基于“模型認(rèn)知”發(fā)展的“膠體”教學(xué)設(shè)計(jì)

李新蘭

關(guān)鍵詞：膠體;分散系;模型認(rèn)知

魯科版高中化學(xué)必修一（2017版）中將“膠體”這部分內(nèi)容安排在第二章第一節(jié)“元素與物質(zhì)分類(lèi)”的第二課時(shí)，第一課時(shí)的主要內(nèi)容是物質(zhì)分類(lèi)與物質(zhì)性質(zhì)。所以在研究膠體這一類(lèi)分散系的性質(zhì)時(shí)，需從物質(zhì)分類(lèi)角度入手，在元素組成差異以及物質(zhì)性質(zhì)差異對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解被分散的物質(zhì)微粒大小差異對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對(duì)于膠體這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容要求是“認(rèn)識(shí)膠體是一種常見(jiàn)的分散系”。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下。

（1）比較溶液、膠體、濁液三種分散系的異同，通過(guò)分散系模型的建構(gòu)，從微觀層面上探析三種分散系的本質(zhì)區(qū)別，將膠體的滲析與過(guò)濾原理進(jìn)行比較，建立膠體中微粒分散的模型。

（2）了解氫氧化鐵膠體的制備方法;認(rèn)識(shí)丁達(dá)爾現(xiàn)象并運(yùn)用膠體中微粒分散模型進(jìn)行解釋;認(rèn)識(shí)膠體的吸附、電泳和聚沉，根據(jù)新的證據(jù)修正膠體中微粒分散模型。

（3）運(yùn)用膠體中微粒分散模型解釋生產(chǎn)生活中的相關(guān)現(xiàn)象與應(yīng)用，了解膠體知識(shí)發(fā)展的前沿與方向。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)三種分散系的本質(zhì)區(qū)別，了解膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象，構(gòu)建膠體的微觀模型。

教學(xué)難點(diǎn)：建構(gòu)、修正并運(yùn)用膠體中微粒的分散模型從微觀層面解釋膠體的性質(zhì)。

三、教學(xué)過(guò)程

本節(jié)課將模型認(rèn)知作為學(xué)習(xí)膠體發(fā)展知識(shí)的重要過(guò)程，教學(xué)中設(shè)計(jì)了五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，分別對(duì)應(yīng)了五個(gè)模型認(rèn)識(shí)的環(huán)節(jié)，如圖1所示。活動(dòng)1是激活學(xué)生的相關(guān)的前概念與知識(shí)，為本節(jié)課的建模活動(dòng)作好知識(shí)上的準(zhǔn)備;活動(dòng)2是對(duì)觀察的現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，確認(rèn)并描述現(xiàn)象的系統(tǒng)組成;活動(dòng)3是確認(rèn)模型的重要元素，構(gòu)建模型，利用圖表來(lái)詮釋模型的功能與意義;活動(dòng)4是對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)與修正，使其適應(yīng)新的現(xiàn)象或發(fā)現(xiàn);活動(dòng)5是將模型運(yùn)用于熟悉與不熟悉的情境中，使其與學(xué)生已有知識(shí)與觀念建立更好的聯(lián)結(jié)。

1.活動(dòng)1：比較三種分散系

師：向0.1mol/L FeCl3溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

生：（預(yù)測(cè)現(xiàn)象并完成分組實(shí)驗(yàn)）生成紅褐色沉淀，預(yù)測(cè)的現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

師：正如大家所預(yù)測(cè)的，試管中出現(xiàn)紅褐色渾濁，充分振蕩后得到紅褐色的氫氧化鐵懸濁液。方程式為：FeCls+3NaOH=Fe（0H）3+3NaCl。

大家再來(lái)預(yù)測(cè)，向FeCl3溶液中加水或者將FeCl3溶液滴入水中，顏色會(huì)如何變化？作出推斷的依據(jù)是什么？

生：（預(yù)測(cè)現(xiàn)象）顏色變淺，因?yàn)镕eCl3溶液被稀釋。

（分組實(shí)驗(yàn)）取兩支試管，一支盛有5mL FeCl3濃溶液，一支盛有5mL沸水。向盛有沸水的試管中滴人5滴濃Fecl，溶液，觀察現(xiàn)象。

（現(xiàn)象分析）現(xiàn)象與預(yù)測(cè)不一樣，向有沸水的試管中滴入幾滴FeCl3溶液，所得溶液的顏色為紅褐色，比原來(lái)的FeCl3溶液深。

師：我們預(yù)測(cè)將FeCl3溶液滴入水中后顏色會(huì)變淺的依據(jù)是什么？

生：預(yù)測(cè)的依據(jù)是FeCl3溶液在這個(gè)過(guò)程中被稀釋。

師：那么根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你認(rèn)為將FeCl3溶液滴入沸水后依然是發(fā)生稀釋的過(guò)程嗎？

生：不是，這個(gè)過(guò)程有其他的變化發(fā)生。

師：其他的變化是什么？將FeCl3溶液滴入沸水后得到的依然是FeCl3溶液?jiǎn)幔?/p>

生：應(yīng)該生成了新的物質(zhì)，這種物質(zhì)的顏色要更深一些。

師：根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)元素守恒，再結(jié)合試管中液體的顏色，你猜想可能生成了什么物質(zhì)？

生1：紅褐色的物質(zhì)應(yīng)該是Fe（OH）3。

生2：Fe（OH），不溶于水，應(yīng)該是沉淀，可是試管中沒(méi)有出現(xiàn)沉淀。

生1：只滴了幾滴Fecl3溶液，可能是因?yàn)樯傻腇e（OH）3太少了吧。

師：反應(yīng)物是FeCl3和水，反應(yīng)的條件是加熱，根據(jù)元素守恒以及紅褐色，大家猜測(cè)產(chǎn)物是Fe（OH）3。但是我們對(duì)于所得液體中并沒(méi)有沉淀產(chǎn)生感到困惑。看來(lái)，溶液和濁液并不能代表物質(zhì)分散的全部情況，我們對(duì)于一種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中的認(rèn)識(shí)需要進(jìn)一步的拓展了。

（展示三支試管，分別盛有FeCl3溶液、Fe（OH）3膠體和Fe（OH）3懸濁液）這三種混合物分別是FeCl3溶液、Fe（OH）3懸濁液，以及我們剛剛獲得的另一種Fe（OH），分散于水中的混合物。它們都是由一種物質(zhì)分散到水中形成的混合物，它們?cè)谕庥^上的差異是什么？為什么會(huì)有這樣的差異？其本質(zhì)差別在哪里？接下來(lái)我們就一起來(lái)分析。

評(píng)析：本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入課題，讓學(xué)生先預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生了“異常”現(xiàn)象。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程利用了學(xué)生的認(rèn)知沖突，較好地打開(kāi)了學(xué)生的知識(shí)生長(zhǎng)空間。分組實(shí)驗(yàn)以FeCl3溶液開(kāi)始，分別得到了Fe（OH）3膠體和Fe（OH），沉淀，從而引出三種不同的分散系，并比較其外觀在“清”與“濁”上的差異，分析出現(xiàn)差異的本質(zhì)原因在于其被分散的物質(zhì)的微粒大小不同。

在本節(jié)課的后續(xù)教學(xué)中學(xué)生需要發(fā)展模型建構(gòu)的相關(guān)素養(yǎng)，教師需要認(rèn)識(shí)并預(yù)估到學(xué)生在建模歷程中可能遇到的學(xué)習(xí)困難，在這個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中教師需要為模型構(gòu)建提供相應(yīng)的知識(shí)準(zhǔn)備。課堂教學(xué)中從溶液和濁液的分散質(zhì)微粒特征及其性質(zhì)開(kāi)始，學(xué)習(xí)過(guò)程遵循先具體而后抽象的原則，鼓勵(lì)學(xué)生思考不同分散系之間的關(guān)系，這些活動(dòng)都是為了協(xié)助學(xué)生接下來(lái)要進(jìn)行的推理歷程和建模歷程，使學(xué)生建模活動(dòng)歷程之間的聯(lián)結(jié)更具有結(jié)構(gòu)性。

2.活動(dòng)2：膠體的分離提純

師：如果需要分離出Fe（OH）3懸濁液中的Fe（OH），固體，我們可以用什么樣的方法？其原理是什么？

生：過(guò)濾，利用物質(zhì)的溶解性差異進(jìn)行分離。

師：我們也可以換一個(gè)視角來(lái)看過(guò)濾。喝茶時(shí)常常使用茶漏，可以濾去茶葉，達(dá)到分離茶水和茶葉的目的。而分離Fe（0H）3懸濁液時(shí)過(guò)濾所要用到的則是濾紙。濾紙?jiān)诜糯笕舾杀吨螅部梢钥吹缴厦嬗幸欢讖降男】住＿@些特定孔徑的小孔使得溶液中較小的分散質(zhì)微粒可以透過(guò)，而較大的懸濁液微粒則不能透過(guò)，實(shí)現(xiàn)兩者分離的目的。

我們?cè)趧偛诺膶?shí)驗(yàn)中制備了Fe（0H）3膠體，但是試管中所得到的混合物中并非僅有Fe（OH）3膠體，還有未反應(yīng)的FeCl3溶液以及反應(yīng)生成的HC1溶液。如何分離提純出其中的Fe（OH）3膠體呢？我們知道膠體與溶液和濁液的本質(zhì)差異是分散質(zhì)微粒的大小。那我們現(xiàn)在想要分離溶液和膠體，你覺(jué)得可以用怎樣的方法呢？

生：選擇孔徑更小的“篩子”，其孔徑小于1nm，使溶液中較小的微粒可以通過(guò)，而膠體粒子不能通過(guò)。

師：這種材質(zhì)最早就是由膠體化學(xué)之父ThomasGraham發(fā)現(xiàn)的，它是一種半透膜，利用半透膜分離提純膠體的方法稱(chēng)之為滲析。

評(píng)析：溶液、膠體和濁液的本質(zhì)區(qū)別在于分散質(zhì)微粒的大小差異，根據(jù)這一差異可以對(duì)其進(jìn)行分離。學(xué)生對(duì)于過(guò)濾操作比較熟悉，但是往往是從溶解性的差異去理解過(guò)濾的分離原理。這里引導(dǎo)學(xué)生換一個(gè)視角來(lái)分析熟悉的過(guò)濾方法的本質(zhì)，并將其拓展遷移至分離較大顆粒物質(zhì)以及分離更小顆粒物質(zhì)的思維方法上，既有利于學(xué)生形成膠體中分散質(zhì)顆粒大小的認(rèn)識(shí)，也有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)納入自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)。

用不同孔徑的篩子來(lái)進(jìn)行過(guò)濾或者滲析也是一種模型。在這個(gè)過(guò)程的學(xué)習(xí)中也希望能夠讓學(xué)生意識(shí)到，科學(xué)家的工作目標(biāo)之一就是理解自然世界是如何運(yùn)作的，當(dāng)物體可能體積太大、太小，現(xiàn)象出現(xiàn)太快或較復(fù)雜，模型將會(huì)是一個(gè)有用的工具來(lái)協(xié)助科學(xué)家進(jìn)行預(yù)測(cè)、解釋與理解自己的發(fā)現(xiàn)。這一學(xué)習(xí)也是為接下來(lái)的模型建構(gòu)任務(wù)做相應(yīng)的準(zhǔn)備。

3.活動(dòng)3：丁達(dá)爾現(xiàn)象

制得的膠體有哪些主要性質(zhì)呢？

生：（分組實(shí)驗(yàn)）用激光筆照射溶液與膠體，觀察現(xiàn)象。

師：同樣為澄清透明的液體混合物，用光線(xiàn)照射提純得到的膠體，在垂直于光路的方向能夠觀察到光亮的通路，而溶液則不會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。為什么會(huì)這樣呢？

提供信息：光的透射、反射、散射與光的波長(zhǎng)以及傳輸介質(zhì)顆粒的大小有關(guān)。在光的傳播過(guò)程中，光線(xiàn)照射到粒子時(shí)，如果粒子遠(yuǎn)小于入射光波長(zhǎng)，發(fā)生的是透射;如果粒子遠(yuǎn)大于入射光波長(zhǎng)，則發(fā)生光的反射;如果粒子略小于入射光波長(zhǎng)，則發(fā)生光的散射，這時(shí)觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周放射的光。

生：（討論）溶液中溶質(zhì)微粒太小，對(duì)于入射光線(xiàn)散射作用很弱，光線(xiàn)直接透過(guò)。當(dāng)光線(xiàn)照射膠體時(shí)，膠體粒子對(duì)其產(chǎn)生了散射，每個(gè)膠體粒子就好像一個(gè)發(fā)光體，無(wú)數(shù)發(fā)光體散射就形成了一條通路。這個(gè)現(xiàn)象，最早是1869年由英國(guó)科學(xué)家丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)的，因此稱(chēng)之為丁達(dá)爾現(xiàn)象。

師：（播放視頻）NaCI溶于水時(shí)Na+和C1-在水中分散的微觀動(dòng)畫(huà)模擬。

生：畫(huà)出溶液、膠體、濁液中分散質(zhì)微粒的分散示意圖。多數(shù)學(xué)生所畫(huà)的示意圖如圖2所示。

評(píng)析：溶液、膠體和濁液三種分散系分散質(zhì)微粒大小差異引起了其透光性的差異，這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)首先需要對(duì)膠體中分散質(zhì)大小進(jìn)一步建立感性認(rèn)識(shí)。教師需要提供光線(xiàn)在遇到不同大小微粒時(shí)發(fā)生不同現(xiàn)象的信息，幫助學(xué)生建立宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生能夠從宏觀和微觀結(jié)合上收集證據(jù)，能依據(jù)證據(jù)從不同視角分析問(wèn)題，推出合理的結(jié)論。提供NaCl溶于水時(shí)Na+和C1-在水中分散的微觀動(dòng)畫(huà)模擬是模型認(rèn)知的模型準(zhǔn)備活動(dòng)，在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生畫(huà)出溶液、膠體、濁液中分散質(zhì)微粒的分散示意圖是依據(jù)宏觀現(xiàn)象與結(jié)果分析進(jìn)行模型建構(gòu)的過(guò)程。

在這節(jié)課上，學(xué)生經(jīng)由觀察思考膠體粒子的可能形態(tài)，并對(duì)這種形態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)和解釋?zhuān)瑥亩⑵鹉z體粒子的模型。為了展示和交流自己的理解，學(xué)生學(xué)習(xí)了使用圖片這樣的表征方式。這個(gè)過(guò)程使用了可視化的學(xué)習(xí)方法，可視化可以使學(xué)生以可見(jiàn)到的形式來(lái)思考，而不是通過(guò)抽象或符號(hào)的形式。可視化能夠傳達(dá)無(wú)法直接看到的信息，思考復(fù)雜的關(guān)系與空間位置，更有利于學(xué)生對(duì)于抽象概念的學(xué)習(xí)。

4.活動(dòng)4：電泳和聚沉

師：（演示實(shí)驗(yàn)）用激光筆照射靜置后的泥水上層清液，從垂直于光線(xiàn)的方向可以觀察到一條光亮的通路。其實(shí)泥水是個(gè)復(fù)雜的體系，其中有分散質(zhì)顆粒較大易于沉降的懸濁液，也有顆粒較小不易于沉降的膠體。

黃河從青藏高原出發(fā)，貫穿九省人海，水流湍急之處夾裹著泥沙，到了水流平緩之處這些泥沙不斷沉積。但是在它到了入海口的時(shí)候，已經(jīng)非常澄清的河水會(huì)再一次發(fā)生沉積，形成泥土細(xì)膩而肥沃的黃河三角洲，也就是我們腳下生活的這片土地。開(kāi)始時(shí)的泥沙沉積和入海口的沉積一樣嗎？

生：開(kāi)始時(shí)是懸濁液中較大顆粒的沉積，人海口應(yīng)該是膠體粒子的沉積。

師：膠體具有一定的穩(wěn)定性，為什么在入海口不再穩(wěn)定而發(fā)生沉積了呢？

（演示實(shí)驗(yàn)）對(duì)Fe（OH）3膠體通直流電源后，與電源負(fù)極相連之處顏色加深，與電源正極相連之處顏色變淺。如何解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

生：膠體粒子帶電，通電后向與電源負(fù)極相連的電極移動(dòng)，說(shuō)明膠體粒子帶正電。

師：為什么膠體粒子會(huì)帶電荷呢？這是因?yàn)槟z體粒子的表面積比較大，具有較好的吸附性，能夠吸附離子，從而帶上電荷。請(qǐng)大家根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)前面我們畫(huà)出的膠體中分散質(zhì)分散情況示意圖進(jìn)行修正和補(bǔ)充。

生：在膠體粒子上加上所帶電荷（多數(shù)學(xué)生此時(shí)在膠體粒子上補(bǔ)充了正電荷，如圖3所示）。

師：根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，你能解釋為什么黃河在入海口前依然帶有大量的膠體粒子不易沉降，而到了人海口處會(huì)沉積形成三角洲嗎？

生：由于膠體粒子帶電荷，彼此之間有排斥作用，難以聚集，因此膠體比較穩(wěn)定。在海水中有大量的鹽類(lèi)物質(zhì)，電離后產(chǎn)生帶電荷的離子，這些離子破環(huán)了膠體粒子所帶的電荷，使水中的膠體粒子聚集在一起發(fā)生了沉積。

師：我們的這個(gè)解釋正確嗎？如何驗(yàn)證？

生：（實(shí)驗(yàn)）向泥土膠體中加入Na2S04溶液，觀察現(xiàn)象。

師：在電泳實(shí)驗(yàn)中我們得到的結(jié)論是Fe（0H）3膠體粒子帶正電荷，那么是不是所有的膠體粒子都帶正電荷呢？比如泥土膠體？如果泥土膠體也帶正電荷，將Fe（OH）3膠體和泥土膠體混合，你認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象？

生：（預(yù)測(cè)）若都帶正電荷，混合后相當(dāng)于Fe（OH）3膠體的稀釋?zhuān)瑳](méi)有明顯的現(xiàn)象。

（分組實(shí)驗(yàn)）將Fe（OH）3膠體和泥土膠體混合，觀察現(xiàn)象。兩者混合后變得渾濁，放置一段時(shí)間后有沉淀產(chǎn)生。

師：現(xiàn)象與我們的預(yù)測(cè)不一致，說(shuō)明什么？

生：預(yù)測(cè)的依據(jù)是泥土膠體粒子與Fe（OH）3膠體粒子一樣，都帶正電荷。出現(xiàn)不同的現(xiàn)象說(shuō)明預(yù)測(cè)的依據(jù)有問(wèn)題，泥土膠體粒子所帶的電荷與Fe（OH）3膠體粒子不一樣，帶負(fù)電荷。

師：同種膠體粒子的吸附性質(zhì)相同，會(huì)吸附同種電荷的離子，而不同的膠體粒子吸附性質(zhì)不一定相同。請(qǐng)大家對(duì)我們的膠體中分散質(zhì)的分散模型再次進(jìn)行修正。

生：修正模型。修正后的模型如圖4所示。

評(píng)析：膠體的電泳和聚沉既是很好的發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的良好素材，也是在“模型認(rèn)知”教學(xué)中對(duì)于已經(jīng)建構(gòu)的模型不斷進(jìn)行修正的過(guò)程。在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)依據(jù)溶液中溶質(zhì)的分散模型建立了膠體中分散質(zhì)的分散模型。這個(gè)模型是建立在對(duì)于分散質(zhì)大小的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，學(xué)生也初步運(yùn)用這一模型解釋了膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象。但是在遇到新的問(wèn)題時(shí)，運(yùn)用這個(gè)模型無(wú)法給出解釋?zhuān)@就需要我們根據(jù)新的發(fā)現(xiàn)不斷對(duì)模型進(jìn)行修正，甚至建立新的模型替代原有的模型。

在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生經(jīng)歷了對(duì)模型的運(yùn)用、評(píng)估和修正。教師帶領(lǐng)學(xué)生思考：構(gòu)建的模型是否能解釋所有的觀察現(xiàn)象？模型能否用來(lái)預(yù)測(cè)膠體的其他性質(zhì)？膠體模型是否與其他分散系的模型建立起了相關(guān)性？本節(jié)課對(duì)于模型主要是著重于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)模型的功能，至于模型與實(shí)體之間的差異，以及更加準(zhǔn)確的膠體粒子模型，則不是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，有待于學(xué)生未來(lái)進(jìn)一步探究和學(xué)習(xí)。

5.活動(dòng)5：運(yùn)用與拓展

師：展示生活生產(chǎn)中膠體的應(yīng)用現(xiàn)象：清晨樹(shù)林里的光束，鹵水點(diǎn)豆腐，混用不同色墨水引起鋼筆堵塞，蒸雞蛋羹，用FeCl3應(yīng)急止血，工廠高壓電除塵等。

生：分析其中體現(xiàn)的膠體性質(zhì)和運(yùn)用的基本原理。

師：從膠體的研究開(kāi)始，化學(xué)形成了一個(gè)分支叫做界面化學(xué)，界面化學(xué)的研究包括乳化、固體的表面修飾、微納米粒子的合成、界面合成和膜分離等等，是一個(gè)值得研究的化學(xué)分支。今天的作業(yè)之一就是請(qǐng)同學(xué)們了解何為界面化學(xué)，用300字以?xún)?nèi)的語(yǔ)言簡(jiǎn)單介紹界面化學(xué)的研究對(duì)象、研究方法和前沿領(lǐng)域。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課利用“異常”現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生開(kāi)展探究學(xué)習(xí)的興趣，運(yùn)用系列學(xué)習(xí)過(guò)程推動(dòng)他們的模型認(rèn)知這一學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。整節(jié)課的教學(xué)遵循基本的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)思路，從宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，在微觀層面分析原因、建立和修正模型、尋求解釋?zhuān)俾?lián)系生活生產(chǎn)中的現(xiàn)象運(yùn)用模型。在這個(gè)過(guò)程中幫助學(xué)生提煉出問(wèn)題的本質(zhì)，讓他們擁有應(yīng)對(duì)不同情境問(wèn)題的能力。此外，在教學(xué)中始終沿著由宏觀到微觀再回到宏觀的思路，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷數(shù)次宏觀與微觀之間的思維轉(zhuǎn)化，既促進(jìn)其自覺(jué)將分散系模型進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)一步調(diào)整、優(yōu)化解決問(wèn)題的思路，形成一定的學(xué)科思維方式，也有利于學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象層層深入，充分建立從微觀視角解釋和探析宏觀現(xiàn)象的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。從宏觀到微觀去研究問(wèn)題的思維品質(zhì)的養(yǎng)成并非一蹴而就，在幾次發(fā)散與收斂的遞進(jìn)層出中，教師引領(lǐng)學(xué)生很好地演繹了研究問(wèn)題的學(xué)科方法，不斷豐富學(xué)生認(rèn)識(shí)與思考問(wèn)題的角度與層次，引領(lǐng)他們?cè)谧约涸兄R(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造與重組。

關(guān)注“模型認(rèn)知”的教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課堂上的主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生在建模過(guò)程中可以認(rèn)識(shí)科學(xué)模型的本質(zhì)，修正原有的心智模式，進(jìn)而達(dá)到概念改變和知識(shí)學(xué)習(xí)的目的。本節(jié)課學(xué)生經(jīng)歷了從溶液和濁液開(kāi)始的概念重建與改變，概念的重建與改變需要學(xué)生經(jīng)歷心智模式的重新建構(gòu)，而模型認(rèn)知在這個(gè)過(guò)程起到了非常重要的作用。依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)建立模型，將使學(xué)生重新組織他們?cè)械男闹悄Ｊ剑?dāng)學(xué)生透過(guò)建模歷程發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)與自己原有心智模式不一致，他們將需要去修正與重建模型。換言之，學(xué)生通過(guò)模型的構(gòu)建、運(yùn)用與修正促進(jìn)自己完成概念的改變，并且這種概念改變是基于事實(shí)與證據(jù)。因此，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)努力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于模型的認(rèn)識(shí)與建模知識(shí)和能力，當(dāng)然要實(shí)施這樣的教學(xué)，教師也需要擁有良好的建模知識(shí)與相關(guān)的教學(xué)策略。