基于“模型認(rèn)知”構(gòu)建化學(xué)素養(yǎng)進(jìn)階教學(xué)實(shí)踐

劉志華

[摘 要] “模型認(rèn)知”是構(gòu)建化學(xué)素養(yǎng)的重要載體，通過整體規(guī)劃實(shí)現(xiàn)對(duì)零散化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的融合，促進(jìn)“知識(shí)本位”向“素養(yǎng)本位”的轉(zhuǎn)變。從化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展來看，層次性進(jìn)階教學(xué)能為激活學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、漸進(jìn)發(fā)展化學(xué)高階思維能力奠定基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 高中化學(xué);“模型認(rèn)知”;進(jìn)階實(shí)踐

高中化學(xué)教學(xué)中，模型的構(gòu)建與應(yīng)用為學(xué)生拓展化學(xué)思維、豐富化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)化學(xué)建模能力創(chuàng)造了條件。“模型認(rèn)知”是對(duì)化學(xué)知識(shí)原型的概括與提煉，更是發(fā)展學(xué)生高階思維力的有效途徑。從化學(xué)教學(xué)層次性、選擇性上，依托“模型認(rèn)知”，打造層次化學(xué)科教學(xué)實(shí)踐模式，便于學(xué)生感知、體驗(yàn)化學(xué)，形成高階思維力?，F(xiàn)結(jié)合SOLO理論將化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)分為五個(gè)層級(jí)，即前結(jié)構(gòu)水平、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平、拓展抽象水平。以思維模型為教學(xué)實(shí)踐，探討其具體應(yīng)用。

一、銜接化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，促進(jìn)前結(jié)構(gòu)水平的形成

前結(jié)構(gòu)水平是基礎(chǔ)，結(jié)合化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)、概括和判斷化學(xué)知識(shí)，能夠“套用”模型來提高認(rèn)知水平。如在學(xué)習(xí)“氧化還原反應(yīng)”時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建“反應(yīng)模型”。在反應(yīng)模型中，哪些是氧化劑，哪些是還原劑，哪些是氧化產(chǎn)物，哪些是還原產(chǎn)物。根據(jù)“失-升-氧”，即失去電子，化合價(jià)升高而稱為氧化劑，逐漸提升學(xué)生的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力。

二、建構(gòu)簡易模型，找到化學(xué)問題求解思路

在單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次上，主要是考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)、圍繞化學(xué)問題找到求解思路的能力。該層級(jí)水平，著重對(duì)典型實(shí)例的概括，通過構(gòu)建簡易模型提升學(xué)生的知識(shí)遷移能力。在電化學(xué)學(xué)習(xí)中，以“回流模型”為例，對(duì)于很多學(xué)生而言，課堂上聽得懂，但無法解題。只有構(gòu)建正確的電流回流思維模型，才能幫助學(xué)生辨析電流回流方向。根據(jù)電極反應(yīng)物化合價(jià)變化、電流電子方向、離子移動(dòng)方向來構(gòu)建“回流模型”，讓學(xué)生通過模型來分析電子回路，解決相關(guān)問題。

三、注重分析與歸納，提煉多個(gè)解題思路

進(jìn)入多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次，面對(duì)化學(xué)問題時(shí)，需要圍繞問題展開歸納與分析，探究不同的解題思路。對(duì)于碘的提取實(shí)驗(yàn)，其一般思路是將海帶灰化，將之轉(zhuǎn)化為碘化物，再萃取碘單質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)方法上，可以加入氯水用四氯甲烷進(jìn)行萃取;也可以利用硫酸加入氯水。在教學(xué)設(shè)計(jì)上，需要結(jié)合碘的提取教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，確定實(shí)驗(yàn)方法和步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行測定和討論。結(jié)合提取實(shí)驗(yàn)，我們可以引入“物質(zhì)提取模型”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、細(xì)化提純方法，根據(jù)提取物的性質(zhì)優(yōu)化提取流程圖，并結(jié)合工業(yè)應(yīng)用，對(duì)該提取模型進(jìn)行概括，以解決化學(xué)問題。借助于化學(xué)模型，發(fā)展學(xué)生的模型認(rèn)知素養(yǎng)。

四、展開多維化思考，促進(jìn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用

在關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次上，學(xué)生不僅要能夠?qū)瘜W(xué)問題展開多個(gè)思路的求解，還要圍繞化學(xué)模塊知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合應(yīng)用?；瘜W(xué)方程式是高中化學(xué)教學(xué)重點(diǎn)，也是探究化學(xué)問題的基礎(chǔ)。由于化學(xué)反應(yīng)具有變化性，學(xué)生在面對(duì)該類題型時(shí)，往往無從下手。教師通過引入“模型認(rèn)知”理念，引領(lǐng)學(xué)生透過化學(xué)模型來求解化學(xué)問題。如對(duì)于碳酸氫鈉與氫氧化鈣的反應(yīng)，其離子方程式書寫規(guī)則可以建立“酸式鹽+堿=鹽+水”“鹽+堿=新鹽+新堿”反應(yīng)模型。由此，方便學(xué)生正確辨析化學(xué)方程式與離子方程式。

五、對(duì)問題進(jìn)行抽象概括，促進(jìn)拓展抽象能力的發(fā)展

在第五個(gè)層級(jí)，表現(xiàn)為拓展抽象能力。需要學(xué)生結(jié)合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行邏輯分析、綜合概括、推理論證、創(chuàng)新構(gòu)思，實(shí)現(xiàn)化學(xué)綜合應(yīng)用。如結(jié)合化學(xué)試題教學(xué)，建立“試題模型”，加強(qiáng)學(xué)生求解方法的指導(dǎo)。以平時(shí)的考試為例，對(duì)相關(guān)化學(xué)試題進(jìn)行歸類，分析并建立“試題解析”模型。針對(duì)實(shí)驗(yàn)簡答題的求解思路，可以從三方面來貫穿。一是對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、操作規(guī)范進(jìn)行合理化概括;二是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置及安全性進(jìn)行概括;三是對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行概括，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整體把握，發(fā)展學(xué)生化學(xué)高階思維能力。

總之，“模型認(rèn)知”背景下，在化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的進(jìn)階發(fā)展方面，教師還要考慮學(xué)生實(shí)際，整合教學(xué)資源，細(xì)化層級(jí)化目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究、反思與總結(jié)，使每個(gè)層級(jí)學(xué)生都得到多元化發(fā)展，提高化學(xué)學(xué)習(xí)成就感。

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[2]李銀秀.基于數(shù)據(jù)演繹和認(rèn)知模型構(gòu)建化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)策略——由兩道高考真題及改編題引出的深度思考[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（1）：68-71.

（責(zé)任編輯：朱福昌）