思維模型在中職化學教學中的應用

徐杲 施成良 金曉董

【摘 要】化學平衡是中學化學教材的重要理論之一，但是化學平衡概念比較抽象，化學平衡觀點的建立也具有一定難度，引入思維模型，能幫助學生理解化學平衡概念，把化學平衡理論具體化、形象化，在腦海中構成圖像建立起模型，進而有效地將思維模型與相關概念有機地聯系起來，有助于學生對基本概念和基本理論實質的理解。

【關鍵詞】中職化學 思維模型 化學平衡

化學平衡是中學化學一個重要概念，是否能掌握好學好化學平衡理論對于學生后續學習溶解平衡、電離平衡、水解平衡等知識至關重要。本節課的重點應該立足于化學平衡理論模型的建立和化學平衡特征的領悟。教師在學生前期掌握的可逆反應原理的基礎上漸進式的去理解化學平衡。教師應該立足于學生知識面和理解能力的實際情況力，采用“引導—探究”教學模式，輔助于現代教育技術，建立起有效的思維模型幫助學生化學平衡這里重要的概念和相關理論。

教法：利用現代教育技術虛擬化學實驗教學，把微觀現象宏觀化。采用“實驗探究法”引導學生探究，討論交流，教師答疑點撥強化拓展，探討體驗、歸納聯系實際討論應用。

學法：通過實驗進行分析并提出問題引導學生對可能會出現的實驗現象進行科學猜想，再通過學生分組實驗讓學生去驗證科學猜想是否成立，從而得到濃度的改變對化學平衡影響的規律，然后通過對速率時間的圖象分析使學生理解平衡移動具體原因，最后可以聯系實際生產讓學生理解學習該理論的意義，使學生了解理論學習對生產實際有指導作用

一、課前準備：

第一，虛擬化學實驗軟件，圖像分析課前課件。

第二，藥品：NaOH溶液、0.0005mol/L FeCl3 溶液、0.01mol/LKSCN溶液、飽和FeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH溶液。儀器：試管、50ml燒杯。

二、課堂教學：

1.創設情境問題導入建立概念模型

活動一：觀看動畫，建立有效碰撞理論模型

為形象展示化學反應中反應物分子間的相互作用及反應機理，筆者結合“有

碰撞理論”和“過渡態理論”相關內容，將概念原理設計成化學反應的微觀模型和相應圖象。活動中利用氫氣分子與氯氣分子低能量和高能量的碰撞效果，引導學生總結出有效碰撞的必要因素；利用氫氣分子與碘分子之間的反應過程總結出過渡態理論的要點。

活動二：化學反應速率概念模型

目的在于建構學生化學反應速率認識模型——有效碰撞模型，研究對象為影響化學反應速率的因素，主在調控化學反應的速率。教學流程基本為：感性認識影響化學反應速率的因素→ 實驗探究影響化學反應速率的因素→微觀理論探究影響化學反應速率的因素→建構速率影響因素理論模型→利用模型解釋已有結論→應用模型推理預測陌生問題。教學策略的設計與實施均著力于認識模型的建構，在模型建構的過程中，完成了對學生認識由感性到理性、由宏觀到微觀、由定性到半定量、由孤立到關聯，認識能力由描述說明到理解解釋、進一步到推理論證的發展。

2.自主探究合作建立數學模型理解影響化學平衡移動的因素

第一，濃度對化學平衡的影響。活動一：將10mL0.01mol/L的KSCN溶液與10mL0.01mol/L的FeCl3溶液相混合，觀察現象，給出信息判斷反應物的反應量變化情況。往混合溶液中繼續滴加1mol/L的KSCN溶液，會有什么現象。

活動二：理解濃度對化學平衡影響注意要點并畫出圖像。

第二，壓強對平衡的影響。活動一：觀看壓強對平衡的影響2NO2=N2O4的動畫虛擬實驗。

活動二：實驗總結壓強對平衡的影響并畫出圖像。

三、評價與反思

第一，本課程采用“引導——探究教學模式”組織教學，引導學生從已知知識出發，通過對問題的探究和討論，獲取新的知識，充分體現了學生的主體作用，教學的核心理念主張促進學生的認知的發展，從學生的認知方式出發設計教學，培養學生化學學科模型思維能力。教學內容主要目的在于建構學生化學反應速率認識模型——有效碰撞模型，化學平衡概念模型，化學平衡移動原理模型。

第二，化學平衡建立揭示的是一個微觀過程，無法展示實物及原程，只能通過淺顯例子的類比、動畫模擬、調動學生積極想象來體會理解平衡本質，以達到我們的教學目標。

參考文獻

[1]施成良.醫用化學基礎[M].北京：高等教育出版社，2015.8

[2]劉知新.化學教學論[M].高等教育出版社，2003