情境-模型雙向建構(gòu)視角下的高中化學(xué)教學(xué)

邱德瑞　黃華文　李似麒

摘 要：高中化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情景，有助于豐富教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生留下深刻的印象。高中化學(xué)涉及很多模型，做好相關(guān)模型的構(gòu)建，可使學(xué)生深入的理解所學(xué)，提升學(xué)科素養(yǎng)。將情境、模型有效的融合在一起，做好情境-模型雙向建構(gòu)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將探討情景-模型雙向構(gòu)建視角下的高中化學(xué)教學(xué)工作，以供參考。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);情境;模型;雙向構(gòu)建;視角

高中化學(xué)教學(xué)中開展情景-模型雙向建構(gòu)活動(dòng)可引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)情景中抽象出常見的化學(xué)模型，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維與概括能力。同時(shí)，借助典型的化學(xué)模型，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解化學(xué)知識(shí)本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)并構(gòu)建出新的化學(xué)情境，有助于其更好的運(yùn)用所學(xué)解決化學(xué)問題。

一、情境-模型雙向建構(gòu)的定義及方向

1.情境-模型雙向建構(gòu)的定義

情景-模型雙向建構(gòu)是指借助情境設(shè)計(jì)來建構(gòu)化學(xué)模型解決實(shí)際問題，同時(shí)又通過模型的建構(gòu)去解決和豐富實(shí)際遇到的情景問題的一種教學(xué)模式。情景-模型雙向建構(gòu)能很好的揭示化學(xué)問題的一般方法與思路，并完善與創(chuàng)新思維模型，達(dá)到發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

2.情境-模型雙向建構(gòu)的方向

根據(jù)情景-模型雙向建構(gòu)的定義不難看出其主要包括兩個(gè)層面：情境向模型的建構(gòu);模型向情境的建構(gòu)。情境向模型建構(gòu)時(shí)依托化學(xué)情境，從多個(gè)化學(xué)模型角度進(jìn)行研究，提高學(xué)習(xí)主體對(duì)于化學(xué)情境的抽象理解;將化學(xué)模型思想外化為化學(xué)情境，并對(duì)化學(xué)模型進(jìn)行詮釋或應(yīng)用，加深學(xué)習(xí)主體對(duì)化學(xué)模型的靈活應(yīng)用。

二、高中化學(xué)情境-模型雙向建構(gòu)策略

1.情境向模型的建構(gòu)策略

化學(xué)教學(xué)中為引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從情景向模型建構(gòu)，應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，以及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法策略。其一，要從生活生產(chǎn)情境、科學(xué)研究情境、化學(xué)史料情境、化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境等多角度提供素材，不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，加深學(xué)生的印象。其二，要給學(xué)生提供掌握情境向模型建構(gòu)的相關(guān)思路與方法，提升其抽象思維水平，給其以后的學(xué)習(xí)帶來良好的啟發(fā)。第三，應(yīng)借助多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)形象、直觀的教學(xué)情境，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)微觀世界，加深其對(duì)化學(xué)知識(shí)多重表征理解，為構(gòu)建相關(guān)的模型奠定基礎(chǔ)。

例如，在講解“共價(jià)鍵模型”時(shí)，可首先從“冰熔化與水分解克服的作用力有何不同？”日常生活情境出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從能量的用度思考。接著使用多媒體為學(xué)生展示氫分子生成示意圖、氫分子的電子云圖以及氮分子形成過程動(dòng)畫，使學(xué)生對(duì)共價(jià)鍵有個(gè)基本的了解與認(rèn)識(shí)。同時(shí)，設(shè)計(jì)如下問題串：什么是共價(jià)鍵;為什么原子之間能通過共用電子對(duì)形成穩(wěn)定分子;共價(jià)化合物中原子軌道是如何重疊形成共價(jià)鍵的;共價(jià)鍵有哪些分類、特征和參數(shù)等。引導(dǎo)學(xué)生嘗試著多角度構(gòu)建共價(jià)鍵模型，使其參與到化學(xué)概念形成中，搞清楚共價(jià)鍵模型的來龍去脈，使其更好的把握該模型的本質(zhì)，深化學(xué)生理解的同時(shí)實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用。

2.模型向情境的建構(gòu)策略

模型向情境的構(gòu)建更加側(cè)重于化學(xué)模型的應(yīng)用以及在應(yīng)用中對(duì)化學(xué)模型進(jìn)一步的完善，因此，為保證模型向情境建構(gòu)活動(dòng)的順利進(jìn)行，教學(xué)中應(yīng)注重以下策略的應(yīng)用：其一，學(xué)生完成化學(xué)模型的構(gòu)建后，應(yīng)圍繞化學(xué)模型的重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)做好相關(guān)問題情境的篩選，保證創(chuàng)設(shè)的問題情景既具有一定的趣味性，又具有較強(qiáng)的代表性，能很好的考查學(xué)生對(duì)化學(xué)模型的理解以及應(yīng)用能力。其二，鼓勵(lì)學(xué)生做好解題的總結(jié)。待學(xué)生運(yùn)用構(gòu)建的化學(xué)模型順利的解答出問題后，鼓勵(lì)學(xué)生思考應(yīng)用化學(xué)模型解題時(shí)的思路與方法，明確應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)，遇到類似問題少走彎路，能夠及時(shí)找到解題的突破口。其三，通過解決問題要求學(xué)生重新審視構(gòu)建的化學(xué)模型，結(jié)合從問題中獲得的啟發(fā)調(diào)整相關(guān)細(xì)節(jié)，進(jìn)一步對(duì)化學(xué)模型進(jìn)行完善，為其更好的應(yīng)用于解題中做好鋪墊。最后，還要在課堂上與學(xué)生積極互動(dòng)，了解學(xué)生模型構(gòu)建情況，并給予學(xué)生針對(duì)性的鼓勵(lì)、指引，尤其糾正模型中的錯(cuò)誤，使其嘗到化學(xué)模型構(gòu)建的成就感，在應(yīng)用化學(xué)模型中樹立對(duì)學(xué)習(xí)的自信。

完成“共價(jià)鍵模型”知識(shí)講解后，在課堂上可設(shè)計(jì)如下模型的應(yīng)用性問題情境：

媒體播放“石墨烯材料發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用視頻”，要求學(xué)生討論并解釋下列問題：

（1）石墨烯中含極性鍵還是非極性鍵？（2）石墨烯可用于制造高強(qiáng)度拉網(wǎng)的原因？（3）在其平面結(jié)構(gòu)中碳碳鍵的夾角為多少？（4）為什么石墨烯能導(dǎo)電？

以上問題題目很好的考查了共價(jià)鍵模型的應(yīng)用，鞏固了共價(jià)鍵形成、類型和鍵能、鍵角等重點(diǎn)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了模型向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情境的建構(gòu)。

三、做好基于情境-模型雙向建構(gòu)的教學(xué)應(yīng)當(dāng)注意的一些問題

做好基于情境-模型雙向建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)，首先要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到構(gòu)建化學(xué)模型的重要意義，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到解析化學(xué)情境、建構(gòu)化學(xué)模型和應(yīng)用模型解決新的情境問題的過程中來。要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，使模型建構(gòu)過程活動(dòng)化。教師示范下，讓學(xué)生主動(dòng)參與，學(xué)會(huì)從教學(xué)情境中抽象出化學(xué)學(xué)科模型。要巧用問題引導(dǎo)，圍繞所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)相關(guān)的問題串，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極思考、認(rèn)真討論，并對(duì)教學(xué)情境中揭示的規(guī)律，進(jìn)行概括歸納，嘗試著自我構(gòu)建概念或思維模型。要注重教學(xué)過程中的情境應(yīng)用與模型建構(gòu)的適時(shí)反饋、及時(shí)修正、多角度評(píng)價(jià)，以促進(jìn)模型建構(gòu)的水平提高。

筆者認(rèn)為，情境-模型雙向建構(gòu)能很好的解決以往師生模型觀念不足的問題，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)掌握與化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的提升。在教學(xué)中，應(yīng)積極實(shí)踐，不斷的總結(jié)，使高中化學(xué)教學(xué)效率不斷提升。

參考文獻(xiàn)

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本文系福建省"十三五"教育規(guī)劃2018年度課題“基于'情境-模型`雙向建構(gòu)的高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究（立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJJKXB18-552）"研究成果