高中化學(xué)“模型認(rèn)知”能力的培養(yǎng)策略

彭主瑞 （甘肅武威市民勤縣第四中學(xué)）

“模型認(rèn)知”是化學(xué)特質(zhì)的思維方法，也是構(gòu)成化學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。“模型認(rèn)知”是基于對化學(xué)實驗事實的比較分析、概括歸納后抽象出的方法建構(gòu)模型，再現(xiàn)物質(zhì)變化規(guī)律，主要有認(rèn)識模型、理解模型、運(yùn)用模型、建構(gòu)模型四個層次。教師要突出學(xué)生“模型認(rèn)知”能力的發(fā)展，主要從四方面來推進(jìn)。

一、依托樹狀思維導(dǎo)圖來幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識體系

對于“模型認(rèn)知”能力的最低層次是“認(rèn)識模型”，就是讓學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識點具備初步認(rèn)識、表達(dá)、復(fù)述、再現(xiàn)、辨識的能力。如在化學(xué)實驗里，分離與提純的操作模型有“蒸餾、干餾、萃取”等方法，這些概念的辨析都屬于“認(rèn)識模型”范疇。如果對相關(guān)化學(xué)概念辨識不清，則在面對相關(guān)試題時難以正確解答。所以，我們在優(yōu)化學(xué)生“認(rèn)識模型”教學(xué)時，要注重對化學(xué)考點內(nèi)容進(jìn)行全面梳理，把握高考大綱要求，建構(gòu)化學(xué)知識點的“認(rèn)識模型”，借助樹狀思維導(dǎo)圖方式，構(gòu)建化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)體系。如在新制氯水實驗中，對于溶液中五種粒子及性質(zhì)的學(xué)習(xí)，可以通過思維導(dǎo)圖方式分別呈現(xiàn)。對于氯氣，具有氧化性，能夠與鐵離子、溴離子、碘離子等發(fā)生反應(yīng)；對于氯離子，可以加入硝酸銀生成白色沉淀；對于次氯酸，具有不穩(wěn)定性，在強(qiáng)光下會產(chǎn)生氣泡，同時具有漂白性，能夠?qū)τ猩紬l或品紅溶液進(jìn)行褪色，可以使紫色石蕊溶液變紅褪色；氫離子具有酸性，在活潑金屬、碳酸鹽作用下會產(chǎn)生氣泡。思維導(dǎo)圖是一種表達(dá)發(fā)散性思維的有效圖形思維教學(xué)工具，可以結(jié)合化學(xué)知識點，通過思維導(dǎo)圖進(jìn)行整合，對所學(xué)化學(xué)知識點進(jìn)行串聯(lián)并以樹狀形式展現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生圍繞化學(xué)關(guān)鍵詞，將化學(xué)知識點進(jìn)行完整識記，夯實學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)。

二、對易混淆知識點引入“理解模型”來提升備課能力

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，一些知識點具有相似性，學(xué)生在復(fù)習(xí)時易混淆，導(dǎo)致解題時出錯。針對這些易混淆知識點，一方面要加強(qiáng)學(xué)生的辨析，另一方面可以通過搭建“理解模型”，增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)知識點的認(rèn)識。如，對氫氧化鈉與醋酸兩者的反應(yīng)，讓學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)來認(rèn)識“完全反應(yīng)”的概念，當(dāng)PH=7 時，及反應(yīng)后醋酸與醋酸鈉物質(zhì)的量濃度比為1：1，應(yīng)用電荷守恒、物料守恒來分析離子濃度的比較。一些學(xué)生誤認(rèn)為PH=7 是完全反應(yīng)的條件，影響相關(guān)試題的正確理解，對醋酸與醋酸鈉的濃度比分析，加深學(xué)生對電離、水解程度的深刻認(rèn)識。這類題型，多以易混淆的兩類化學(xué)知識點為比較對象，教師要讓學(xué)生從挖掘化學(xué)本質(zhì)，多角度探析“理解模型”的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)備課能力。

三、創(chuàng)設(shè)“運(yùn)用模型”情境來提升學(xué)生的解題實踐能力

在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中，應(yīng)用能力是關(guān)鍵。研究和學(xué)習(xí)化學(xué)，要注重知識學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)，運(yùn)用化學(xué)知識、方法，來解決實際問題，提升化學(xué)知識應(yīng)用能力。如，對生產(chǎn)實踐中的工藝流程圖，往往應(yīng)用到物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型中。如廢釩催化劑回收工藝，需要從四個方面來搭建情景。一是明確物料的走向，哪些步驟需要加入哪些物質(zhì)，包含哪些反應(yīng)，生成或轉(zhuǎn)化哪些物質(zhì)；二是明確工藝重點步驟，對于生成中的一些工藝，可能會涉及更多的步驟，需要對其主要步驟進(jìn)行提煉；三是明確工藝操作，生產(chǎn)實踐中往往需要設(shè)定崗位，增加其他設(shè)備、材料來優(yōu)化工藝質(zhì)量；四是設(shè)定具體條件，包括溫度、壓強(qiáng)、PH 值等。這些涉及具體生產(chǎn)實踐的化學(xué)應(yīng)用情境，需要從“運(yùn)用模型”中涵蓋基礎(chǔ)理論、化學(xué)反應(yīng)、實驗方法等應(yīng)用知識。

四、設(shè)計探究任務(wù)來提升學(xué)生“建構(gòu)模型”能力

在化學(xué)“模型認(rèn)知”能力發(fā)展中，“建構(gòu)模型”是展現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維，綜合運(yùn)用化學(xué)知識解決實際問題的重要途徑。綜合性化學(xué)實驗題型中，往往需要從探究目的、實驗裝置、物質(zhì)反應(yīng)條件、藥品的選擇等方面，讓學(xué)生建構(gòu)實驗?zāi)Ｐ汀Ｈ缣骄苛蛩醽嗚F的分解產(chǎn)物，推測殘留紅色粉末，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，建構(gòu)硫酸亞鐵分解模型，選擇硝酸鋇、品紅試劑等來推測分解產(chǎn)物，并推測實驗現(xiàn)象。可見，“模型認(rèn)知”能力的發(fā)展，需要模型假設(shè)的提出，以實際問題來探究化學(xué)模型，發(fā)展學(xué)生“模型認(rèn)知”思維，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力的養(yǎng)成。

總之，教學(xué)中，我們需要關(guān)注學(xué)生“模型認(rèn)知”能力的培養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識，正確判斷、解釋、說明有關(guān)化學(xué)現(xiàn)象及問題，提升理解模型、運(yùn)用模型、建構(gòu)模型的綜合素養(yǎng)。