康凱

摘 要：模型認(rèn)知是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的方法之一，它作為一類重要的科學(xué)方法，在教學(xué)中通過(guò)分析、推理等方法引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，從而建立模型認(rèn)知；運(yùn)用模型認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象，理解現(xiàn)象本質(zhì)的規(guī)律，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：模型認(rèn)知；核心素養(yǎng)；教學(xué)

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組根據(jù)“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”和高中化學(xué)課程特點(diǎn)，提出包含“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)要素的高中化學(xué)核心素養(yǎng)（簡(jiǎn)稱“化學(xué)核心素養(yǎng)”）。培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)是高中化學(xué)新課程的總目標(biāo)，本文主要探究模型認(rèn)知在教學(xué)中的培養(yǎng)。

一、模型認(rèn)知的概念

化學(xué)“模型”包括兩大類：物理模型（如球棍模型、晶體結(jié)構(gòu)等）和思想模型（如化學(xué)方程式、電子式等）?；瘜W(xué)“模型認(rèn)知”包括化學(xué)認(rèn)識(shí)思路和化學(xué)分析框架。就是使學(xué)生通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)屬性和特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系；借助語(yǔ)言、圖像、符號(hào)、包括數(shù)學(xué)表達(dá)式等來(lái)建立模型認(rèn)知，理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，如電子式、化學(xué)方程式、碰撞理論、平衡曲線圖、PV=nRT等。

模型認(rèn)知過(guò)程一般為：研究原型、建立模型、研究模型、理解和應(yīng)用模型。

二、模型認(rèn)知的理解應(yīng)用

1.元素及化合物教學(xué)中建構(gòu)模型認(rèn)知

學(xué)習(xí)元素化合物的內(nèi)容，學(xué)生需要大量識(shí)記物質(zhì)的性質(zhì)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式，不斷重復(fù)記憶。若引導(dǎo)學(xué)生建立模型認(rèn)知，就可以快速高效地在學(xué)會(huì)知識(shí)的同時(shí)掌握學(xué)習(xí)方法。

高一的學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)知識(shí)，具備建立模型認(rèn)知的基礎(chǔ)。所以首先引導(dǎo)學(xué)生思考物質(zhì)的物理性質(zhì)主要有哪些？學(xué)生通過(guò)思考、交流，可以歸納總結(jié)出物質(zhì)的物理性質(zhì)主要有顏色、狀態(tài)、氣味、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性、揮發(fā)性等。

通過(guò)研究初中物質(zhì)物理性質(zhì)（原型），建立模型認(rèn)知（從八個(gè)方面考慮物理性質(zhì)）。那么，如何獲得這些知識(shí)（研究模型）呢？通過(guò)觀察現(xiàn)象、查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究等手段就可獲得。如碳的物理性質(zhì)，顏色、狀態(tài)可通過(guò)觀察得到；因碳是固態(tài)，一般揮發(fā)性很弱，沒(méi)有氣味；熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度、密度、溶解性等可通過(guò)查閱資料獲得。經(jīng)過(guò)這些學(xué)習(xí)過(guò)程，從而建立學(xué)習(xí)物質(zhì)物理性質(zhì)的模型認(rèn)知，為高中學(xué)習(xí)其他物質(zhì)的物理性質(zhì)打下基礎(chǔ)（應(yīng)用模型）。

同樣，學(xué)生歸納整理出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)主要有：①與單質(zhì)的反應(yīng)，②與氧化物的反應(yīng)，③與酸的反應(yīng)，④與堿的反應(yīng)，⑤與鹽的反應(yīng)，⑥其他如熱穩(wěn)定性、電解等。建立模型后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、合作討論、查閱資料來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證是否具備這些性質(zhì)（研究模型）。由此實(shí)現(xiàn)在掌握性質(zhì)的基礎(chǔ)上拓展學(xué)習(xí)的方法。

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，模型認(rèn)知的發(fā)展，既幫助學(xué)生完成了對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、制法和用途由未知到感知，由感知到熟悉，再由熟悉到熟練的應(yīng)用過(guò)程，使其提高學(xué)習(xí)效率；又為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)建構(gòu)了很好的模型，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升。

2.化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)習(xí)中建構(gòu)模型認(rèn)知

人教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》的緒言第4段闡述，“合理簡(jiǎn)化的概念模型，是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)，有了這些基礎(chǔ)，就可以初步掌握探究化學(xué)反應(yīng)的基本方法和思路?！边@說(shuō)明學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)原理》模型認(rèn)知法是一種行之有效的方法。所以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生建立簡(jiǎn)單合理的模型，可達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。例如影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡的建立、酸堿鹽在水溶液中的反應(yīng)、原電池、電解池等都可用思想模型法學(xué)習(xí)。

3.有關(guān)化學(xué)計(jì)算的學(xué)習(xí)中建構(gòu)模型認(rèn)知

如在硝酸的學(xué)習(xí)中，有一種題型是金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算。

（1）建立模型認(rèn)知

（2）理解模型認(rèn)知：根據(jù)金屬M(fèi)與硝酸的反應(yīng)

④離子方程式計(jì)算法：金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO-3在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)。故此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算：且溶液中要符合電荷守恒。

總而言之，模型認(rèn)知本身體現(xiàn)為對(duì)客體已有認(rèn)識(shí)的總結(jié)，是科學(xué)認(rèn)識(shí)的一種階段性成果。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，運(yùn)用建立模型認(rèn)知的教學(xué)能夠使學(xué)生易于接受教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生后續(xù)的自主學(xué)習(xí)提供了思維引導(dǎo)和支撐，提高了學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力和科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊梓生.對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考（上半月），2016（8）：1-2.

[2]王寶斌.發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的三大策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考（上半月），2016（9）：10.

注：本文系甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃2017年度課題“基于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的高中化學(xué)課堂教學(xué)策略研究”成果之一，課題編號(hào)：GS[2017]GHB0481。