获取文字信息，没有从微观视角分析问题的意识，不能进行模微观视角分
8、析问题的意识，不能进行模型迁移。型迁移。三三 研究结果研究结果 三三 研究结果研究结果 能够获取能够获取前面前面H2SO4和和Ba(OH)2溶液溶液反应过程呈现的三种不同证据，反应过程呈现的三种不同证据，进行知进行知识迁移，类比推理识迁移，类比推理AgAgNO3和和N NaCl溶液的溶液的微观反应过程。微观反应过程。三三 研究结果研究结果 能够类比能够类比H2SO4和和Ba(OH)2溶液溶液的的反反应，推理认识新反应发生的微观过程。应，推理认识新反应发生的微观过程。出现的问题是对上出现的问题是对上一问一问获取的文字信息获取的文字信息不完整。不完整。三三 研究结果研究结果 不会获取证据，没有微观
9、不会获取证据，没有微观意识，不意识，不能进行模型迁移。能进行模型迁移。四四 研究启示研究启示定量意识定量意识：选选取取H2SO4和和Ba(OH)2反应反应离子方程式书离子方程式书写为实例，注写为实例，注意整体和定量意整体和定量认识离子反应。认识离子反应。定量意识：定量意识：为高一必修为高一必修1 1中元素化中元素化合物知识的合物知识的学习以及选学习以及选修模块中基修模块中基础理论的学础理论的学习奠定基础。习奠定基础。证据获取推理：证据获取推理：教会教会学生从实学生从实验、图像验、图像、图、图片、文字等不片、文字等不同信息的呈现同信息的呈现方式获取证据，方式获取证据，进行证据推理，进行证据推理，分析离子反应分析离子反应的实质。也为的实质。也为选修中电解质选修中电解质溶液等原理的溶液等原理的学习奠定良好学习奠定良好基础。基础。模型认知：模型认知：例如在选例如在选修模块电修模块电化学中，化学中，通过铜通过铜-锌锌原电池的原电池的实验现象实验现象获取证据，获取证据，进行推理，进行推理，借助想象借助想象建立模型。建立模型。感谢各位的倾听感谢各位的倾听，敬请批评指正！，敬请批评指正！
