康凱

摘 要：模型認知是培養(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)中通過分析、推理等方法引導(dǎo)學(xué)生認識研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，從而建立模型認知；運用模型認識化學(xué)現(xiàn)象，理解現(xiàn)象本質(zhì)的規(guī)律，從而達到促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：模型認知；核心素養(yǎng)；教學(xué)

高中化學(xué)課程標準修訂組根據(jù)“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”和高中化學(xué)課程特點，提出包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神和社會責(zé)任”等五個要素的高中化學(xué)核心素養(yǎng)（簡稱“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，本文主要探究模型認知在教學(xué)中的培養(yǎng)。

一、模型認知的概念

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)“模型認知”包括化學(xué)認識思路和化學(xué)分析框架。就是使學(xué)生通過分析、推理等方法認識研究對象的本質(zhì)屬性和特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系；借助語言、圖像、符號、包括數(shù)學(xué)表達式等來建立模型認知，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。

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

二、模型認知的理解應(yīng)用

1.元素及化合物教學(xué)中建構(gòu)模型認知

學(xué)習(xí)元素化合物的內(nèi)容，學(xué)生需要大量識記物質(zhì)的性質(zhì)，書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，不斷重復(fù)記憶。若引導(dǎo)學(xué)生建立模型認知，就可以快速高效地在學(xué)會知識的同時掌握學(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，具備建立模型認知的基礎(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、沸點、密度、溶解性、揮發(fā)性等。

通過研究初中物質(zhì)物理性質(zhì)（原型），建立模型認知（從八個方面考慮物理性質(zhì)）。那么，如何獲得這些知識（研究模型）呢？通過觀察現(xiàn)象、查閱資料、實驗探究等手段就可獲得。如碳的物理性質(zhì)，顏色、狀態(tài)可通過觀察得到；因碳是固態(tài)，一般揮發(fā)性很弱，沒有氣味；熔點、沸點、硬度、密度、溶解性等可通過查閱資料獲得。經(jīng)過這些學(xué)習(xí)過程，從而建立學(xué)習(xí)物質(zhì)物理性質(zhì)的模型認知，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，通過實驗探究、合作討論、查閱資料來進一步驗證是否具備這些性質(zhì)（研究模型）。由此實現(xiàn)在掌握性質(zhì)的基礎(chǔ)上拓展學(xué)習(xí)的方法。

通過教學(xué)實踐，模型認知的發(fā)展，既幫助學(xué)生完成了對物質(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@說明學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)原理》模型認知法是一種行之有效的方法。所以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生建立簡單合理的模型，可達到事半功倍的學(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)計算的學(xué)習(xí)中建構(gòu)模型認知

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

（1）建立模型認知

（2）理解模型認知：根據(jù)金屬M與硝酸的反應(yīng)

④離子方程式計算法：金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，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)用離子方程式來計算：且溶液中要符合電荷守恒。

總而言之，模型認知本身體現(xiàn)為對客體已有認識的總結(jié)，是科學(xué)認識的一種階段性成果。因此，在教學(xué)實踐中，運用建立模型認知的教學(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：

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[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：GS[2017]GHB0481。endprint