模型在高中化學教學中的應用探究

連永琳

【摘 要】 化學是高中課程體系的重要組成部分，模型教學是全新的一種教學方法。在實踐過程中，教師應該尊重學生的主體意愿，應該使用概念模型、物理模型、數學模型，啟發學生思維的創新力與想象力。讓學生真正體會到學習的最大樂趣，未來，他們才有能力創造新的生活，成為高素質、全能型的棟梁之才。本文主要探究了模型在高中化學教學中的有效應用，希望能為其他教師教學工作的推進起到一定的促進作用。

【關鍵詞】 模型教學 ?高中化學 ?有效應用 ?研究 ?思考

化學概念難懂，相關問題的研究，需要學生付出更多的努力。課堂教學中，教師利用模型教學法，變抽象內容直觀化、理論知識形象化、學生的“被動思考”為“主動學習”，對于整體教學質量的提高和教學效果的優化可以產生積極的影響。模型教學看重時機的選擇，根據學生需求選擇合適的授課方式，一方面可以去除他們抵觸的情緒，另一方面能夠減輕自身的教學負擔，我們又何樂而不為呢？

一、模型教學的簡述

（一）應用模型教學的意義

自十九世紀中期開始就有了模型化教學的概念。針對這一概念的研究歷經了很長的一段時間，各位學者不斷努力，深層探討，對模型化教學系統做出了很大的完善。高中化學課上運用模型教學，是讓學生建模、驗證、分析、應用，從而加深他們對于概念知識的理解。大力推廣模型教學，是新課程改革的最新要求，是學生學習能力綜合發展的有力保障，更是教育現代化進程明顯加快的一種表現。形象化教學過程中，化學實驗的效果被優化，學生因此產生了濃厚的學習興趣，也方便教師高效實施后續的人才培養計劃。

（二）模型教學定義與分類

模型教學的定義為：對特定知識進行簡述，用于定性、定量的描述重點難點，再通過實物的直觀展示，最終達到具體、真實、形象的表達目的。一類事物或者單一事件相對應，試探性地解釋知識結構，從不同的角度、不同的層面出發，分類各種方法，重疊各種問題，這是模型教學的本質內涵。美國教育學家將模型教學分成了概念模型、物理模型和數學模型，方法的應用應該結合具體的情況，從而取得良好的成效，體現實用的價值。

二、高中化學教學中模型的有效應用研究

（一）物理模型的應用

物理模型具有直觀表現的特征。高中化學教學中常見的物理模型主要有球棍模型、晶體模型、實驗裝置圖等。教師可以讓學生動手參與物理模型建構，比如說用橡皮泥制作模型、面團制作模型等，使學生對所學知識產生更加清楚的認識，同時提高創造的能力，活躍抽象的思維。比如，教學甲烷的時候，一部分學生記得甲烷的分子空間構型，但是遇到二氯甲烷有無分異構體的問題卻不會解決。另一部分學生死記硬背了方程式，各類知識出現混淆，學習興趣逐漸喪失。此時，教師利用物理模型展開針對性的指導，就可以很好地改善弊端，讓學生學習變得異常有趣，問題的研究愈發高效。再配合多媒體技術，以動畫演示的方式模擬反應過程，學生動手的印象會很深刻，還促進了后續實踐工作的有序推進。

（二）概念模型的應用

概念模型屬于專業術語，較多地應用于計算機的軟件開發領域。在真實的世界中，概念模型包括了內涵、外延、記號等，它對問題事物做出具體描述，從而產生形象的認識，不斷地活躍創新思維。高中化學教學中應用概念模型，建議教師選擇概念圖引導學生進行相關問題的思考。那么什么是概念圖呢？它由美國諾瓦克教授提出，作為一種幫助學生理解化學知識、形成表象認識的有效手段，并以科學命題展示了概念的意義，列舉實例做出具體分析，在潛移默化中啟發學生主體的意識，促進他們全面的發展。概念圖還是空間結構、知識體系與語義網絡的可視化方式，比如，我們在講授“化學家眼中的物質世界”相關內容時，組織學生完成課后練習與實踐，因為專題概念有很多，所以可能出現知識混淆的情況。這時，教師便可以利用概念模型，對教材中的重點、難點、關鍵點進行逐一梳理，先幫學生理清相似概念的關系，再讓學生理解不同概念的本質。接下來，不妨聯系已經構成的概念圖，要求學生完成各個填空題，總結性學習物質的組成，概括性研究物質的分類。讓“教”與“學”結合為一體，課堂氛圍不再枯燥，學生興趣十分高漲。概念模型可以應用于導入教學中，也可以滲透在復習環節。不同的教學內容都能被整理起來，由教師點撥、指導學生找出可用信息，在循序漸進中完善認知體系，養成端正的學習態度和良好的探究習慣。久而久之，學生們會在概念中思考，在思考中進步，加工知識后進一步地提升認知水平。

（三）數學模型的應用

數學模型主要利用數字、字母、符號建立了不等式、等式、圖表、圖像等，通過描述客觀事物，從而理解知識的內在聯系，產生強烈的求知欲望。一名優秀的高中化學教師，必須關注學生的成長動態，利用數學模型組織個性化的教學活動;必須分情況選擇數圖模型及數式模型，鼓勵學生發揮主體作用，使課堂煥發生機活力，教學變得異常高效;還要重點揭示相關事物中隱藏的數學關系，具體問題具體分析，促進其核心素養的形成，抽象思維能力的綜合發展。比如，指導學生認識“化學反應與能量轉化”專題中的“化學反應速率與反應限度”時，針對數學模型的應用和教學方案的設計，我是這樣做的：（1）利用模型揭示反應速率的概念和反應速率的表示方法。（2）引導學生探究影響化學反應速率的因素，組織實驗動手操作。（3）主動聯系生活，通過“在冬天取暖的煤爐中煤炭怎樣來讓它發揮最大限度釋放出最多的熱能？”這一問題的研究，培養學生自主分析、獨立思考、解決問題的能力。（4）數學模型增強學生的主體性，通過多媒體教學，使學生及時發現化學現象的神奇之處，從而優化課堂效果，迅速提高教學質量。

結束語

總的來說，模型的應用對于高中化學的課堂教學而言產生了積極的影響。在今后的實踐中，我們仍需付出更多的努力，才能收到意外的驚喜，為學生全面的發展提供強大的助力，進而揭開素質教育的嶄新篇章，促使高中教育事業長遠規劃目標得以實現。

參考文獻

[1] 王磊.高中化學教學中的模型應用[J].新課程改革，2017（05）：44-45.

* 本文系“福建省中青年教師教育科研項目，項目編號：JZ170422（福建教育學院資助）”課題“物理模型在理科綜合教學中的拓展應用研究”階段性成果。