通過建模在中考備考中培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)思維的策略

謝雨惠

【摘要】本文結(jié)合近年來廣州市中考命題的特點(diǎn)和教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合具體的教學(xué)案例，提出了中考備考中通過建模培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)思維的一些策略。

【關(guān)鍵詞】化學(xué);思維;建模;備考

化學(xué)科學(xué)思維就是從化學(xué)視角研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的思路和方法，從宏觀、微觀、符號相結(jié)合的視角探究物質(zhì)及其變化規(guī)律的認(rèn)識方式。近年，中考命題對科學(xué)思維能力的考查日益顯著，尤為注重微粒觀、證據(jù)推理、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤３跞瘜W(xué)作為化學(xué)的啟蒙階段，對學(xué)生的科學(xué)思維的培養(yǎng)更是責(zé)無旁貸。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐以及對廣州市中考命題的研究，提出了中考備考中通過建模培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)思維的一些策略。

模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的描述，化學(xué)模型包括物理模型和思想模型。模型的使用降低了學(xué)習(xí)難度，減小學(xué)生畏懼化學(xué)的心理壓力，有助于提高學(xué)生自主學(xué)化學(xué)的意識，形成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。微粒觀、元素觀、實(shí)驗(yàn)觀是化學(xué)的重要的基本觀念，在中考備考中筆者應(yīng)用以下三方面建模幫助學(xué)生培養(yǎng)的科學(xué)思維。

一、宏微符相結(jié)合認(rèn)識反應(yīng)規(guī)律

微粒觀作為一種化學(xué)思維方式和特定認(rèn)識方式始終是中考必須考查的重點(diǎn)。酸、堿、鹽、金屬、氧化物之間的反應(yīng)規(guī)律是初中化學(xué)學(xué)習(xí)核心內(nèi)容。中考對于這部分內(nèi)容考查比較多，亦是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。中考復(fù)習(xí)除了要對各類物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行歸納整理以為，還要抽絲剝繭，應(yīng)用宏微符的思維模型認(rèn)識其反應(yīng)的本質(zhì)，使學(xué)生能做到從“個性到共性”從“共性到個性”的思維轉(zhuǎn)化。

在新授課的學(xué)習(xí)中除了酸和堿之間的反應(yīng)，教材呈現(xiàn)出反應(yīng)的微觀示意圖外，其余物質(zhì)間的反應(yīng)并沒有進(jìn)行微觀分析。在復(fù)習(xí)中教師可以進(jìn)行補(bǔ)充，并逐一讓學(xué)生進(jìn)行分析歸納，從而認(rèn)識到酸堿鹽之間的反應(yīng)本質(zhì)上即是離子間的反應(yīng)。

例如：鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸這一反應(yīng)規(guī)律。通過演示把氯化鋇溶液加入稀硫酸溶液中的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出相關(guān)的化學(xué)方程式，結(jié)合微觀示意圖分析微觀粒子變化的情況，從而得出參與反應(yīng)的是Ba和SO，生成物BaSO并不以離子的形式存在。對于堿和鹽、鹽和鹽的反應(yīng)都可以用相同的方式教學(xué)，從而得出復(fù)分解反應(yīng)本質(zhì)就是離子間反應(yīng)生成水、氣或沉淀的反應(yīng)。學(xué)生熟悉之后可以嘗試給出微觀離子的反應(yīng)讓學(xué)生說出具體的反應(yīng)物并預(yù)測其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如此反復(fù)，學(xué)生頭腦中自然而然建立了宏微符的模型，微粒觀的科學(xué)思維水到渠成，涉及微粒觀的試題定會迎刃而解。

二、元素守恒思想認(rèn)識反應(yīng)的本質(zhì)

元素守恒的思想是化學(xué)學(xué)習(xí)的基本思想慣穿于整個化學(xué)學(xué)習(xí)階段。中考復(fù)習(xí)可以把其運(yùn)用于一些專題復(fù)習(xí)中，使得解題更巧妙，可以應(yīng)用于多步計(jì)算和物質(zhì)制備等專題。

例如：2018年中考第24題，已知反應(yīng)I CoO+HSO=== CoSO+HO;反應(yīng)Ⅱ? 2CoO+4HSO === 4CoSO+O↑+4HO;反應(yīng)Ⅲ? CoO+2HSO+NaSO===2CoSO+2HO+NaSO求生成CoSO的質(zhì)量。

該題是涉及多步反應(yīng)的計(jì)算，如果學(xué)生能根據(jù)元素守恒的思想，運(yùn)用原子守恒的觀點(diǎn)，找出相關(guān)物質(zhì)，并建立關(guān)系式。比如，反應(yīng)I、Ⅱ、Ⅲ分別為：CoO——CoSO、2CoO——4CoSO、Co2O——2CoSO。再根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量比進(jìn)行運(yùn)算。解題就會變得更巧妙。

對于物質(zhì)制備的專題復(fù)習(xí)，除了應(yīng)用物質(zhì)之間的反應(yīng)規(guī)律以外，同意需要結(jié)合元素守恒的思想解決問題。2020年中考第29題要求學(xué)生依據(jù)各類物質(zhì)之間的反應(yīng)規(guī)律，設(shè)計(jì)兩種制備LiCO的方案。

要制備LiCO根據(jù)元素守恒原料中必須要有相應(yīng)的元素，那么，原料1就可以考慮含Li元素的氧化物、堿、鹽，對于根據(jù)反應(yīng)規(guī)律，對于的原料2則可以考慮碳酸、可溶性碳酸鹽，再結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)的條件逐一篩選確定。

三、增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)思維

近四年，中考第29題的考查趨勢分析

在知識層面考查了酸堿鹽的主要化學(xué)性質(zhì)、復(fù)分解反應(yīng)、置換反應(yīng)的條件，在方法層面考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及科學(xué)探究思維過程。在觀念層面考查了分類觀、微粒觀、化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀。科學(xué)探究過程的思維模型主要包括：提出問題、形成假設(shè)、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)、獲取證據(jù)、分析解釋數(shù)據(jù)、形成結(jié)論、反思評價(jià)。

在復(fù)習(xí)課中不能只“紙上談兵”，應(yīng)該增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維。物質(zhì)的變質(zhì)探究、物質(zhì)的檢驗(yàn)、物質(zhì)的除雜和分離都可以嘗試讓學(xué)生先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后適當(dāng)點(diǎn)評指引后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)施方案。

例如：探究熟石灰是否變質(zhì)

創(chuàng)設(shè)情景：某興趣小組的同學(xué)對一瓶久置的熟石灰粉末的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請你一起參與他們的探究活動。

提出問題：這瓶熟石灰是否已經(jīng)變質(zhì)生成了CaCO3？

[猜想]猜想一：熟石灰全部變成了CaCO3。猜想二：熟石灰。猜想三：熟石灰沒有變質(zhì)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

學(xué)生分組確定實(shí)驗(yàn)步驟后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想。學(xué)生有機(jī)會體會整個實(shí)驗(yàn)探究的過程，真正用實(shí)驗(yàn)解決實(shí)驗(yàn)問題，在實(shí)驗(yàn)過程中逐步形成實(shí)驗(yàn)觀。

中考備課不應(yīng)該只是不斷機(jī)械地刷題，更應(yīng)該在掌握好相關(guān)知識之外更多地關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)，使其終生受益。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯? 楊? 杰