核心素養(yǎng)下模型認(rèn)知在高中化學(xué)教學(xué)中的探究

摘?要：隨著我國現(xiàn)今社會的不斷發(fā)展，我國教育行業(yè)也在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今學(xué)生對于知識探究的需求，也同樣無法適應(yīng)科技的發(fā)展，因此高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用模型認(rèn)知可提高教學(xué)效率。常見的模型可分為實物模型與形式模型，在應(yīng)用中兩者也有著各自的特點。高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行模型認(rèn)知，幫助學(xué)生搭建模型意識，深刻認(rèn)識核心素養(yǎng)下模型的具體價值，并可以指導(dǎo)學(xué)生用自己的方式表達(dá)模型，以此來促進(jìn)學(xué)生模型固化，提高學(xué)生化學(xué)能力。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)，化學(xué)核心素養(yǎng)，化學(xué)教學(xué)，模型認(rèn)知，研究

隨著“新課改”的頒布，化學(xué)學(xué)科已經(jīng)成為高中的選修學(xué)科，因此在教學(xué)中，教師應(yīng)注重化學(xué)教學(xué)的選擇性，以提升學(xué)生化學(xué)綜合能力強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。核心素養(yǎng)作為高中化學(xué)中的重要組成部分，是高中學(xué)生日后發(fā)展的延伸。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，由于化學(xué)知識點較多，且知識點之間連接較少，無法探尋知識點之間的規(guī)律。因此，學(xué)生對于化學(xué)絲毫沒有學(xué)習(xí)興趣，覺得化學(xué)知識枯燥乏味，因此教師可以采用模型認(rèn)知的教學(xué)方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的模型認(rèn)知，是通過在頭腦中建立模型，將化學(xué)學(xué)科的抽象知識變得具體化。化學(xué)研究通常表現(xiàn)為不可見，常在分子水平上進(jìn)行，導(dǎo)致教授高中化學(xué)知識時十分抽象。因此，教師可以利用模型認(rèn)知提高學(xué)生的化學(xué)綜合能力，使學(xué)生可以通過模型認(rèn)知將所學(xué)知識具體化，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生通過模型認(rèn)知建立對化學(xué)學(xué)科的興趣，并以此來進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的有效探索。本文結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)中的研究，采用模型認(rèn)知的方法，簡述模型認(rèn)知在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、 模型認(rèn)知的概念

模型認(rèn)知是人們對真實世界認(rèn)知過程中的模型，模型也可以具體分為實物模型與形式模型，形式模型下包括數(shù)學(xué)模型、圖像模型等。模型構(gòu)建的路徑可分為原型建模、針對問題建模、理論知識建模。而認(rèn)知包括感知與注意、知識表達(dá)、記憶學(xué)習(xí)、問題推理等。模型認(rèn)知作為化學(xué)學(xué)科中的核心素養(yǎng)，可以使化學(xué)理論知識有效提高，而且在化學(xué)學(xué)科中借助模型認(rèn)知可以有效地描述化學(xué)概念的相互關(guān)系，并可以實現(xiàn)知識過渡，將知識的特點加工過渡到另一個階段，且可以將實驗中的事實現(xiàn)象具體化。

模型認(rèn)知作為化學(xué)教學(xué)中的有效方法，可以提高學(xué)生對化學(xué)知識的認(rèn)知，以此來促進(jìn)學(xué)生將化學(xué)知識在頭腦中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并且可以在頭腦中將非本質(zhì)性的信息進(jìn)行過濾，使重要的知識信息形成清晰的模型框架，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)綜合能力，將學(xué)習(xí)過程中的煩瑣知識點梳理，建立學(xué)習(xí)體系，促進(jìn)學(xué)生找到化學(xué)與生活中的契合點，進(jìn)而找到掌握化學(xué)知識的有效方法。

二、 在學(xué)習(xí)過程中建立模型認(rèn)知

（一）建立概念理論知識模型，將知識具體化

模型認(rèn)知可以有效提高學(xué)生對抽象知識的理解能力，例如教師可以利用《高三化學(xué)選修4》中化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度部分，通過此部分為學(xué)生教授化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)從微觀角度進(jìn)行理解，使學(xué)生通過理解分析得到反應(yīng)速率的快慢是取決于單位體積有效碰撞的次數(shù)，隨后由教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生可以通過當(dāng)前對課程的理解在頭腦中建立相關(guān)的模型認(rèn)知，教師在以后的課程中可以以此為基礎(chǔ)為學(xué)生講授如溫度對反應(yīng)速率的影響，或壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，使學(xué)生學(xué)會利用建立的模型解釋碰撞理論。

在講授原電池原理與電解原理與氧化還原反應(yīng)密切相關(guān)，兩種不同的反應(yīng)裝置也有共同點，學(xué)生在接受這部分知識時常常會混淆，而在講授這兩個知識點前，教師可以充分利用蘇教版教材中提供的簡單模型幫助學(xué)生建立模型認(rèn)知。例如，在進(jìn)行原電池知識點教學(xué)時，可以利用多角度為學(xué)生提供建模，如設(shè)置問題原電池在進(jìn)行工作的時間內(nèi)，內(nèi)電路的電流與外電路的電流如何形成相關(guān)的閉合回路，或銅、鋅、硫酸原電池是利用了哪個元素自發(fā)的氧化反應(yīng)形成的電流，是所有自發(fā)反應(yīng)形成電流的元素都可以在原電池中應(yīng)用產(chǎn)生自發(fā)氧化反應(yīng)形成電流嗎？且教師可以以此來啟發(fā)學(xué)生將氧化還原反應(yīng)的模型認(rèn)知與電池反應(yīng)的模型認(rèn)知相結(jié)合。教師設(shè)置問題的根本目的是為了幫助學(xué)生建立相關(guān)模型認(rèn)知，使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)生活中可以通過模型認(rèn)知的化學(xué)思維去解決相應(yīng)的化學(xué)問題。

（二）利用模型認(rèn)知將知識系統(tǒng)化

高中的化學(xué)知識較為瑣碎，不同知識點間也沒有固定的連接，因此可以通過模型認(rèn)知將知識系統(tǒng)化。以元素以及化合物為例子，研究元素是金屬元素還是非金屬元素，或設(shè)立問題金屬元素與非金屬元素可以形成哪類物質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生形成元素物質(zhì)的模型，將金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分。結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì)，性質(zhì)決定元素的存在，引導(dǎo)學(xué)生在研究物質(zhì)的重要化學(xué)性質(zhì)時建立模型，將化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)按照特定的順序進(jìn)行以此認(rèn)知，對于整理元素極其重要。例如在學(xué)習(xí)乙醇時，可以首先由學(xué)生計算乙醇分子式

C2H6O，然后對乙醇的結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷，得出結(jié)構(gòu)式

CH3CH2OH或CH3OCH3此時教師可以使用球棍模型拼出兩種同分異構(gòu)體，隨后讓學(xué)生在頭腦中具有兩種同分異構(gòu)體模型，隨后教師再借助與鈉反應(yīng)的實驗幫助學(xué)生將知識鞏固，得出乙醇與鈉反應(yīng)的分子式引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識系統(tǒng)化，建立詳細(xì)的解題模型。

此外，在進(jìn)行物質(zhì)實驗的學(xué)習(xí)時，也可以通過化學(xué)模型構(gòu)建完成實驗學(xué)習(xí)，例如，教師在講授反應(yīng)原理、實驗操作、儀器使用、檢驗雜質(zhì)這類的實驗課程時，教師可以通過講解模型的建立與知識認(rèn)知，構(gòu)建屬于學(xué)生自身的模型認(rèn)知，進(jìn)而促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)水平的提高與化學(xué)綜合能力的提高。

三、 利用模型認(rèn)知解決化學(xué)問題

（一）思維模型的構(gòu)建

學(xué)生在首次接觸化學(xué)實驗時，基本都是以混合物的提取分離作為實驗教學(xué)重點，因此教師可以設(shè)置討論題目，如粗鹽精細(xì)，使學(xué)生可以利用頭腦中的化學(xué)模型解決實驗問題。首先教師應(yīng)先教導(dǎo)學(xué)生明確什么是雜質(zhì)，雜質(zhì)在實驗中應(yīng)如何提取，隨后教師進(jìn)行實驗操作，最終整合出完整的提純步驟建立思維模型。

在學(xué)習(xí)物質(zhì)的量這一課后，如果學(xué)生遇到了化學(xué)計算問題，首先是將物理量換算為物質(zhì)的量，隨后通過思維模型的構(gòu)建將化學(xué)計算問題加以解決，在書寫離子方程式時也應(yīng)建立思維模型解決所遇到的問題，并通過思維模型得出最后結(jié)論。而化學(xué)實驗題目解決也可以利用模型認(rèn)知，例如在制備型實驗題中，首先可以由教師將制備反應(yīng)原理通過模型認(rèn)知進(jìn)行確定，并根據(jù)相關(guān)的反應(yīng)原理為學(xué)生講授化學(xué)儀器如何選擇、如何組裝，然后由教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生建立制備反應(yīng)原理的模型認(rèn)知，在實驗的操作過程中要注意實驗的注意事項，與此同時也應(yīng)注意檢驗實驗的實際效果，在應(yīng)用模型認(rèn)知后，學(xué)生的化學(xué)思維不斷提高，無論遇到任何制備問題都能按照相應(yīng)的模型進(jìn)行程序化解答。

（二）以多樣性提高學(xué)生綜合能力

化學(xué)教學(xué)模型認(rèn)知有著多種多樣的應(yīng)用方式，利用模型認(rèn)知進(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)可以對學(xué)生進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生對于化學(xué)課的興趣。可以更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生對于化學(xué)知識的思考變得更為生動形象從而提高學(xué)生化學(xué)知識學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。同時，化學(xué)模型認(rèn)知能夠為學(xué)生帶來全新的課堂體驗，使學(xué)生在課程中提高自身的創(chuàng)新能力。

四、 結(jié)束語

在當(dāng)前的高中化學(xué)教學(xué)中，為了使學(xué)能可以更好地發(fā)揮運(yùn)用天賦，應(yīng)合理使用模型認(rèn)知培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。在高中的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，多數(shù)情況都可以利用創(chuàng)新性理念構(gòu)建模型認(rèn)知理念，使學(xué)生最終樹立模型構(gòu)建意識，具備建立模型的能力，因此合理引導(dǎo)學(xué)生利用模型認(rèn)知思維構(gòu)建解決化學(xué)問題十分重要。建立模型化思維不等同于將所有問題都應(yīng)用相同的模型，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生通過對不同方向的試題進(jìn)行合理分析，以此來提高學(xué)生在日常學(xué)習(xí)生活中解決化學(xué)問題的能力。因此在實際高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)善于挖掘?qū)W生的模型意識，注意不要使學(xué)生思維變得僵化，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)綜合能力。

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作者簡介：許秀娟，福建省福州市，閩侯縣第八中學(xué)。