基于“模型開發(fā)－模型應(yīng)用”框架的高中化學(xué)建模教學(xué)探究

摘要：普通高中化學(xué)課程標準2017年版中的課程標準指出，要著重地加強學(xué)生對模型構(gòu)建及其應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在高中的教學(xué)科目中，化學(xué)建模教學(xué)是一個非常好的途徑，可更好培養(yǎng)學(xué)生們的實踐能力，以及提升自身的核心素養(yǎng)。因此，本文著重對在模型開發(fā)和模型應(yīng)用框架內(nèi)的高中化學(xué)建模教學(xué)進行了深度剖析，讓學(xué)生在學(xué)習過程中對所學(xué)知識有一個更深層次的了解，主要以“化學(xué)平衡常數(shù)”的相關(guān)教學(xué)方式來展開論述從來探索出促進學(xué)生對“模型認知”素養(yǎng)的提升方法。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);建模教學(xué);教學(xué)研究

想要更好地去發(fā)展學(xué)生們的自身“模型認知”的意識，讓學(xué)生對自身的能力知識有一個更高層次的認識，能夠靈活地運用各種模型來解決在化學(xué)實驗中的各種現(xiàn)象，了解各種現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)以及對現(xiàn)象的解釋能力。在許多的中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中，可以采用多種認知模型的結(jié)構(gòu)來對各種物質(zhì)以及數(shù)據(jù)來進行解釋，還能從認知心理學(xué)層面的角度去提升對模型的認識。目前許多學(xué)生對于高中化學(xué)中的建模教學(xué)沒有一個很清晰的認識，即使學(xué)校開放了此項課程，但是許多學(xué)生仍然沒有辦法對知識達到全面的理解。

一、建模教學(xué)含義

建模教學(xué)，顧名思義就是利用各種模型的方式來進行教學(xué)，這種教學(xué)模式能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)進行深入了解，同樣也是一種能夠提升學(xué)生對于概念知識了解的學(xué)習方式。建模教學(xué)能夠把學(xué)生們自身原有的各種理論和實踐知識作為基礎(chǔ)，進一步增強學(xué)生們對于實際問題的解決能力，以及對各種實驗的理論的認知和理解能力。教師在其中充當了一個很重要的角色，教師要通過幫助學(xué)生們解決各種難題，不斷幫助學(xué)生們加強對于建模知識的認知，從而加強學(xué)生們對建模的相關(guān)知識的解釋力度，幫助其今后在面對各種場合時能夠變得更加得心應(yīng)手。

二、化學(xué)平衡常數(shù)建模教學(xué)

“化學(xué)平衡常數(shù)”在高中的化學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中是一個非常重要的部分，同時也是在高中化學(xué)教學(xué)中的一個難點。在實際的學(xué)習過程中，要不斷讓學(xué)生參與化學(xué)平衡常數(shù)模型構(gòu)建的全過程當中去，并且根據(jù)實際的情況，讓學(xué)生們能夠親自體會到化學(xué)中平衡常數(shù)模型構(gòu)建自身的真正價值。“化學(xué)平衡常數(shù)”的相關(guān)教學(xué)目標主要為以下幾個方面：①通過對化學(xué)平衡常數(shù)計量模型的深刻理解，能夠初步對化學(xué)平衡常數(shù)的計算過程記錄，并且根據(jù)數(shù)據(jù)的變化推測會如何影響化學(xué)平衡常數(shù)。②能夠通過化學(xué)平衡常數(shù)與其濃度商的方法，從而可以推斷出可逆反應(yīng)的位置移動。③通過不斷地對化學(xué)平衡常數(shù)計量模型的深刻研究，從而能夠在一定程度上提升學(xué)生對化學(xué)的相關(guān)認知水平，提升自身的動手能力。④通過對化學(xué)平衡常數(shù)和濃度上的數(shù)據(jù)以及變化，從而能夠提升學(xué)生對化學(xué)平衡的理解能力。

三、“化學(xué)平衡常數(shù)”的實際教學(xué)

首先，教師應(yīng)該主動地引導(dǎo)學(xué)生去講解化學(xué)平衡的實際意義，讓學(xué)生們對化學(xué)平衡的相關(guān)知識有一個初步的理解，然后根據(jù)相關(guān)的知識提出一些問題，讓學(xué)生們根據(jù)這些問題來判斷用哪種方法去解決問題，能夠更好地加深學(xué)生對于知識的深度理解。

然后可以把學(xué)生們分為幾個小組，對問題進行研討，用自身所學(xué)的各種知識去對各種數(shù)值進行計算，掌握到數(shù)據(jù)變化的規(guī)律，在實驗的過程中讓學(xué)生們得到初步化學(xué)平衡常數(shù)的計算模型。當然由于每個小組可能用的方法不盡相同，對事物的理解能力也有一定的偏差，因此所計算出來的數(shù)據(jù)和問題都存在一定的分歧，比如在計算模型的過程中的一些數(shù)據(jù)，對于外部溫度的影響這一結(jié)論，有的持肯定態(tài)度，還有的是反對，而這是無可避免地。

這時教師就可以主動地去解決學(xué)生們的疑惑，通過親身實驗去證明溫度是否對化學(xué)的平衡常數(shù)有一定的影響，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)的值是否也會跟著升高，而溫度下降，化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)數(shù)值也是否會隨之下降。在教師實驗的過程中，避免不了學(xué)生們對各種現(xiàn)象問題的追問，比如為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果，自身的步驟在哪里出現(xiàn)了問題等等，在對教師進行實驗不斷思考的過程中找出自身的問題所在，幫助學(xué)生更好地了解化學(xué)本質(zhì)，可有效學(xué)生加深對高中化學(xué)的學(xué)習興趣。

四、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用

在學(xué)生建立化學(xué)平衡常數(shù)計量模型之后，要能夠應(yīng)用這些數(shù)據(jù)去解決實際的問題。此時教師就可以主動的提問讓學(xué)生們?nèi)ニ伎?，比如教師可以問：既然我們得到了定量模型，如何用它來判斷化學(xué)平衡狀態(tài)呢。這樣學(xué)生就會不斷思考如何解決這個問題，并且能夠把問題帶入到模型之中去。

五、結(jié)語

因此，想要更好地讓“模型開發(fā)-模型應(yīng)用”框架的高中化學(xué)建模教學(xué)探究得到落實，就要更加地注重于對實驗過程以及理論之間的關(guān)系，讓學(xué)生對重視與對概念有一個更深層次的理解，還能夠在實踐的過程中提升學(xué)生們自身的動手能力，團隊協(xié)作能力以及對知識的交流表達能力。由此可以讓學(xué)生們模型應(yīng)用學(xué)習過程中讓知識真正地得到應(yīng)用，從而轉(zhuǎn)為對學(xué)生自身的綜合能力以及終身學(xué)習能力的培養(yǎng)。相對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種新型的教學(xué)模式可以讓學(xué)生們?yōu)橹黧w，而教師則成為學(xué)生學(xué)習過程中的一個導(dǎo)師，去對學(xué)生的學(xué)習過程進行引導(dǎo)，對問題進行解決。此舉可為學(xué)生提供一個更加便捷的學(xué)習平臺，讓學(xué)生們的化學(xué)知識得到真正地得到發(fā)展。

參考文獻：

[1]馮美紅.淺談建模思維在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究[J].中學(xué)化學(xué)，2021（05）：8-10.

[2]穆雯星，嚴文法.基于“模型開發(fā)-模型應(yīng)用”框架的高中化學(xué)建模教學(xué)探析——以“化學(xué)平衡常數(shù)”教學(xué)為例[J].化學(xué)教育學(xué)，2021（04）：2-5.

[3]鄧建明.淺談高中化學(xué)教學(xué)中建模思維的建立[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2021（06）：25-26.

作者簡介：黃烈蘭（1990-），女，侗族，貴州省松桃苗族自治縣人，大學(xué)本科，中學(xué)一級，致力于高中化學(xué)教育教學(xué)。