基于模型認知的化學教學策略

張強

【摘? ? 要】? 本文主要以基于模型認知的化學教學策略為重點進行闡述，結合當下高中學生化學實際學習情況為依據，首先分析基于模型認知的化學教學概述，其次從通過模型了解微觀物質結構、通過模型整理知識要點、通過模型強調反應規律幾個方面深入說明并探討高中化學教學中運用模型認知的有效策略，進一步強化模型認知在高中化學課堂教學中的運作效率，旨意在為相關研究提供參考資料。

【關鍵詞】? 高中化學;模型認知;教學策略

如今，在教育改革的進程中，核心素養的理念備受關注。對于化學學科而言，“證據推理和模型認知”為核心素養的一項內容，其中模型認知充當學生化學學習的有效方式。高中化學學科存在一定的思維性與邏輯性，在于學生思維能力與綜合素養的形成。模型認知主要是針對所分析的物質與變化信息加以假設，通過觀察與實驗獲取結果，形成形象化與生動化的模型，挖掘物質變化本質與內在屬性等，提高學生學習效率。所以在實際的教學中，高中化學教師應該全面思考模型認知的內涵，通過科學的手段培養學生模型認知的運用能力，強化學生對知識點的掌握。

一、基于模型認知的化學教學概述

模型認知這個詞語存在較強的專業性，拉丁文視角上模型的本義是尺度、標準以及樣本，中文視角上模型的本義是規范;認知是人們認知事物以及獲取知識的一種活動，涉及到知覺、言語、記憶和思維等，而模型認知也可以稱之為“基于模型的認知”。而化學學科強調分子以及原子物質，同時物質存有多樣性與結構特殊性的特征，以化學方式思考物質的世界，對實驗加以分析與總結，還借助簡化的模式創設模型，彰顯物質內在規律，這一階段便是模型認知。因此模型是認知的一種媒介，模型認知為科學性的認知途徑。高中化學教學中指導學生運用模型認知也就是統計與概括化學知識的過程，也是學生對微觀世界中物質結構的處理過程，進而形成清晰化的化學知識框架，擴展學生化學知識面。

二、高中化學教學中運用模型認知的有效策略

1.通過模型了解微觀物質結構。總體而言，化學研究的對象便是物質的組成、性質以及結構的一門學科，且分子以及原子是看不見的，同時微觀物質結構也是抽象化，在一定程度上增加高中學生學習化學知識的難度，所以在培養學生“實體感”的過程中，教師要依據模型的特征帶領學生挖掘原子、分子和晶體內部的微觀結構，幫助學生減少學習難度，加深對物質世界的感受與認知。以“甲烷”為例，其為有機物的最簡便物質，其分子結構相對簡便化，然而對烷烴一系列的物質有著基礎性的價值。分子中包含4個氫原子以及1個碳原子，這些原子之間的空間位置分布情況不能在電子式上加以判斷，所以教師要引進模型認知的理念，組織學生以小組為單位準備不同顏色的水果和橡皮泥以及棉簽，代表著各個原子與碳氫鍵。之后安排學生利用4個氣球與毛線，將氣球吹起扎結在一起形成碳氫鍵，由此學生動手實踐設置甲烷物質的分子結構，強化學生對物質世界的認知，為學生學習烷烴物質打下基礎。

2.通過模型整理知識要點。不管是化學學科的核心素養或者新課程標準，都要建立在課堂教學的基礎之上加以實現，也就是經歷學生學習的過程加以形成。化學知識要點稱之為知識體系的主干，便于學生有效地遷移知識，所以在實際的教學中，教師要通過模型對知識要點進行整理，增強學生對知識要點的注意，進行深度學習活動。以“氧化還原反應”為例，教師可以給學生布設問題情境：氧化還原反應指的是什么？什么樣的化學反應是氧化還原反應？化學反應中得氧與失氧的具體含義是什么？引發學生思考，之后教師引導學生了解反應前后各個元素化合價的變動，之后聯想到電子轉移的情況。為了增強教學的有效性與影響力，教師可以創設模型，也就是按照三個方向進行氧化還原反應的描述，首先是宏觀特點：化合價變動;其次是微觀本質：電子的得與失或者轉移;最后是表示方式：雙線橋法。這樣以模型的形式幫助學生分清化學反應各個物質的關系，掌握氧化還原反應的內涵，起到事半功倍的教學成效。

3.通過模型強調反應規律。高中化學問題的解決中，需要強調反應規律與方程式的書寫，即便存有多種類型的化學反應，然而內部都飽含著規律，教師可以引進模型創設的理念，彰顯反應種類以及規律，促使學生以反應現象為基礎觀看本質，突破學習的難關，轉變被動化的學習狀態，以飽滿的熱情加入到學習活動中，強化學生化學核心素養的培養。以“碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應”為例，在書寫離子方程式的過程中，一些學生會感到難度，所以教師可以構建模型，通過“酸式鹽與鹽的反應等于鹽加水”以及“鹽與堿的反應生成新鹽和新堿”，提高學生書寫方程式的速度，確保學生方程式書寫的準確性。

綜上所述，高中化學教學中，教師要意識到模型認知理念運用的重要性與價值，以學生為中心設計有效的教學課件，調動學生思維的靈活轉變，通過模型認知幫助學生完善現有的知識體系，增強學生學習體驗，強化學生化學綜合能力與核心素養。

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