合 肥 市 教 育 科 学 规 划 课 题

开 题 报 告

课题名称：基于“证据推理与模型认知”的高中化学教学研究

课题批准号：HJG19043

课题负责人：李超 傅晓涛

所在单位：巢湖市二中

合肥市教育科学规划领导小组办公室 制

2019年5月19日下午，课题组成员在合肥市梦园小学参加开题报告会，刘和海、王瞻权、戈益超三位专家进行论证指导。

首先，课题负责人李超作开题报告，介绍了课题核心概念的界定、研究意义、研究内容、研究方法、研究计划、人员分工、预期研究成果等方面内容。

然后，戈益超老师和刘和海教授分别对课题核心概念的界定以及课题研究的内容、目标、方法等提出了很多宝贵的建议和修改意见。课题组成员在认真汲取专家的意见之后，更加明确了课题的研究方向，对课题研究的内容也作了细化，同时对开题报告初稿进行了相关的修改，形成开题报告如下。

一、核心概念的界定

证据推理,是指从不同性质的问题或情境中提取证据，利用比较、归纳、演绎等分析推理方式，积累并缩小证据集合，从而解决问题的方法。

模型认知,是指 “基于模型的认知”，其中的模型包括实物模型和非实物的形式模型两大类，形式模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等情况；模型的建构有根据原型进行建模、针对问题解决建模和从理论出发建模等路径。

《普通高中化学课程标准（2017年版）》指出化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”五个维度。其中“证据推理与模型认知”包括以下五个方面的内涵：（1）具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设；（2）通过分析推理加以证实或证伪；（3）建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；（4）知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；（5）能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

基于“证据推理与模型认知”的高中化学教学研究指的是为了在高中化学课堂中培养学生的“证据推理与模型认知”核心素养而进行相关的教学设计与教学应用研究。

二、研究的意义

当学生在探究和创新实践活动中遇到和发现问题时，需要调用原有模型，进行假设推理、寻找证据，并基于证据推理发现或建立新的模型。从这个意义上讲，证据推理与模型认知是化学核心素养的思维核心，也是科学探究与创新的方法。

当下，对化学核心素养的研究很多，但对如何培养学生“证据推理与模型认知”维度的化学核心素养关注度不够，具体来说对如何培养学生的证据意识？如何控制变量设计实验，并建立起观点、结论和证据之间的逻辑关系？如何依据证据建构认知模型？又如何修正认知模型，用模型解决新问题的研究还较少。

本课题针对这些问题进行研究，以期帮助学生树立独立分析的意识，提高依据目标设计实验的能力以及依据物质变化的内在规律做出模型假设与模型构建的能力，帮助学生建立解决化学问题的基本框架，由此实现“从化学的视角认识事物和解决问题的思想、方法、观点”的化学学科价值。

三、研究目标

在高中化学课堂中落实“证据推理与模型认知”核心素养，提高课堂有效性，帮助学生逐步建立起解决化学问题的基本框架。

四、研究的主要内容

1. 基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学设计研究，总结出“证据推理与模型认知”核心素养培养的一般教学步骤。

2. 基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学应用研究，包括应用的原则、方法和策略，同时运用于教学课堂实践。

五、研究方法

1. 文献研究法：广泛阅读与培养化学学科核心素养、“证据推理与模型认知”教学有关的文献，加深对概念的理解、对课题的认识，借鉴他人的研究成果并在原有基础上进行创新。

2．问卷调查法：选取本校不同年级的学生以及化学教师为对象进行调查问卷，通过对结果的分析，了解化学课堂中进行“证据推理与模型认知”素养渗透和落实的现状、存在的问题并找到解决对策。

3．行动研究法：依据“证据推理与模型认知”核心素养培养的一般教学步骤进行课堂教学应用实践。

六、研究计划

本课题计划用两年时间，分三个阶段进行：

1. 准备阶段（2019年2月——2019年4月）

（1）界定核心概念、制定研究方案、思路和研究计划。

（2）撰写立项申请书。

2. 实施阶段（2019年5月——2020年12月）

（1）撰写开题报告、参加开题报告会。

（2）编制调查问卷，对调查结果进行汇总、分析。

（3）基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学设计研究

（4）开展培养“证据推理与模型认知”素养的教学，积累优秀教学案例。

（5）撰写中期报告，分析问题，调整方案，确保课题顺利实施。

3. 总结阶段（2021年1月——2021年6月）

（1）整理分析研究资料，组织填写结题报告书，撰写课题研究报告，申请结题。

（2）课题研究成果汇编。

七、人员分工

李超：负责把握课题研究方向，制定研究方案和研究计划，组织开展研究活动，主持开题、结题工作，撰写开题、结题报告。

傅晓涛：负责课题协调和相关工作的统筹安排，撰写中期报告。

杨庆松：搜集资料，撰写论文，基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学设计研究。

许华：搜集资料，撰写论文，基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学设计研究。

唐堂：编制调查问卷，汇总、分析调查结果，基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学应用研究。

向林：编制调查问卷，汇总、分析调查结果，基于“证据推理与模型认知”核心素养进行教学应用研究。

八、预期研究成果

1.成果形式

优秀论文、典型课例，争取在高中化学核心期刊上发表文章。

2.预期社会效益

通过研究形成“证据推理与模型认知”核心素养培养的一般教学步骤和具体的教学策略，从而促进学生化学核心素养的提升，并为教师借鉴。