讓建模思想為高中化學(xué)教學(xué)增添動(dòng)力

李 鑫

(江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)瓜洲中學(xué) 225129)

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論的創(chuàng)始人皮亞杰認(rèn)為：“認(rèn)知的過(guò)程是把已經(jīng)存在的凌亂、無(wú)序的知識(shí)有規(guī)律地組建起來(lái)”.化學(xué)知識(shí)比較抽象.雖然學(xué)生對(duì)相關(guān)的知識(shí)掌握的較好，但在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)常常不知所措.究其原因，是學(xué)生沒(méi)有建模意識(shí)與建模能力.所以，有必要通過(guò)建模意識(shí)的滲透來(lái)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.

一、堅(jiān)持以生為本，建立新舊知識(shí)間聯(lián)系

新課改理念認(rèn)為，學(xué)生是課堂教學(xué)中的主體，是在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上對(duì)新知識(shí)進(jìn)行重新構(gòu)建的過(guò)程.心理學(xué)研究認(rèn)為，學(xué)生在知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程中知識(shí)呈現(xiàn)出螺旋式上升的過(guò)程.這種由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由典型到普遍的過(guò)程中與學(xué)生的感知能力息息相關(guān).所以，教學(xué)過(guò)程中對(duì)待疑難問(wèn)題要通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理.通過(guò)把問(wèn)題簡(jiǎn)化，以及假設(shè)等辦法將問(wèn)題模型化.這樣，就能建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，從而找到解決問(wèn)題的途徑.如在通常情況下難以看到的微觀粒子、晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡等，解決這樣的問(wèn)題就需要結(jié)合已有的知識(shí)，通過(guò)科學(xué)的建模思維來(lái)進(jìn)行解決.如分子立體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)“sp型的三種雜化”，這種現(xiàn)象分別出現(xiàn)的直線型、平面三角形與正四面體結(jié)構(gòu)中.這樣的問(wèn)題讓學(xué)生理解起來(lái)是比較困難的.這就需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行巧妙的構(gòu)思，通過(guò)建立化學(xué)模型來(lái)幫助學(xué)生理解.在模型圖中可以看出，不同雜化的軌道與生活中的氣球相似，所以就可以利用氣球來(lái)作為分子立體結(jié)構(gòu)的模型，從而很容易理解分子立體結(jié)構(gòu)的問(wèn)題了.

二、抓住問(wèn)題本質(zhì)，培養(yǎng)自我建模能力

信息加工學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，在對(duì)信息進(jìn)行加工時(shí)必須對(duì)知識(shí)進(jìn)行一定的聯(lián)想，接著自主構(gòu)建新的知識(shí)體系.化學(xué)是一門理論性與實(shí)踐性都比較強(qiáng)的學(xué)科.在教學(xué)過(guò)程中教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察化學(xué)現(xiàn)象，總結(jié)化學(xué)規(guī)律.同時(shí)，學(xué)會(huì)總結(jié)問(wèn)題的特點(diǎn)，并能把復(fù)雜的問(wèn)題形象化.這樣，才能抓住問(wèn)題的本質(zhì)，進(jìn)而建立化學(xué)模型的建立.但是應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到，化學(xué)模型不是一成不變的，而在在一定的時(shí)間與空間范圍內(nèi)有其存在的合理性，一但條件存在差異就不在成立.如在苯的凱庫(kù)勒式結(jié)構(gòu)模型中，其單雙鍵實(shí)際上并不存在.基于此，在利用建模解決問(wèn)題的過(guò)程中要反復(fù)論證模型的科學(xué)性.不僅如此，還要注重問(wèn)題的局限性等各種特性.注意各種不利因素對(duì)建模的影響，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤的模型影響學(xué)生解決問(wèn)題.實(shí)踐證明，建模教學(xué)可以有效的促進(jìn)高中化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高.通過(guò)建立化學(xué)模型可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的正遷移轉(zhuǎn)，既可以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí).

三、利用實(shí)驗(yàn)建模，提高問(wèn)題解決能力

眾所周知，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為研究手段的科學(xué).因此，在高中化學(xué)教學(xué)中開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題的重要途徑.實(shí)驗(yàn)中要幫助學(xué)生確立學(xué)習(xí)目標(biāo)，為下一步的探索問(wèn)題提供了方向.首先，要為學(xué)生提供化學(xué)概念的框架，這個(gè)概念框架要與學(xué)生所學(xué)情況接近.其次，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探索問(wèn)題的情境.這樣，就會(huì)通過(guò)建立化學(xué)模型來(lái)增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力.例如，在學(xué)習(xí)“合成材料”時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生們已經(jīng)掌握了無(wú)機(jī)非金屬材料與金屬材料等知識(shí).此時(shí)，如何識(shí)別高分子材料對(duì)各種不同材料的識(shí)別方法就屬于“最近發(fā)展區(qū).”在開展實(shí)驗(yàn)中，拿出一化纖織物與羊毛織物分別放在酒精燈的火焰上燒一燒，觀察燃燒的現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)它們產(chǎn)生的物體有什么樣的區(qū)別.在這一環(huán)節(jié)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生準(zhǔn)確的描述說(shuō)自己看到的現(xiàn)象以及自己的看法.接著，教師繼續(xù)提出問(wèn)題讓學(xué)生思考，如“你喜歡穿棉質(zhì)的衣服還是化纖制作的衣服，為什么？”、“人造絲與天然蠶絲的制作原理一樣嗎？”通過(guò)這樣的問(wèn)題，幫助學(xué)生了解合成材料方面的知識(shí). 同時(shí)，也提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力.

四、精選習(xí)題訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用模型

鑒于建模思想在高中化學(xué)教學(xué)中的重要性，所以應(yīng)有意識(shí)地讓學(xué)生感受到建模在學(xué)習(xí)中的重要性.同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生建模與用模意識(shí)的培養(yǎng).近年來(lái)高考試題中通常以新材料、新背景的形式出現(xiàn)，并且題目也較長(zhǎng).這就要求學(xué)生必須能短時(shí)間內(nèi)提取相關(guān)的信息，利用已有的知識(shí)進(jìn)行模型，從而解決問(wèn)題.基于此，教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)會(huì)建立化學(xué)模型后進(jìn)行恰當(dāng)?shù)牧?xí)題訓(xùn)練.這樣，可以有效的促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用模型的能力，從而達(dá)到知識(shí)遷移的目的.例如，在教學(xué)“原電池方面的知識(shí)”時(shí)，就引導(dǎo)學(xué)生開展自主建模.接著，通過(guò)典型的例題來(lái)進(jìn)行變式拓展.這樣就引導(dǎo)了學(xué)生通過(guò)電池模型來(lái)解題.最后，進(jìn)行反思與總結(jié)解題過(guò)程中的體會(huì).實(shí)踐證明，通過(guò)習(xí)題訓(xùn)可以提高學(xué)生的思維能力，而不是通過(guò)強(qiáng)記來(lái)解決問(wèn)題.在訓(xùn)練過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思與總結(jié)，歸納同類題的考點(diǎn)與考查范圍.這樣，就能熟練的掌握解決問(wèn)題的辦法，從而深化了對(duì)問(wèn)題的理解.于此同時(shí)，也優(yōu)化了學(xué)生的思維過(guò)程.

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中要充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)建模意識(shí).教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用，通過(guò)建模意識(shí)的滲透來(lái)幫助學(xué)生提高解決問(wèn)題的能力.只有這樣，才能讓高中化學(xué)教學(xué)取得理想的教學(xué)效果.