試論“模型認(rèn)知”思維在高中化學(xué)教學(xué)中的培養(yǎng)

陳仲書(shū)

摘 要：核心素養(yǎng)已經(jīng)成為化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，而“模型認(rèn)知”則是學(xué)生必須具備的核心素養(yǎng)之一。學(xué)生具備良好的“模型認(rèn)知”思維，可以認(rèn)知化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)思維能力的有效提升。教師應(yīng)將“模型認(rèn)知”思維貫穿于電解質(zhì)的電離、離子鍵、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化等化學(xué)知識(shí)的教學(xué)中，提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);核心素養(yǎng);模型認(rèn)知;思維能力

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）01-0090-02

核心素養(yǎng)反映了學(xué)生的認(rèn)知水平及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。只有不斷提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，才能讓學(xué)生從知識(shí)的表象深入到知識(shí)的內(nèi)部，從而真正理解和掌握知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律。高中化學(xué)核心素養(yǎng)包含了五個(gè)要素，包括微宏結(jié)合、變化平衡、模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)精神，而“模型認(rèn)知”思維是其中的一個(gè)重要要素，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)應(yīng)該具備的素養(yǎng)。在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“模型認(rèn)知”思維，可以讓學(xué)生以理想化的方法對(duì)化學(xué)事實(shí)進(jìn)行近似、形象和整體的描述，進(jìn)而揭示其本質(zhì)和規(guī)律。本文重點(diǎn)分析高中化學(xué)“模型認(rèn)知”思維的培養(yǎng)方式。

一、高中化學(xué)“模型認(rèn)知”的概念及意義

1.概念

“模型認(rèn)知”是學(xué)生展開(kāi)化學(xué)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是學(xué)生對(duì)化學(xué)事物進(jìn)行分析與研究時(shí)應(yīng)該具備的素養(yǎng)。在“模型認(rèn)知”的過(guò)程中，學(xué)生可以透過(guò)化學(xué)對(duì)象的本質(zhì)屬性和特征，深入理解化學(xué)規(guī)律，從而合理運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。

2.意義

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，很多學(xué)生都存在死記硬背公式的現(xiàn)象，對(duì)化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律理解不深。對(duì)學(xué)生展開(kāi)化學(xué)“模型認(rèn)知”思維的培養(yǎng)，可以引導(dǎo)學(xué)生從直觀向抽象思維發(fā)展，再實(shí)現(xiàn)抽象思維到實(shí)踐獲取的過(guò)渡，從而幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。此外，對(duì)學(xué)生的化學(xué)“模型認(rèn)知”思維能力進(jìn)行培養(yǎng)也是當(dāng)前新課改的要求，所以在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“模型認(rèn)知”思維是很有必要的。

二、高中化學(xué)“模型認(rèn)知”思維的培養(yǎng)方式

培養(yǎng)學(xué)生“模型認(rèn)知”思維，不僅能幫助學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí)，而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的解決問(wèn)題能力和思維能力。在高中化學(xué)教學(xué)中，一些重要的知識(shí)模塊非常適合培養(yǎng)學(xué)生的“模型認(rèn)知”思維。因此，教師應(yīng)從這些知識(shí)模塊入手，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的提高。

1.在“電解質(zhì)的電離”教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的“模型認(rèn)知”思維

“電解質(zhì)的電離”是高中化學(xué)“電解質(zhì)”章節(jié)的一個(gè)重要內(nèi)容，如果教師將這些知識(shí)直接灌輸給學(xué)生，勢(shì)必會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生很多疑問(wèn)，更無(wú)法使學(xué)生深入理解 “電解質(zhì)的電離”有關(guān)概念。因此，在教學(xué)“電解質(zhì)的電離”的過(guò)程中，教師需要重視培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)“模型認(rèn)知”思維能力，使學(xué)生能夠通過(guò)具體的化學(xué)模型探討化學(xué)概念，并從概念中掌握知識(shí)的本質(zhì)及規(guī)律。教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用具體的圖像建立化學(xué)模型，使學(xué)生直觀、清晰地了解“電解質(zhì)的電離”。例如，教師可提供弱電解質(zhì)電離過(guò)程的圖像，讓學(xué)生建立起弱電解質(zhì)電離過(guò)程的化學(xué)模型。在此圖像模型中，學(xué)生可以直觀地看到：當(dāng)弱電解質(zhì)分子電離速率等于離子結(jié)合弱電解質(zhì)分子速率時(shí)，弱電解質(zhì)電離處于平衡的狀態(tài)，溶液中的電解質(zhì)分子數(shù)與離子數(shù)也保持恒定不變。通過(guò)這個(gè)模型，學(xué)生可以明白影響電離平衡的因素有哪些、什么是電離平衡等，從而對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行邏輯架構(gòu)，有效地理解電解質(zhì)相關(guān)知識(shí)。也就是說(shuō)，在“電解質(zhì)的電離”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)該先構(gòu)建相關(guān)的化學(xué)圖像模型，再根據(jù)圖像模型分析其電離平衡關(guān)系，從而在大腦中建立知識(shí)模塊，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.在“離子鍵”教學(xué)中，提高學(xué)生的“模型認(rèn)知”素養(yǎng)

隨著化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的逐漸深入，越來(lái)越多的學(xué)生會(huì)感覺(jué)到學(xué)習(xí)上的壓力。特別是對(duì)于一些抽象的化學(xué)知識(shí)，學(xué)生無(wú)法直接從課本中的定義和概念了解具體內(nèi)容。如果教師不及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，仍要求他們死記硬背有關(guān)知識(shí)，就會(huì)增加他們的學(xué)習(xí)壓力。在學(xué)習(xí)高中化學(xué)離子鍵等有關(guān)知識(shí)時(shí)，很多學(xué)生無(wú)法有效區(qū)別非極性鍵、極性鍵、離子鍵這幾個(gè)抽象的概念，這時(shí)教師再要求學(xué)生死記硬背這些概念，就會(huì)讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)力。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先閱讀與思考非極性鍵、極性鍵、離子鍵這幾個(gè)抽象的概念，然后引導(dǎo)學(xué)生建立相關(guān)模型，以體現(xiàn)這些化學(xué)鍵之間的關(guān)系及本質(zhì)區(qū)別。從化學(xué)“模型認(rèn)知”方面引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建這些概念的化學(xué)模型，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且可以有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)“模型認(rèn)知”素養(yǎng)。

3.在“原子結(jié)構(gòu)”教學(xué)中，讓學(xué)生展開(kāi)“模型認(rèn)知”思考

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，一些教師只是一味地講解課本中的化學(xué)知識(shí)，而課本中的知識(shí)很難有效引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度去理解和認(rèn)知化學(xué)知識(shí)，這也會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了解決上述教學(xué)問(wèn)題，教師可以運(yùn)用先進(jìn)的多媒體教學(xué)技術(shù)，對(duì)微觀世界中的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行生動(dòng)形象的闡釋，幫助學(xué)生展開(kāi)“模型認(rèn)知”思考，從而提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。在教學(xué)原子結(jié)構(gòu)這部分知識(shí)點(diǎn)時(shí)，一些教師直接借助課本上的圖片、文字幫助學(xué)生理解什么是原子結(jié)構(gòu)，這不利于學(xué)生在大腦中形成完整的原子結(jié)構(gòu)模型。為了讓學(xué)生真正掌握什么是原子結(jié)構(gòu)，教師可以利用多媒體教學(xué)設(shè)備，導(dǎo)入具體的原子結(jié)構(gòu)圖片內(nèi)容，生動(dòng)形象地展示原子結(jié)構(gòu)模型的演變過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先分析原子結(jié)構(gòu)的微觀圖片，再結(jié)合實(shí)物模型，將微觀圖片與實(shí)物模型聯(lián)系起來(lái)，從而構(gòu)建微觀和宏觀之間的聯(lián)系，進(jìn)而深入認(rèn)知原子結(jié)構(gòu)。根據(jù)化學(xué)課程內(nèi)容，借助多媒體教學(xué)設(shè)備的影音播放功能，導(dǎo)入一些與課程相關(guān)的視頻及音頻，可以引領(lǐng)學(xué)生走入微觀世界中，并在此過(guò)程中構(gòu)建化學(xué)模型，讓學(xué)生展開(kāi)“模型認(rèn)知”思考，進(jìn)而探究化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律。

4.在“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”教學(xué)中，提高學(xué)生的“模型認(rèn)知”能力

化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化是高中化學(xué)的重要內(nèi)容，但很多學(xué)生無(wú)法深刻掌握其規(guī)律，只停留于學(xué)習(xí)的表面。因此，教師在實(shí)際教學(xué)中要適當(dāng)提高對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，不斷提高自身的知識(shí)技能和學(xué)習(xí)能力。教師可引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)“模型認(rèn)知”層面，加深對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)的理解，使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，以提高學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。教師可以選擇一些學(xué)生常見(jiàn)或者比較熟悉的化學(xué)反應(yīng)，提高學(xué)生的“模型認(rèn)知”能力。教師可以在課堂教學(xué)中播放一段點(diǎn)燃奧運(yùn)會(huì)主火炬的視頻，并讓學(xué)生思考奧運(yùn)會(huì)火炬燃燒涉及哪些熱化學(xué)方程式以及化學(xué)反應(yīng)。然后，教師可以引入相關(guān)的化學(xué)模型，讓學(xué)生結(jié)合上述化學(xué)反應(yīng)分析丙烷點(diǎn)燃后的能量變化，從而幫助學(xué)生探究奧運(yùn)會(huì)主火炬點(diǎn)燃過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化。教師應(yīng)在教學(xué)中不斷引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)模型，使學(xué)生形成慣性思維。這樣，當(dāng)學(xué)生遇到“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)自然而然地構(gòu)建化學(xué)模型，并逐漸形成從“模型認(rèn)知”方面展開(kāi)對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與探究的習(xí)慣，最終提高學(xué)生的“模型認(rèn)知”能力。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的授課思路，不僅要加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，而且要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。其中，在高中化學(xué)核心素養(yǎng)中，“模型認(rèn)知”是一種比較重要的化學(xué)核心素養(yǎng)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的起點(diǎn)。所以，教師要在化學(xué)教學(xué)中融入“模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念，幫助學(xué)生構(gòu)建相關(guān)的化學(xué)知識(shí)模型，使學(xué)生可以運(yùn)用化學(xué)知識(shí)模型來(lái)深入探討化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)規(guī)律。

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