【摘 要】利用建模思想解決可視化的抽象問(wèn)題，可以使問(wèn)題解決過(guò)程模式化，具體化，可視化，改進(jìn)解決問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)化，可操作性，如果老師可以在通常的教學(xué)模式中使用建模思想這一教學(xué)策略，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，降低學(xué)習(xí)難度，從而提高學(xué)習(xí)興趣，使師生的教和學(xué)和諧的統(tǒng)一起來(lái)，從而提高課堂教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 建模思想 復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

在高三化學(xué)復(fù)習(xí)階段，大多數(shù)學(xué)生感覺(jué)到化學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，易懂難記。那么如何讓學(xué)生在復(fù)習(xí)階段通過(guò)對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)整理，深化擴(kuò)大而達(dá)到概括化、網(wǎng)絡(luò)化、程序化，并能靈活遷移到習(xí)題或?qū)嵺`中解決問(wèn)題呢？本文從建模思想角度論述化學(xué)復(fù)習(xí)的教與學(xué)，相信能帶給化學(xué)教師和高中學(xué)生新的啟迪。

一、高三化學(xué)復(fù)習(xí)建模的理論基礎(chǔ)

1.1 模型和建模概念

模式是科學(xué)認(rèn)知的特殊形式，具有獨(dú)特的性質(zhì)。同時(shí)模型也是幫助人們實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的工具，它可以在一定程度上類似于重現(xiàn)系統(tǒng)，而作為這個(gè)系統(tǒng)的替代品出現(xiàn)在人們的認(rèn)知過(guò)程中，人們可以通過(guò)模型這個(gè)代替物，獲取原物的相關(guān)信息，所以人們稱這種方法為建模。使用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，其實(shí)是一個(gè)建模的過(guò)程，使用化學(xué)語(yǔ)言和方法來(lái)再現(xiàn)需要解決的問(wèn)題，這種化學(xué)表達(dá)是一種化學(xué)模型。該模型是真實(shí)系統(tǒng)的抽象和簡(jiǎn)化，可以用于簡(jiǎn)化實(shí)際系統(tǒng)，并根據(jù)研究目標(biāo)，在實(shí)際系統(tǒng)中采取一些非關(guān)鍵因素，突出研究對(duì)象。

1.2 建模思想的應(yīng)用對(duì)高三化學(xué)復(fù)習(xí)的意義

知識(shí)主體的任何知識(shí)在人類認(rèn)知發(fā)展的過(guò)程中都是有序的，按照一定的結(jié)構(gòu)形成框架，雖然知識(shí)點(diǎn)是復(fù)雜的，但最終有一個(gè)邏輯關(guān)系，把它們梳理成一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)者只要掌握這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的框架，就可以形成這個(gè)學(xué)科的系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，易于掌握和靈活使用。高中化學(xué)學(xué)習(xí)，知識(shí)點(diǎn)分散，種類靈活多變。在許多學(xué)生的眼中，化學(xué)好學(xué)，但是不好考，因?yàn)樗麄儧](méi)有形成高中化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)意識(shí)，很難完成知識(shí)點(diǎn)的整合和靈活的提取，稍微復(fù)雜一點(diǎn)兒的習(xí)題就會(huì)毫無(wú)頭緒。因此，引入建模思想的本質(zhì)是幫助學(xué)生了解分散知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在規(guī)則，幫助學(xué)生整合知識(shí)，提高復(fù)習(xí)效率。

1.3 利用數(shù)學(xué)模型，降低解決化學(xué)問(wèn)題的難度

數(shù)學(xué)是一種思考工具，很多化學(xué)問(wèn)題需要使用數(shù)學(xué)知識(shí)，數(shù)學(xué)方法（數(shù)學(xué)模型）來(lái)解決高中化學(xué)，數(shù)學(xué)模型可以有幾個(gè)方面的應(yīng)用：坐標(biāo)圖像的應(yīng)用解決化學(xué)問(wèn)題；應(yīng)用極值法、數(shù)軸法解答討論型化學(xué)計(jì)算題；商余數(shù)法、方程法、平均值法、十字交叉法、不等式討論法、數(shù)列法、數(shù)學(xué)歸納法求有機(jī)物通式；排列組合、待定系數(shù)法配平化學(xué)方程式；拼湊搭配法、換元思想等等。例1在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和（NH4）2SO4固體混合物，加熱充分反應(yīng)。下圖表示加入的混合物質(zhì)量和產(chǎn)生的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）的關(guān)系。

試計(jì)算：NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為。解析：此類“坐標(biāo)圖象”解題的關(guān)鍵是“看圖”——看三點(diǎn)：一看面（即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)），二看線（即看線的走向、變化趨勢(shì)及變化量），三看點(diǎn)（即線的特殊點(diǎn)——起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、特殊賦值點(diǎn)）。根據(jù)圖像的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（混合物質(zhì)量34.4g、氣體體積11.2L）求得。

二、建模思想在化學(xué)復(fù)習(xí)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 概念圖

高三階段的復(fù)習(xí)方法有很多。大多數(shù)復(fù)習(xí)方法專門用于知識(shí)的系統(tǒng)化，如概念圖和網(wǎng)絡(luò)圖。希望將知識(shí)整理出來(lái)，以方便學(xué)生的記憶和理解。事實(shí)上，這些方法也是一種建模的形式，如概念圖，即將主題的不同級(jí)別的概念和命題置于同一平面中，然后用連接的方式來(lái)解釋不同層次的概念之間的從屬關(guān)系。將一個(gè)大概念劃分成不同的組件，而這些組件是學(xué)生需要了解和記住的知識(shí)點(diǎn)。對(duì)于有機(jī)反應(yīng)，例如，以有機(jī)反應(yīng)為例，其概念圖可以表示如下。

一個(gè)概念被細(xì)分為幾個(gè)概念，這在某種程度上是一種有機(jī)反應(yīng)的構(gòu)建，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，描述了有機(jī)反應(yīng)的本質(zhì)，明確了所有知識(shí)的知識(shí)內(nèi)容的重點(diǎn)，不復(fù)雜，不分散，非常適合復(fù)習(xí)中知識(shí)點(diǎn)的整理。

2.2 比較圖

對(duì)比就是將類似，相似或相關(guān)的概念，以圖表的形式進(jìn)行比較，目的是找出這些概念之間的區(qū)別，容易區(qū)分，避免混淆。鑒于高三階段是對(duì)高中所學(xué)化學(xué)知識(shí)的整合，許多概念出現(xiàn)的時(shí)間不同，不容易產(chǎn)生聯(lián)系，類似的概念不容易區(qū)分。因此，使用對(duì)比，將所有類似，相似的相關(guān)概念進(jìn)行整合，熟悉概念之間差異的聯(lián)系，如同位素，同系物，同素異形體，異構(gòu)體等概念，對(duì)比度，使類似的概念可以區(qū)分開(kāi)來(lái)。在學(xué)生思想中形成獨(dú)立意識(shí)。這不僅是鞏固各種知識(shí)點(diǎn)，而且也是升華概念的理解程度。

2.3 極值法

極值法是一種重要的數(shù)學(xué)思想和分析方法?；瘜W(xué)上所謂“極值法”就是對(duì)數(shù)據(jù)不足而感到無(wú)從下手的計(jì)算或混合物組成判斷的題目，采用極端假設(shè)（即為某一成分或者為恰好完全反應(yīng)）的方法以確定混合體系中各物質(zhì)的名稱、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)，這樣使一些抽象的復(fù)雜問(wèn)題具體化、簡(jiǎn)單化，可達(dá)到事半功倍之效果。

例如向300mLKOH溶液中緩慢通入2。24LCO2氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到11。9g白色固體。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算確定此白色固體的組成及其質(zhì)量各為多少克？所用KOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

2.4 方程法

通常來(lái)說(shuō)，化學(xué)中的物質(zhì)反應(yīng)都遵循一定的規(guī)律，它的量變和質(zhì)變都是有規(guī)律的，在一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，原物質(zhì)和反應(yīng)生成物質(zhì)之間的量變是一定的。我們?cè)诮忸}的過(guò)程中，便可以利用其中的規(guī)律，即套用化學(xué)方程式進(jìn)行解題。如我們?cè)诮鉀Q石灰石中CaCO3含量的問(wèn)題時(shí)，便可以運(yùn)用化學(xué)方程式模型進(jìn)行解題，其最基本的化學(xué)式為CaCO3+2HClCaC12+H2O+CO2↑，根據(jù)這一化學(xué)式，我們可以找出其中的規(guī)律，并最終推出石灰石中CaCO3的含量。

總之，在解決高中化學(xué)問(wèn)題中使用建模思想，不僅能使學(xué)生突破感官和時(shí)空的局限，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和推理能力，同時(shí)拓寬學(xué)生的思維能力，從而提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的技能。

參考文獻(xiàn)

[1]陳虹利.新課標(biāo)下高中化學(xué)建模教學(xué)探究[J].廣西教育（B版），2015（9）.

[2]羅劍霞，譚蘊(yùn)偉.如何構(gòu)建高中化學(xué)理想課堂[J].讀寫算（教育導(dǎo)刊），2015（13）.

[3]葉俊.構(gòu)建思想方法提高中學(xué)化學(xué)計(jì)算能力[J].讀寫算（教育導(dǎo)刊），2013（10）.