基于模型認(rèn)知的化學(xué)教學(xué)策略

張強

【摘? ? 要】? 本文主要以基于模型認(rèn)知的化學(xué)教學(xué)策略為重點進行闡述，結(jié)合當(dāng)下高中學(xué)生化學(xué)實際學(xué)習(xí)情況為依據(jù)，首先分析基于模型認(rèn)知的化學(xué)教學(xué)概述，其次從通過模型了解微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)、通過模型整理知識要點、通過模型強調(diào)反應(yīng)規(guī)律幾個方面深入說明并探討高中化學(xué)教學(xué)中運用模型認(rèn)知的有效策略，進一步強化模型認(rèn)知在高中化學(xué)課堂教學(xué)中的運作效率，旨意在為相關(guān)研究提供參考資料。

【關(guān)鍵詞】? 高中化學(xué);模型認(rèn)知;教學(xué)策略

如今，在教育改革的進程中，核心素養(yǎng)的理念備受關(guān)注。對于化學(xué)學(xué)科而言，“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”為核心素養(yǎng)的一項內(nèi)容，其中模型認(rèn)知充當(dāng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的有效方式。高中化學(xué)學(xué)科存在一定的思維性與邏輯性，在于學(xué)生思維能力與綜合素養(yǎng)的形成。模型認(rèn)知主要是針對所分析的物質(zhì)與變化信息加以假設(shè)，通過觀察與實驗獲取結(jié)果，形成形象化與生動化的模型，挖掘物質(zhì)變化本質(zhì)與內(nèi)在屬性等，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。所以在實際的教學(xué)中，高中化學(xué)教師應(yīng)該全面思考模型認(rèn)知的內(nèi)涵，通過科學(xué)的手段培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知的運用能力，強化學(xué)生對知識點的掌握。

一、基于模型認(rèn)知的化學(xué)教學(xué)概述

模型認(rèn)知這個詞語存在較強的專業(yè)性，拉丁文視角上模型的本義是尺度、標(biāo)準(zhǔn)以及樣本，中文視角上模型的本義是規(guī)范;認(rèn)知是人們認(rèn)知事物以及獲取知識的一種活動，涉及到知覺、言語、記憶和思維等，而模型認(rèn)知也可以稱之為“基于模型的認(rèn)知”。而化學(xué)學(xué)科強調(diào)分子以及原子物質(zhì)，同時物質(zhì)存有多樣性與結(jié)構(gòu)特殊性的特征，以化學(xué)方式思考物質(zhì)的世界，對實驗加以分析與總結(jié)，還借助簡化的模式創(chuàng)設(shè)模型，彰顯物質(zhì)內(nèi)在規(guī)律，這一階段便是模型認(rèn)知。因此模型是認(rèn)知的一種媒介，模型認(rèn)知為科學(xué)性的認(rèn)知途徑。高中化學(xué)教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生運用模型認(rèn)知也就是統(tǒng)計與概括化學(xué)知識的過程，也是學(xué)生對微觀世界中物質(zhì)結(jié)構(gòu)的處理過程，進而形成清晰化的化學(xué)知識框架，擴展學(xué)生化學(xué)知識面。

二、高中化學(xué)教學(xué)中運用模型認(rèn)知的有效策略

1.通過模型了解微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)。總體而言，化學(xué)研究的對象便是物質(zhì)的組成、性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科，且分子以及原子是看不見的，同時微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)也是抽象化，在一定程度上增加高中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的難度，所以在培養(yǎng)學(xué)生“實體感”的過程中，教師要依據(jù)模型的特征帶領(lǐng)學(xué)生挖掘原子、分子和晶體內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生減少學(xué)習(xí)難度，加深對物質(zhì)世界的感受與認(rèn)知。以“甲烷”為例，其為有機物的最簡便物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)相對簡便化，然而對烷烴一系列的物質(zhì)有著基礎(chǔ)性的價值。分子中包含4個氫原子以及1個碳原子，這些原子之間的空間位置分布情況不能在電子式上加以判斷，所以教師要引進模型認(rèn)知的理念，組織學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備不同顏色的水果和橡皮泥以及棉簽，代表著各個原子與碳?xì)滏I。之后安排學(xué)生利用4個氣球與毛線，將氣球吹起扎結(jié)在一起形成碳?xì)滏I，由此學(xué)生動手實踐設(shè)置甲烷物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，強化學(xué)生對物質(zhì)世界的認(rèn)知，為學(xué)生學(xué)習(xí)烷烴物質(zhì)打下基礎(chǔ)。

2.通過模型整理知識要點。不管是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)或者新課程標(biāo)準(zhǔn)，都要建立在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)之上加以實現(xiàn)，也就是經(jīng)歷學(xué)生學(xué)習(xí)的過程加以形成。化學(xué)知識要點稱之為知識體系的主干，便于學(xué)生有效地遷移知識，所以在實際的教學(xué)中，教師要通過模型對知識要點進行整理，增強學(xué)生對知識要點的注意，進行深度學(xué)習(xí)活動。以“氧化還原反應(yīng)”為例，教師可以給學(xué)生布設(shè)問題情境：氧化還原反應(yīng)指的是什么？什么樣的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)？化學(xué)反應(yīng)中得氧與失氧的具體含義是什么？引發(fā)學(xué)生思考，之后教師引導(dǎo)學(xué)生了解反應(yīng)前后各個元素化合價的變動，之后聯(lián)想到電子轉(zhuǎn)移的情況。為了增強教學(xué)的有效性與影響力，教師可以創(chuàng)設(shè)模型，也就是按照三個方向進行氧化還原反應(yīng)的描述，首先是宏觀特點：化合價變動;其次是微觀本質(zhì)：電子的得與失或者轉(zhuǎn)移;最后是表示方式：雙線橋法。這樣以模型的形式幫助學(xué)生分清化學(xué)反應(yīng)各個物質(zhì)的關(guān)系，掌握氧化還原反應(yīng)的內(nèi)涵，起到事半功倍的教學(xué)成效。

3.通過模型強調(diào)反應(yīng)規(guī)律。高中化學(xué)問題的解決中，需要強調(diào)反應(yīng)規(guī)律與方程式的書寫，即便存有多種類型的化學(xué)反應(yīng)，然而內(nèi)部都飽含著規(guī)律，教師可以引進模型創(chuàng)設(shè)的理念，彰顯反應(yīng)種類以及規(guī)律，促使學(xué)生以反應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)觀看本質(zhì)，突破學(xué)習(xí)的難關(guān)，轉(zhuǎn)變被動化的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以飽滿的熱情加入到學(xué)習(xí)活動中，強化學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。以“碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應(yīng)”為例，在書寫離子方程式的過程中，一些學(xué)生會感到難度，所以教師可以構(gòu)建模型，通過“酸式鹽與鹽的反應(yīng)等于鹽加水”以及“鹽與堿的反應(yīng)生成新鹽和新堿”，提高學(xué)生書寫方程式的速度，確保學(xué)生方程式書寫的準(zhǔn)確性。

綜上所述，高中化學(xué)教學(xué)中，教師要意識到模型認(rèn)知理念運用的重要性與價值，以學(xué)生為中心設(shè)計有效的教學(xué)課件，調(diào)動學(xué)生思維的靈活轉(zhuǎn)變，通過模型認(rèn)知幫助學(xué)生完善現(xiàn)有的知識體系，增強學(xué)生學(xué)習(xí)體驗，強化學(xué)生化學(xué)綜合能力與核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]李靈敏.基于模型認(rèn)知與建構(gòu)的元素化學(xué)教學(xué)設(shè)計探析——以《鎂的提取及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計為例[J].中學(xué)教學(xué)參考，2018（35）：12-12.

[2]楊伏勇.基于學(xué)生“模型認(rèn)知”素養(yǎng)培育的教學(xué)實踐研究——以《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的教學(xué)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2018（6）.

[3]倪霞.基于證據(jù)推理與模型認(rèn)知視角下的教學(xué)實踐——以“配合物的形成和應(yīng)用”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2018（7）.