培育學生模型認知素養的教學實踐

于容峻

摘要：通過典型實例建立離子濃度大小比較模型并進行拓展延伸，培育學生的模型認知核心素養。

關鍵詞：模型認知;離子濃度大小;教學實踐

文章編號：1008-0546（2019）03-0050-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.014

化學學科的核心素養是指學生通過學習化學學科的知識與技能、思想和方法養成重要的觀念、關鍵的能力與必備的品格，是化學學科育人價值的集中體現。“證據推理和模型認知”是其中的重要組成部分。模型認知是指人們利用模型認識事物或通過建模解決問題。模型包括物質模型和思想模型，思想模型是依據物質之間的變化規律建構模型，從而建立解決比較復雜的化學問題的思維框架。

離子濃度的大小關系是化學教材中的重點和難點，也是高考的熱點。離子濃度的相互關系是基于弱電解質的電離平衡、水的電離平衡和鹽類的水解平衡基礎上的，由于涉及的知識點較多，相互關系比較復雜，在考試時學生常常失分較多，究其原因是學生沒有真正理解離子濃度大小比較的方法，思維混亂，頭腦里面沒有一個有效解決問題的模型。教師在復習這部分內容的時候不能簡單地要求學生死記幾個公式了事，必須通過具體實例幫助學生建立基本模型來理解離子濃度大小關系，將較為復雜的體系進行簡化，從而抽象出其中的本質屬性，提高學生的認知水平，然后從抽象過渡到具體問題，通過實際問題的解決提高學生的解題能力，培育學生的核心素養。現就這節課的教學設計以及意圖匯報如下，以拋磚引玉。

一、課前設想

選擇建立模型的物質一定要典型，多元弱酸的酸根離子如碳酸根離子分步水解，具有代表性;選擇建立模型的物質還需要具有延展性，存在具有關聯的相似而不相同的物質，才能在能力要求上逐步提升，進行模型的深化，Na2cO2與NaHCO3既相似又不同，符合選擇要求。筆者提出如圖1所示的教學構想。

課堂設置的問題為本節課提供了一條明線和一條暗線，明線是知識線，研究對象由單一正鹽溶液向酸式鹽轉化，由混合溶液向動態圖像轉化;暗線是能力線，從建立模型到深化模型到運用模型，能力要求在逐步提高。明暗兩條線相互交融在一起，構建了思路明晰、能力螺旋提升的課堂。

二、課堂教學過程與設計意圖

環節1：建立基本模型

[學生活動]嘗試寫出Na2CO3溶液中的物料守恒、電荷守恒和質子守恒的關系式。

[學生活動]比較Na2CO3溶液中離子濃度大小關系。

設計意圖：兩種溶液相互混合，很有可能溶質之間會發生化學反應。改變物質的投料量，讓溶質發生反應，若恰好完全反應，生成酸或堿，只需考慮電離;若恰好生成鹽，只需考慮水解;若某種反應物存在過量，首先必須準確判斷產物以及剩余物質的物質的量關系，然后再考慮是電離還是水解占主導地位，最后進行離子濃度的大小比較。引導學生分析總結混合溶液中的離子濃度大小比較模型，如圖2所示。