基于“模型開(kāi)發(fā)－模型應(yīng)用”框架的高中化學(xué)建模教學(xué)探究

摘要：普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2017年版中的課程標(biāo)準(zhǔn)指出，要著重地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)模型構(gòu)建及其應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在高中的教學(xué)科目中，化學(xué)建模教學(xué)是一個(gè)非常好的途徑，可更好培養(yǎng)學(xué)生們的實(shí)踐能力，以及提升自身的核心素養(yǎng)。因此，本文著重對(duì)在模型開(kāi)發(fā)和模型應(yīng)用框架內(nèi)的高中化學(xué)建模教學(xué)進(jìn)行了深度剖析，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)更深層次的了解，主要以“化學(xué)平衡常數(shù)”的相關(guān)教學(xué)方式來(lái)展開(kāi)論述從來(lái)探索出促進(jìn)學(xué)生對(duì)“模型認(rèn)知”素養(yǎng)的提升方法。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);建模教學(xué);教學(xué)研究

想要更好地去發(fā)展學(xué)生們的自身“模型認(rèn)知”的意識(shí)，讓學(xué)生對(duì)自身的能力知識(shí)有一個(gè)更高層次的認(rèn)識(shí)，能夠靈活地運(yùn)用各種模型來(lái)解決在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象，了解各種現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)以及對(duì)現(xiàn)象的解釋能力。在許多的中學(xué)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，可以采用多種認(rèn)知模型的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)各種物質(zhì)以及數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行解釋，還能從認(rèn)知心理學(xué)層面的角度去提升對(duì)模型的認(rèn)識(shí)。目前許多學(xué)生對(duì)于高中化學(xué)中的建模教學(xué)沒(méi)有一個(gè)很清晰的認(rèn)識(shí)，即使學(xué)校開(kāi)放了此項(xiàng)課程，但是許多學(xué)生仍然沒(méi)有辦法對(duì)知識(shí)達(dá)到全面的理解。

一、建模教學(xué)含義

建模教學(xué)，顧名思義就是利用各種模型的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)，這種教學(xué)模式能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行深入了解，同樣也是一種能夠提升學(xué)生對(duì)于概念知識(shí)了解的學(xué)習(xí)方式。建模教學(xué)能夠把學(xué)生們自身原有的各種理論和實(shí)踐知識(shí)作為基礎(chǔ)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生們對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的解決能力，以及對(duì)各種實(shí)驗(yàn)的理論的認(rèn)知和理解能力。教師在其中充當(dāng)了一個(gè)很重要的角色，教師要通過(guò)幫助學(xué)生們解決各種難題，不斷幫助學(xué)生們加強(qiáng)對(duì)于建模知識(shí)的認(rèn)知，從而加強(qiáng)學(xué)生們對(duì)建模的相關(guān)知識(shí)的解釋力度，幫助其今后在面對(duì)各種場(chǎng)合時(shí)能夠變得更加得心應(yīng)手。

二、化學(xué)平衡常數(shù)建模教學(xué)

“化學(xué)平衡常數(shù)”在高中的化學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中是一個(gè)非常重要的部分，同時(shí)也是在高中化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。在實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程中，要不斷讓學(xué)生參與化學(xué)平衡常數(shù)模型構(gòu)建的全過(guò)程當(dāng)中去，并且根據(jù)實(shí)際的情況，讓學(xué)生們能夠親自體會(huì)到化學(xué)中平衡常數(shù)模型構(gòu)建自身的真正價(jià)值。“化學(xué)平衡常數(shù)”的相關(guān)教學(xué)目標(biāo)主要為以下幾個(gè)方面：①通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)量模型的深刻理解，能夠初步對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算過(guò)程記錄，并且根據(jù)數(shù)據(jù)的變化推測(cè)會(huì)如何影響化學(xué)平衡常數(shù)。②能夠通過(guò)化學(xué)平衡常數(shù)與其濃度商的方法，從而可以推斷出可逆反應(yīng)的位置移動(dòng)。③通過(guò)不斷地對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)量模型的深刻研究，從而能夠在一定程度上提升學(xué)生對(duì)化學(xué)的相關(guān)認(rèn)知水平，提升自身的動(dòng)手能力。④通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)和濃度上的數(shù)據(jù)以及變化，從而能夠提升學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的理解能力。

三、“化學(xué)平衡常數(shù)”的實(shí)際教學(xué)

首先，教師應(yīng)該主動(dòng)地引導(dǎo)學(xué)生去講解化學(xué)平衡的實(shí)際意義，讓學(xué)生們對(duì)化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)有一個(gè)初步的理解，然后根據(jù)相關(guān)的知識(shí)提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生們根據(jù)這些問(wèn)題來(lái)判斷用哪種方法去解決問(wèn)題，能夠更好地加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的深度理解。

然后可以把學(xué)生們分為幾個(gè)小組，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研討，用自身所學(xué)的各種知識(shí)去對(duì)各種數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，掌握到數(shù)據(jù)變化的規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中讓學(xué)生們得到初步化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算模型。當(dāng)然由于每個(gè)小組可能用的方法不盡相同，對(duì)事物的理解能力也有一定的偏差，因此所計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)和問(wèn)題都存在一定的分歧，比如在計(jì)算模型的過(guò)程中的一些數(shù)據(jù)，對(duì)于外部溫度的影響這一結(jié)論，有的持肯定態(tài)度，還有的是反對(duì)，而這是無(wú)可避免地。

這時(shí)教師就可以主動(dòng)地去解決學(xué)生們的疑惑，通過(guò)親身實(shí)驗(yàn)去證明溫度是否對(duì)化學(xué)的平衡常數(shù)有一定的影響，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)的值是否也會(huì)跟著升高，而溫度下降，化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)數(shù)值也是否會(huì)隨之下降。在教師實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，避免不了學(xué)生們對(duì)各種現(xiàn)象問(wèn)題的追問(wèn)，比如為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果，自身的步驟在哪里出現(xiàn)了問(wèn)題等等，在對(duì)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不斷思考的過(guò)程中找出自身的問(wèn)題所在，幫助學(xué)生更好地了解化學(xué)本質(zhì)，可有效學(xué)生加深對(duì)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

四、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

在學(xué)生建立化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)量模型之后，要能夠應(yīng)用這些數(shù)據(jù)去解決實(shí)際的問(wèn)題。此時(shí)教師就可以主動(dòng)的提問(wèn)讓學(xué)生們?nèi)ニ伎迹热缃處熆梢詥?wèn)：既然我們得到了定量模型，如何用它來(lái)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)呢。這樣學(xué)生就會(huì)不斷思考如何解決這個(gè)問(wèn)題，并且能夠把問(wèn)題帶入到模型之中去。

五、結(jié)語(yǔ)

因此，想要更好地讓“模型開(kāi)發(fā)-模型應(yīng)用”框架的高中化學(xué)建模教學(xué)探究得到落實(shí)，就要更加地注重于對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及理論之間的關(guān)系，讓學(xué)生對(duì)重視與對(duì)概念有一個(gè)更深層次的理解，還能夠在實(shí)踐的過(guò)程中提升學(xué)生們自身的動(dòng)手能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及對(duì)知識(shí)的交流表達(dá)能力。由此可以讓學(xué)生們模型應(yīng)用學(xué)習(xí)過(guò)程中讓知識(shí)真正地得到應(yīng)用，從而轉(zhuǎn)為對(duì)學(xué)生自身的綜合能力以及終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種新型的教學(xué)模式可以讓學(xué)生們?yōu)橹黧w，而教師則成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)導(dǎo)師，去對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。此舉可為學(xué)生提供一個(gè)更加便捷的學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生們的化學(xué)知識(shí)得到真正地得到發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：黃烈蘭（1990-），女，侗族，貴州省松桃苗族自治縣人，大學(xué)本科，中學(xué)一級(jí)，致力于高中化學(xué)教育教學(xué)。