模型認知教學在初中化學教學中的實踐研究

鄭烏最

《普通高中化學課程標準(2017年版)》將化學學科核心素養劃分為“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”五個維度。這說明“模型認知”在課程目標中已經作為一種重要的化學學科思維方法，是被教育部和化學教育者所承認的思維方法。但是，“模型認知”的教學在化學課堂上并未被重視，已有研究表明，中學生的“模型認知”能力水平仍較低，這既與以往的化學課程標準文件中未明確“模型認知”的地位和作用有關，也與教師在教學中未能利用恰當的方法進行培養有關。初中化學模型認知課堂的搭建依賴教師和學生的共同努力，教師要靈活運用各類教學方法，開發學生的化學學科思維，引導學生逐步掌握每個化學元素的定義及用途，學會自主完成化學問題探究，深入分析化學物質間的各類反應原理，在循序漸進的過程中提高化學學習效率，同時也有助于提高教師的教學管理水平。

一、 推陳出新，巧用資源

推陳出新，巧用資源是對初中化學教學中培養學生的模型認知思維上的一種重要手段，主要是要做好在資源上面的合理利用，而結合初中學生的具體特點就是要利用好他們在課堂習題的使用。這是因為對化學學習必須要強調的就是學生在習題理解上面的投入，而深入的理解離不開理論知識的學習以及充足的習題訓練，只有這樣才能夠在真正意義上達到對學生知識的熟悉并運用。因此對當前初中化學教師在培養學生模型認知思維的過程中應該充分地明白習題訓練的意義來達到對學生的培養。例如，在講解化學基礎知識時，對這一課主要的教學思想，是要讓學生通過生活中的實際例子以及課本中列舉的一些實驗和實驗現象來達到對化學的基本了解，同時圍繞整個實驗現象的得出和展示能夠具備基本的觀察力和對現象做出基礎的描述，以此來達到對他們在生活中解決問題和發現問題的能力提升。所以為了達到這一目的，首先可以圍繞整個課堂的引入入手，教師在課堂開始之前先與學生互相介紹并且制造一些學生能夠積極參與的話題來拉近師生之間的關系，而這也是為接下來教學活動的開展以及良好氛圍的營造打下基礎。之后對化學的學習也離不開實驗的展示，而教師就可以在此時拿出事先結合課本上面的一些內容，準備好的實驗器材為學生進行具體的實驗展示，并且在時間和條件允許的情況下主動地去邀請學生到講臺上來為其他學生做到實驗效果以及實驗的具體操作，這個時候教師要注意自身的責任就是對實驗的一個指導，而在這一環節之中圍繞教師的指導以及學生具體的實驗，能夠有效地引發學生對實驗特點和實驗結論的思考，從而圍繞整個實驗達到興趣的持續提升，在其中教師還要不斷地鼓勵以及積極地引導，從而有效地將課堂氛圍推到頂點使得整個化學學習變得輕松愉快。與此同時，圍繞整個實驗在前期、中期以及實驗結果得出之后的三個階段，教師還要積極地引導學生關注物質的變化以及具體的結論，從而將學生在注意力集中的同時做好對化學基本思想和內容的感知，最后圍繞整個實驗結束之后，教師要再一次做好引導作用積極地鼓勵學生通過眼睛觀察到的實驗來做到實驗結論的得出并且鼓勵他們以小組為單位做好組內的討論，之后再嘗試運用模型認知思維的方式來達到對整個實驗報告的推理和結論的書寫。到此為止，對本節課堂在整個教學環節和整個實驗的展示過程中，不難發現，教師都是發揮了對課堂的引導作用，而學生注重對自身實踐能力和思維的激發，也真正地參與到了對課堂的學習之中。例如，在《探索水世界》一單元的教學中，本單元是在學生初步了解化學后第一次接觸化學知識，不僅對“分子”這一概念十分迷茫，還因為增加了學科而感受到學習壓力。因此教師要在該單元為學生打好堅實的化學基礎，同時要減輕學生對化學的壓力，讓學生在好奇心的推動下學習化學。本單元的知識傾向于生活常識與化學知識相結合，引出了分子的概念，以生活中常見的物質“水”進行舉例。在課堂引入階段，教師可以通過多媒體、黑板、實物模型展示水分子，同時拋出問題“假如你是一個水分子，在一杯水中你會發現什么？”以此引出“分子很小、分子不斷運動、分子間有間隙”等分子的特點。另外，教師可以根據生活常識舉例引出更多水分子的特點如“濕衣服會變干且溫度越高干得越快、體溫計會根據溫度的高低而升降”，在實際教學時教師可以準備許多生活中常見的物品如水銀體溫計、一瓶礦泉水、一條濕抹布，通過不斷改變物品所處環境的條件探究物體發生的變化，以此活躍學生的思維，讓學生初步形成模型認知思維的概念，同時不斷運用身邊生活化的教學資源激發了學生的學習興趣，讓學生在初步了解化學后便喜愛化學，引導學生揭開化學知識的面紗。

二、 強化初中生模型認知思維，提升學生學習實質性

培養學生模型認知思維能力，就是實現學生化學核心素養的強化，化學知識是人類對科學的認知，是對現象本質、價值與特征的認識。在學習化學中通常需要具備決策、判定以及創新等能力。所以，從本質上來講，培養學生模型認知思維能力，可以實現整體水平意識、認知、知識的提升。模型認知思維能力是新時代人才必備的能力，發展模型認知思維，就是強化學習者的核心競爭力。提升模型認知思維能力，就要鍛煉學生批判性思維能力與解決問題的能力，還要讓學生具備交流合作能力與創造力等。模型認知思維既不局限于化學課程，也不局限于學習領域內。最早的模型認知思維出現在蘇格拉底的產婆術理論內，蘇格拉底通過一對一的問答模式，啟發學生的思維，達到深入思考的目的，讓學生通過自己的分析、評價與創造來尋求答案。后經過1956年布魯姆的教育分類研究，將模型認知思維內容逐漸明確，把教育分為前文所述的6個階段。再后來由杜威的思維理論提出“真正的教育是藝術，好的教師就是藝術家”，將模型認知思維的教學細化，并對如何讓學生具備模型認知思維提出了實質性的理論研究。結合教學現狀來看，教師要將鍛煉學生模型認知思維能力為教學核心內容，以知識教學為基礎，開展模型認知思維鍛煉，從而強化學生的核心素養。模型認知思維與性別、性格等無太大關聯，與學生的知識體系以及個人認知水平有著很大的聯系。當前，初中學生具備模型認知思維能力的學生較少，教師需要加強在日常實踐活動中的培養。同時，學生要打好化學基礎，為模型認知思維養成提供條件。在教學中，不應受到過多傳統教育與應試教育的影響，在課堂中充分體現學生的地位，做出引導與啟發性的教學活動。并且，根據課堂觀察來看，針對化學這門課程，許多學生都認為很復雜，不易理解，并且對課程毫無興趣。掌握化學知識方面，只需要掌握元素周期表，或化學公式即可。這種條件下成長的學生是缺乏理論依據的與實踐經驗積累的。所以，教師要尋求有效的教學方法，采取科學的教學活動，將蘇格拉底精神、布魯姆的教學分類以及杜威的教學理論滲透教學中，充分領會模型認知思維教學意義，激發學生興趣，將學生高階能力提升作為教學目標，這樣不僅能促進教學效率提升，還能收獲良好的教學反饋。

三、 轉變思想，更新模式

輕松愉快的課堂氛圍以及詼諧幽默的教學環境，能夠幫助學生迅速地走入課堂教學之中，從而幫助他們在一個融洽的環境中去開展教學活動。與此同時，對這種輕松愉快的氛圍，還能夠有效地調動學生在學習上的自主性和積極性，從而讓他們將松散的注意力集中于整個課堂教學的始終，對此要求廣大教師圍繞實際的課堂教學過程中能夠有效地營造課堂氛圍，在輕松愉快之中來達到吸引學生興趣的目的，從而在這一氛圍之中來幫助學生去做好他們在模型認知思維上面的培養，最終體現在課堂的關系上就是學生是課堂的主體，同時貫穿整個課堂的始終，教師只需發揮課堂引導者的作用。對于傳統的教學，在知識層面上大多也會流于表面，無法真正地深入到學生的腦海中去，未能達到對他們在思維上面的激發，但作為當下新時代的初中化學教學模式應該充分地發揮教師對課堂的引領作用。例如，在學習魯教版九年級化學水的三態變化，對這一課主要是想借助水的三態的相關知識來引起分子這一概念，同時再結合資料來引起關于水的相關知識，而在最后部分圍繞著水的過濾還展開了相關實驗。所以在講解這一課內容時傳統思想上初中化學教師會圍繞其具體的概念以及相關的理論資料展開“大水漫灌”的講解，但這種形式難以保證學生的學習興趣，因此教師不妨打破這種觀念，先通過相關視頻的展示來達到對學生的引入再圍繞著知識做到重點講解，最后再結合課后的具體實驗現象來為學生講述這一課，這樣能夠有效地保證學生對知識的理解，同時直觀明了的實驗也能夠滿足學生對模型認知思維上面的推理需求。在學生初步掌握該課的知識點后，在后續復習課的設計形式中教師可以采用“翻轉課堂”的形式進行授課，即讓學生分好不同的小組，小組內成員不同分工，每個小組在課堂上展示對該節課的理解，即模仿教師上課的模式教授班級同學。借助翻轉課堂教師可以快速發現學生在學習中遺漏的知識點與易錯知識點，同時豐富了課堂模式，從根本上轉變了學生“學”的思想，讓學生在“備課、授課”的過程中不斷復習知識點，既打破了以往復習課的枯燥乏味，活躍了課堂氣氛，還通過小組合作進行了高效的復習化學知識。在翻轉課堂模式中教師要注重對知識點的補充，控制好課堂時間，確保每名組員都有明確的分工，以此讓翻轉課堂達到預期的目標。化學學科作為學生在初中階段接觸的新興學科，教師應該充分地明白其對學生在未來發展上面的意義，同時大膽地培養學生的模型認知思維能力為學生的進一步學習奠定良好的基礎。

四、 轉變教育觀念，構建完整的教學環節

五、 打造教學評一體化模式，分層教育升華教學

化學模型的構建來源于大量的化學基礎知識匯總而成，是對化學事實的具象描述，揭示了事物的本質與規律。而培養學生的模型認知能力與思維模式則需要學生長期積累學習經驗，通過形成良好的化學觀念，以此樹立正確的模型認知能力。教學評一體化旨在通過多樣的學業評價促進學生的學習，通過將教、學、評共同實施，讓學生正確地認識到自己的不足。同時教師可以根據學生的缺點進行專項教學，發現學生學習中存在的問題，以此構建有效的評價系統，讓評價具有診斷性、指導性與促進性。通過教學評一體化補足了思維訓練中經驗缺失的短板，借助評價讓學生吸收了豐富的學習經驗，既可以讓學生高效地完成后續的學習任務，還可以讓教師明確地認識到學生的學習近況，通過評價對后續的教學任務進行調整。同時構建完善的評價系統有助于進行分層教育，在知識層面可以針對學生的弱勢知識進行專項訓練，在學習能力層面可以進行跨學科評價，即結合其他學科的學習近況反映出學生的學習動態，及時發現學生出現的問題。在教學評一體化實施的過程中，教師既可以將評價應用于實際課堂教學中，例如，“翻轉課堂師生互評”，或是體現在小組討論中的“生生互評”，還可以應用在家長對學生的評價以及學生的自我評價。通過在學生學習的各個階段融入系統評價，讓學生全面認識自己，既是思維能力的提升，還是教學的升華。又如，以第九單元《金屬》的教學為例，該單元主要帶領學生認識了各類金屬及其分類，還有對金屬各類性質的分析。該單元與生活聯系緊密，需要大量舉例生活中的事物輔助教學，因此在課堂引入階段，教師可以采用構建生活化的教學情境激發學生的學習熱情，而在課堂引入階段通過對學生提問：“生活中有哪些物品是金屬物品？為什么用這些金屬制作？”考查學生的生活常識，教師通過補充生活中的金屬物品活躍了課堂氣氛，同時可以發現當下學生對生活事物的認知。在后續的教學中教師還可以借助滲透生活常識的教學帶出金屬的各類性質如“鐵絲、銅絲、鋁絲”的不同與生活中常用到的地方。在學生經過討論后教師可以明確認識到部分學生具有優秀的生活常識，部分學生的思維活躍、部分學生善于思考提出問題，以此教師可以充分調動不同學生擅長的方面，提問第一類學生生活常識問題，如：“鍋、易拉罐、斧頭、項鏈等物品的制作金屬有哪些？采用這些金屬有哪些特點？”提問后一類學生關于金屬性質的問題如“為什么銅常用于電線制作？”以此讓課堂的學習氛圍輕松，活躍了學生的思維，有助于對后續重難點的教學。在課堂教學時教師可以采用思維導圖的模式引導學生進行學習，如以金屬為關鍵詞延伸出性質、特點、常見金屬物品等，借助思維導圖，教師可以發現學生的聽課情況與吸收知識的情況，在課堂測驗、課后作業中都可以融入思維導圖式填空。通過在教學中融入“生活化學”的概念，讓學生在熟悉的環境中初步形成“宏觀辨識與微觀探析”的化學思維，有助于學生整體化學觀念的培養與對整體化學模型的認知。

六、 結語

綜上所述，在新課標的指導下，初中化學教師要積極地對化學教學進行改革，立足學生的學習內核培養學生的模型認知思維。在教學中進行思維訓練的同時要注重以學生為主體進行課堂授課，在運用新教學方法不要脫離現狀，即要根據實際所授知識、所授班級現狀對新教法進行合理改編，以此完善課堂教育。在初中化學階段對學生模型認知思維的培養能夠幫助學生在化學入門就打下良好的基礎，并且學生也能在模型認知思維發展中發現學習化學的興趣，從而對化學學科進行深入探究，促進自己的全面發展。