初中生化學(xué)模型思維能力的學(xué)習(xí)進(jìn)程

韋文金++肖維

摘要：在初中化學(xué)學(xué)習(xí)的歷程里，模型思維的歷程實(shí)質(zhì)上是課程表達(dá)模型與學(xué)生心智模型之間的交互作用。以模型為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)即學(xué)生運(yùn)用其先前知識儲備，在情境中建構(gòu)新的信息，通過形成、使用、修正與強(qiáng)化的反復(fù)過程，使心智模型得予建構(gòu)，并不斷地矯正模型，延伸自身的知識或進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變，最終形成模型思維能力。

關(guān)鍵詞：初中生；化學(xué)；模型思維能力；學(xué)習(xí)進(jìn)程

九年義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“幫助學(xué)生用微粒的觀念去學(xué)習(xí)化學(xué)，通過觀察、想象、類比、模型化等方式使學(xué)生初步理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)”，雖然在相應(yīng)課程文件中均強(qiáng)調(diào)模型的重要性，但對于什么是模型、如何培養(yǎng)學(xué)生的模型思維能力卻沒有明確的說明?；诩河醒芯?，筆者將有關(guān)模型思維能力的學(xué)習(xí)進(jìn)程如下進(jìn)行。

一、化學(xué)模型思維能力的

近年來，為促使學(xué)生對化學(xué)概念及化學(xué)知識本質(zhì)的深刻理解，許多學(xué)者都強(qiáng)烈呼吁在科學(xué)教學(xué)中務(wù)必讓學(xué)生積極從事模型的理解、建構(gòu)、評估和實(shí)踐活動。

（一）模型

“模型”其實(shí)是原型的一種抽象，其舍去了原型的一些次要的細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系，以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系的本質(zhì)特征的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。而作為現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識手段和思維方法，是科學(xué)認(rèn)識過程中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一。同時具有如下功能：

1.描述功能 模型是對研究對象的一種簡化描述，它簡化且理想化地再現(xiàn)原型與研究目的有關(guān)的各種基本因素和基本聯(lián)系，略去次要的、非本質(zhì)的細(xì)節(jié)。

2.解釋功能 通過模型形成了一個關(guān)于事物內(nèi)部如何作用的假想機(jī)制，然后模擬、類比和推測事物的結(jié)構(gòu)和過程，從而達(dá)到對現(xiàn)象的解釋。

3.預(yù)測功能 在模型的抽象過程中，舍去了大量次要的細(xì)節(jié)材料，突出了事物或過程的主要特征，因而更便于發(fā)揮邏輯思維的力量，使得模型的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有條件，指示研究的方向，形成科學(xué)的預(yù)見。

（三）模型思維

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生以情景中建構(gòu)新的信息，通過形成、使用、修正與強(qiáng)化的反復(fù)過程，使心智模型得予建構(gòu)，并不斷地矯正模型，延伸自身的知識或進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變，最終形成模型思維。

（四）化學(xué)模型思維能力

化學(xué)很多基本規(guī)律和基本理論的建立，往往都是以能揭示事物本質(zhì)特征的某種簡化模型為基礎(chǔ)的，化學(xué)的發(fā)展過程從某種程度上可以說是一個不斷建立模型、運(yùn)用模型和修正模型的過程。例如科學(xué)家為了揭示原子結(jié)構(gòu)的奧秘，先后提出了“實(shí)心球”、“葡萄干蛋糕”、“電子云式”等原子模型，從而不斷深化了對原子結(jié)構(gòu)本質(zhì)的認(rèn)識；為了解釋化學(xué)變化的本質(zhì)及其能量變化，化學(xué)家提出了活化分子有效碰撞理論模型；為了研究氣體的行為提出了理想氣體模型……模型思維方式把化學(xué)事物加以高度抽象，抓住原型客體中的主要矛盾及主要特性，從而揭示更深刻的本質(zhì)和規(guī)律性。

總之，在化學(xué)學(xué)習(xí)中，當(dāng)客觀對象并不能直接研究時，在進(jìn)行一定的觀察、實(shí)驗(yàn)和對所獲得的科學(xué)事實(shí)進(jìn)行初步的概括之后，常常要利用想象、抽象、類比等方法，建構(gòu)一個簡化的又能集中反映客體本質(zhì)關(guān)系的模型，并通過對模型的研究揭示原型客體的形態(tài)、本質(zhì)和特征，此即模型思維方式。

二、初中生模型思維能力的學(xué)習(xí)進(jìn)程

欲培養(yǎng)學(xué)生模型思維能力，必先了解模型思維的學(xué)習(xí)進(jìn)程，才能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握化學(xué)的相關(guān)概念、微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)等知識內(nèi)容。對“模型”的學(xué)習(xí)要求涉及到對模型本身的認(rèn)識和理解、運(yùn)用多種模型去表征和解釋現(xiàn)象以及建構(gòu)模型并評價模型等。為更好地了解學(xué)生在各個水平上的具體表現(xiàn)，本研究借鑒楊玉琴博士對模型學(xué)習(xí)水平的研究，以及我國的初中化學(xué)課程的具體內(nèi)容，建立了如表1所示的“模型思維能力”學(xué)習(xí)進(jìn)程。

然而，在建構(gòu)“模型思維能力”學(xué)習(xí)進(jìn)程時，對模型的理解是一個單獨(dú)的水平，建立在對模型基本認(rèn)識的基礎(chǔ)上，學(xué)生模型思維能力的發(fā)展極大地依賴于他們的先前知識和能力，以及學(xué)生對要建模的系統(tǒng)的理解，當(dāng)學(xué)生的理解發(fā)展時，他們的模型思維也將更加精致。

三、教學(xué)建議與展望

化學(xué)模型是依據(jù)一定的研究目的對原型進(jìn)行了某種程度的簡化，突出原型客體的主要矛盾或矛盾的主要方面，暫時地忽略了次要矛盾或矛盾的次要方面。這種簡化是在一定條件下進(jìn)行的，即模型的建立是對原型有條件的“摹寫”。

因此，由化學(xué)模型來認(rèn)識原型，會與原型實(shí)際并不完全一致。故在應(yīng)用化學(xué)模型去解決與原型相類似的化學(xué)問題時，應(yīng)注意化學(xué)模型的適用范圍，否則就會出現(xiàn)錯誤。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陶忠華.生物學(xué)模型教學(xué)探析[J].生物學(xué)教學(xué)，2006，31（8）：17-19

[2]教育部.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿>[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011：22

[3]楊玉琴. 化學(xué)學(xué)科能力及其測評研究[D].華東師范大學(xué)，2012：125