讓建模思想為高中化學教學增添動力

李 鑫

(江蘇省揚州市邗江區瓜洲中學 225129)

構建主義學習理論的創始人皮亞杰認為：“認知的過程是把已經存在的凌亂、無序的知識有規律地組建起來”.化學知識比較抽象.雖然學生對相關的知識掌握的較好，但在解決實際問題時常常不知所措.究其原因，是學生沒有建模意識與建模能力.所以，有必要通過建模意識的滲透來培養學生解決問題的能力.

一、堅持以生為本，建立新舊知識間聯系

新課改理念認為，學生是課堂教學中的主體，是在已有的知識基礎上對新知識進行重新構建的過程.心理學研究認為，學生在知識的構建過程中知識呈現出螺旋式上升的過程.這種由簡單到復雜、由典型到普遍的過程中與學生的感知能力息息相關.所以，教學過程中對待疑難問題要通過恰當的方法進行處理.通過把問題簡化，以及假設等辦法將問題模型化.這樣，就能建立新舊知識之間的聯系，從而找到解決問題的途徑.如在通常情況下難以看到的微觀粒子、晶體結構、化學平衡等，解決這樣的問題就需要結合已有的知識，通過科學的建模思維來進行解決.如分子立體結構中出現“sp型的三種雜化”，這種現象分別出現的直線型、平面三角形與正四面體結構中.這樣的問題讓學生理解起來是比較困難的.這就需要結合實際情況進行巧妙的構思，通過建立化學模型來幫助學生理解.在模型圖中可以看出，不同雜化的軌道與生活中的氣球相似，所以就可以利用氣球來作為分子立體結構的模型，從而很容易理解分子立體結構的問題了.

二、抓住問題本質，培養自我建模能力

信息加工學習理論認為，在對信息進行加工時必須對知識進行一定的聯想，接著自主構建新的知識體系.化學是一門理論性與實踐性都比較強的學科.在教學過程中教師要引導學生學會觀察化學現象，總結化學規律.同時，學會總結問題的特點，并能把復雜的問題形象化.這樣，才能抓住問題的本質，進而建立化學模型的建立.但是應該清楚地認識到，化學模型不是一成不變的，而在在一定的時間與空間范圍內有其存在的合理性，一但條件存在差異就不在成立.如在苯的凱庫勒式結構模型中，其單雙鍵實際上并不存在.基于此，在利用建模解決問題的過程中要反復論證模型的科學性.不僅如此，還要注重問題的局限性等各種特性.注意各種不利因素對建模的影響，防止出現錯誤的模型影響學生解決問題.實踐證明，建模教學可以有效的促進高中化學課堂教學質量的提高.通過建立化學模型可以幫助學生實現知識的正遷移轉，既可以提高學生解決問題的能力，同時也培養學生的創新思維意識.

三、利用實驗建模，提高問題解決能力

眾所周知，化學是一門以實驗為研究手段的科學.因此，在高中化學教學中開展實驗教學是引導學生探究問題的重要途徑.實驗中要幫助學生確立學習目標，為下一步的探索問題提供了方向.首先，要為學生提供化學概念的框架，這個概念框架要與學生所學情況接近.其次，要引導學生進入探索問題的情境.這樣，就會通過建立化學模型來增強學生分析問題和解決問題能力.例如，在學習“合成材料”時，因為學生們已經掌握了無機非金屬材料與金屬材料等知識.此時，如何識別高分子材料對各種不同材料的識別方法就屬于“最近發展區.”在開展實驗中，拿出一化纖織物與羊毛織物分別放在酒精燈的火焰上燒一燒，觀察燃燒的現象可以發現它們產生的物體有什么樣的區別.在這一環節中，教師要鼓勵學生準確的描述說自己看到的現象以及自己的看法.接著，教師繼續提出問題讓學生思考，如“你喜歡穿棉質的衣服還是化纖制作的衣服，為什么？”、“人造絲與天然蠶絲的制作原理一樣嗎？”通過這樣的問題，幫助學生了解合成材料方面的知識. 同時，也提高了學生解決問題的能力.

四、精選習題訓練，促進學生運用模型

鑒于建模思想在高中化學教學中的重要性，所以應有意識地讓學生感受到建模在學習中的重要性.同時，加強對學生建模與用模意識的培養.近年來高考試題中通常以新材料、新背景的形式出現，并且題目也較長.這就要求學生必須能短時間內提取相關的信息，利用已有的知識進行模型，從而解決問題.基于此，教學中應該讓學生在學會建立化學模型后進行恰當的習題訓練.這樣，可以有效的促進學生運用模型的能力，從而達到知識遷移的目的.例如，在教學“原電池方面的知識”時，就引導學生開展自主建模.接著，通過典型的例題來進行變式拓展.這樣就引導了學生通過電池模型來解題.最后，進行反思與總結解題過程中的體會.實踐證明，通過習題訓可以提高學生的思維能力，而不是通過強記來解決問題.在訓練過程中，教師要引導學生學會反思與總結，歸納同類題的考點與考查范圍.這樣，就能熟練的掌握解決問題的辦法，從而深化了對問題的理解.于此同時，也優化了學生的思維過程.

綜上所述，在高中化學教學中要充分發揮教師的引導作用來培養學生的化學建模意識.教學過程中充分發揮學生的課堂主體作用，通過建模意識的滲透來幫助學生提高解決問題的能力.只有這樣，才能讓高中化學教學取得理想的教學效果.