模型與模型構建在初中化學概念教學中的運用

鐘炳文

【關鍵詞】 ?模型與模型構建 概念定義 概念教學

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）22-098-02

初中化學核心素養培養越來越受到老師們的重視，證據推理和模型認知處于思維核心的位置，而化學概念教學是初中化學教學中培養學生思維能力的重要過程。學習思維是建立在我們對知識概念的理解和升華。下面我談談模型與模型構建在初中化學概念教學中的運用。

一、模型與模型構建在初中化學概念教學的地位

1.化學核心素養最重要的是培養學生的思維能力

思維能力培養是初三學生學習化學的核心素養，學生在學習過程中觀念改變，能把化學中抽象的東西具體化，就需要我們化學老師在教學過程中讓學生不斷構建認知模型。這是我們認知化學的重要途徑。初三學生剛開始學習化學，就是對化學的感性認知，慢慢過渡到理性認知，在這個過程中重要的是思維模型，也是思維模型建構。

2.模型與模型建構最重要的是培養學生的認知過程

初三化學是一門以實驗為基礎的自然科學，我們生活中接觸了大量的化學知識，但是這是一個原始的積累，而且雜亂無章。模型與模型構建會讓學生對物質認知方式、物質改造方式、物質的運用方式有著深刻的影響。學生只有核心的思維能力的不斷提高，學習的效率才能提高。我們要培養學生對化學知識的認知，就要讓學生在原始的問題上能提出核心問題，讓學生明白該核心問題與化學哪些知識有關聯。并且引導學生通過分散思維，分析存在問題的各方面因素，找到和問題相符合的化學知識，最后能概括、總結出問題解決的方法。如果我們能在認知過程中合理建構模型，就會讓學生在對化學知識認知過程中事半功倍。

3.模型與模型構建在初中化學概念教學合理運用，會讓學生懂得深入學習的重要性。

科學家通過化學模型的建構的確對化學學科的發展做出了重要貢獻。我們在引導學生學習化學概念的時候建立合理的化學知識模型，能夠加速學生在初三學習化學過程中深入學習。特別是對化學概念的學習中有更好的理解。化學模型的進步也推動了化學學習的不斷進步。

二、模型與模型構建在初中化學概念教學的具體模式

1.實物模型在化學概念的教學的運用

實物模型是對具體實物的模擬，對剛接觸化學知識的初三學生有很好理解作用。在人教版第二單元《我們周圍的空氣》中，讓學生對身邊的許多化學變化有了初步了解。而到第三單元《構成物質的奧秘》要掌握分子和原子的概念，這是化學微觀世界的一個重點和難點，學生對該概念的理解和掌握是學生建立“宏-微-符三重表征”模型的關鍵。把抽象思維具體化，就是要建立合理的實物模型，實物模型的建立對化學抽象概念的理解有重要的貢獻。例如：水在通電的條件下怎樣分解產生氫氣和氧氣呢？我們關鍵要在建立實物模型。先引導學生分析問題：什么是分子？什么是原子？它們在化學變化中是如何變化的呢？原始的問題是如何認識分子和原子這兩種微粒。核心問題是分子和原子在化學變化中變化和區別。然后引導學生對概念的理解時，首先要用“分子和原子的球棍模型”來初步認識分子和原子的相同點和不同點。也就是分子是由多個圓球構成的一種肉眼看不到的微粒，而原子是由單獨一個圓球構成的肉眼看不到的微粒。不同的物質分子構成不同，而化學反應后的物質不同，就是分子的構成不同。最后讓學生分散思維，解決如何才能形成新的分子。學生通過對比化學反應前后的分子球棍模型，想到通過分拆原來的分子模型，再重新組合成新的分子模型。通過實物模型“分子→原子→新分子”來理解分子和原子的定義。分子是保持物質化學性質的最小微粒，而原子是化學變化中的最小微粒。在化學變化中，分子可分而原子不可分。通過可視的實物模型，讓化學概念教學的抽象思維具體化。

2.符號模型在化學概念的教學的運用

初中化學“宏——微——符三重表征”的理解和掌握是學習觀念的一種重要轉變。符號模型的建立，有利于我們對化學用語的掌握?；瘜W符號在初三教學主要包括元素符號、離子符號、化學式和化學方程式等。這是國際的化學交流通用語言，是我們課堂師生交流的重要方式。其實符號模型的建立也利于把物質的宏觀和微觀有機聯系起來。

化學式：H2O包括元素符號H和O，還有數字，通過引導學生理解國際上用符號H2O表示水這種物質，并且體現出水中含有H和O兩種元素，這是宏觀意義。同時水中的每個水分子都一樣，可以符號H2O表示一個水分子，而化學式中的數字表示每個分子中含有原子的個數，這是微觀意義。而化學符號模型的建構對化學式的概念。可見化學符號模型是連接宏觀與微觀的有效橋梁。

3.思維模型在化學概念的教學的運用

思維模型也是理論模型或觀念模型，是學生學習化學概念的關鍵模式，也是培養學生核心素養的重要途徑。思維模型的建立需要人腦的加工和創新，所以也是學生思維形成的過程。例如：人教版下冊第九單元溶液的教學中，如何進行溶解度概念的教學，這是本單元的一個重點和難點。先要引導學生分析溶解度的概念，明白原始問題是要掌握物質在水中溶解是有限度的，最大的溶解限度需要哪些條件？讓后設計活動：

探究活動：數據分析——固體物質溶解的限度與哪些因素有關

活動1：不同溫度時，在100g水中達到飽和狀態時所能溶解硝酸鉀

【得出結論】固體物質溶解的限度與溫度有關。

活動2：20℃時在不同質量的水中分別加入不同質量硝酸鉀達到飽和狀態時溶液質量

【得出結論】固體物質溶解的限度與溶劑的量有關。

活動3：20℃時在100g水中分別加入不同質量硝酸鉀，充分攪拌得到溶液質量

【得出結論】固體物質溶解的限度與狀態有關

【綜合分析】衡量固體物質溶解限度時，需要定溫度、定溶劑的量、定狀態。

通過三個活動，讓學生充分理解溶解度的概念。也讓學生建立對概念理解需要提取概念中的核心問題，通過對比的方法，建立合理的思維模型。學生親自參與這三個活動，就代表了學生像科學家一樣，用科學的方法認知了事物的原型，也為他將來建立更高級的化學學習思維打下良好的基礎，同理，學生也懂得了用這樣的思維模型解決遇到的化學問題。

三、模型與模型構建在初中化學概念教學的作用

1.能加強對化學知識的理解

化學教學過程中，對各式各樣的物質的介紹，都是大量的化學知識轟炸，學生的學習都是被動的。模型與模型建構是讓學生從理解過渡到運用，最后形成思維模式。特別在化學概念教學中的大量運用，會讓學生在將來的學習化學中懂得預測、推斷和掌握一些未知的知識，這種學習也是深入學習。而老師的合理運用能提高課題的思維容量和課堂的效率，解決傳統化學教學中的填鴨式教學模式。讓學生把被動學習變主動學習。這樣有效加強學生對化學知識的理解。

2.能加強對實際問題的解決

模型和模型的建構都是先把未知的事物系統進行分析，鍛煉的學生分析實際問題的能力。同時學生在把問題拆分的過程鍛煉了學生的分散思維，通過找問題再歸納核心問題過程，又鍛煉了學生解決實際問題的能力。

3.能提高學生的核心素養

由于在化學概念教學中的建模教學模式，是要求學生分析問題，然后明確核心問題，尋找匹配問題模型，這個過程給予學生受益終生的思考模式，對提高學生的創新性有不可估量的貢獻。

總之，做為初三化學的啟蒙老師，只要堅持在化學概念教學中注重模型和模型的建構，讓學生對化學知識的掌握做到有型可依，就能活學活用。才能在教學中培養適合學生終身發展的必須素養和能力。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]劉豫東.中學化學教學教學中模型方法的研究[D].濟南.山東師范大學，2014.

[2]吳星.對高中化學核心素養的認識.[j].中學化學教學參考，2017，（5）.