化學“認知模型”思維的培養方法

福建省泉州市城東中學 張 潔

核心素養是化學教學的重要內容之一，而“認知模型”則是核心素養中的關鍵所在，當學生的“認知模型”思維得到了提升，也就能夠有效幫助學生在思維能力方面有所提升。筆者針對高中化學“認知模型”思維的培養方法進行了相關分析。

一、高中化學“認知模型”概述

（一）“認知模型”概念

所謂“認知模型”是高中化學學習中學生所需要具備的重要素養，也是學生開啟化學學習的起點，通過“認知模型”學生能夠透過化學現象更加深刻地認識化學研究對象的本質及屬性，也能夠充分了解化學基本原理及發展規律，從而更加科學地運用化學知識。“認知模型”的過程一般為：研究原型→建立模型→研究模型→理解模型→應用模型。

（二）高中化學“認知模型”的意義

針對高中生培養化學“認知模型”能力不僅能夠促使學生更好地掌握化學知識，也能夠進一步提高學生的學習積極性，促使學生問題解決能力的強化提高。高中化學教學中很多的知識模塊都可以用來培養學生的“認知模型”思維，通過這些模塊教師可以引導學生從直觀的角度分析抽象內容，實現抽象思維轉換為實踐的過渡。這個過程能夠幫助學生形成知識結構，提高學生的綜合素質。此外，學生的化學“認知模型”思維能力培養也是當代素質教育的教學目標之一，因此是不容忽視的。

二、高中化學“認知模型”思維培養現狀

高中化學“認知模型”思維對于強化學生的化學思維模式具有重要意義，能夠幫助學生更好地解決化學問題，落實學科核心素養培養目標。為了能讓學生核心素養培養目標得到有效落實，教師需要秉承實事求是的教育思想對學生進行教學。當前階段化學“認知模型”思維培養過程，教師仍然存在教育思想落后的問題。高中教學任務繁重，教師為了能有效落實教學目標，教學中基本依據教學大綱進行教學，無法為學生的化學“認知模型”思維培養提供良好的空間，整體教學時間滿滿當當，學生的思維只能跟隨教學計劃進行。長此以往，學生的獨立思考能力被限制，“認知模型”思維教育目標也難以實現。其次，高中化學“認知模型”思維培養的教學方法落后，我國教育長時間受到傳統教育思想影響，教學處于“填鴨式”教學，教育方法落后，學生只能被迫性地接受知識，最終導致學生缺乏學習的主動性和積極性，無法有效提升學生的自我學習能力。再加上高中化學知識較為復雜，很多學生的化學知識基礎較為薄弱，從而無法為“認知模型”思維的培養提供更好的基礎保障。

三、高中化學“認知模型”思維培養的方法

（一）正確認識模型

對于學生的化學“認知模型”思維培養，首先教師需要認識到學生的知識基礎和化學教學目標，在此基礎上選擇恰當的化學“認知模型”融入教學，幫助學生正確認識“認知模型”。化學模型是對化學物質本質進行高度概括和總結而形成的，模型內容與教學內容之間有著高度的契合關系，教師可以結合化學內容和模型之間的關系進行化學知識的進一步梳理，找到二者之間的關系，從而構建更加完整的知識體系。例如，在學習“氯化鈉結構特點”的知識時，必修階段構建的化學模型為原子結構模型，思維層次比較淺顯，教師可以通過對化學模型的講解來達到教學目標。而在選修階段中學生的思維能力得到了提升，知識體系也更加完善，那么作為教師就可以根據實際教學進度和內容進一步安排，可以結合多媒體教學方式向學生展示模擬氯化鈉的晶體模型，以先進的技術手段讓學生更加直觀地參與學習，從而更好地掌握氯化鈉晶體的結構空間，學生能夠直接觀察到模型粒子的空間分布，幫助學生掌握氯化鈉晶體的空間結構。

（二）運用“認知模型”

運用“認知模型”思維應當是在學生對化學模型有了一定基礎認識以后進行的，學生能夠熟練使用并了解化學物質，并能對其結構有所掌握，這樣才能更好地進行知識遷移。物質的化學特點是抽象的，這對學生的思維提出了更高的要求，教師對此還需要多加引導，結合學生的知識理解性和教學目標進行深度探究，引導學生結合認知模型的核心體系進行推理，提升學生對“認知模型”的應用性。同時，教師還可以為學生設置遞進關系的問題鏈，讓學生從最基本的“認知模型”入手，逐步進行深入探究，達到培養學生“認知模型”思維的目的。例如，在學習“甲烷”的知識時，課堂上可以充分利用多媒體技術，用多媒體為學生展示球棍模型，要求學生理解掌握甲烷的原子分布和成鍵情況。隨著學生對化學知識的逐漸掌握和認識，教師可以提供鍵長、鍵角、鍵能等化學實驗結果，幫助學生認識碳原子的成鍵類型，并將這些化學物質的“認知模型”融入課堂，將這些內容作為基礎，引導學生的“認知模型”思維，推理烷烴、烯烴、炔烴的化學性質及原理。最后，教師再結合學生回答的結果進行評價，這對于強化學生的基本化學認知能力有著重要意義。

（三）引導建立模型

高中化學教學中為了能讓學生的“認知模型”思維得到強化，教師需要引導學生提出模型假設并建立模型。例如，“自然界中的元素”一課學習中，教師可以提出假設，如自然界中的化學元素以單質、化合物形式存在。問題假設的提出主要是為了提高學生的“認知模型”思維，避免學生思維分散，也能在一定程度上讓學生得到思維專注力的培養，為模型構建奠定基礎。在化學模型建立過程中，為了使內容更加科學化，能真正解決化學問題，在模型建立中需要靈活地結合運算、實驗和對比分析等方法，通過定量、定性當時展現化學本質。學生可以通過網絡和書刊等研究數據資料，展現以化合物形式存在的化學元素，充分體現“認知模型”思維，進一步培養學生的分析和理解能力。

（四）評價“認知模型”

（五）構建“認知模型”

化學模型可以直接應用，但是培養學生的“認知模型”思維能力卻比較復雜，需要學生深入分析化學問題和真實情境，從中提出關鍵點再深入切實研究，最終構建其化學認知模型，幫助學生解決化學問題。尤其是一些比較煩瑣的知識，教師不僅要從知識本身入手，還需要結合學生的認知規律、年齡特點等引導學生構建合理的學習思維，并進行好課堂中的類比教學，保證學生能在模型構建中掌握不同角度和維度的化學知識，為學生解決實際問題和化學應用能力的培養創造良好條件。

在高中化學教學中培養學生“認知模型”思維對于學生來說是非常有效的一種學習方法。高中階段培養學生的化學“認知模型”思維是較為困難的，具有復雜性，教師需要深入地對每一個化學知識點進行詳細的分析和研究，形成系統化的模型，并明確模型教學的意義，從而結合實際情況正確展開化學教學。只有這樣，才能讓學生更容易接受教學內容，促進學生的自學能力提升和化學綜合素質提升，同時也是培養學生可持續、有效學習的關鍵方法。