尹萍

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) ?高中化學(xué) ?模型建構(gòu)

【中圖分類號(hào)】G633.8 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2022）05-0106-03

新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了化學(xué)學(xué)科的五大核心素養(yǎng)，在這一背景之下，讓學(xué)生掌握教材上的基礎(chǔ)內(nèi)容已經(jīng)不足以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，只有培養(yǎng)出良好的核心素養(yǎng)，才能夠幫助學(xué)生在考試的時(shí)候取得更加優(yōu)異的成績(jī)，在日后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，展現(xiàn)出更強(qiáng)的學(xué)習(xí)和理解能力。五大核心素養(yǎng)中，模型建構(gòu)是化學(xué)學(xué)科里非常關(guān)鍵的素養(yǎng)之一。接下來(lái)，筆者根據(jù)本人在實(shí)際過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)，與大家分享如何構(gòu)建化學(xué)模型，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、化學(xué)模型建構(gòu)過(guò)程中的問(wèn)題探究

當(dāng)前的教育教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中，很多化學(xué)教師喜歡運(yùn)用模型展開(kāi)教學(xué)，但是模型作為對(duì)問(wèn)題本質(zhì)特征的簡(jiǎn)化和展示，在實(shí)際的化學(xué)課堂上發(fā)揮的作用是參差不齊的。有些時(shí)候，教師運(yùn)用化學(xué)模型，可以提高課堂教學(xué)的整體質(zhì)量，根據(jù)模型展開(kāi)教學(xué)，有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但有些時(shí)候，教師運(yùn)用化學(xué)模型開(kāi)展課堂教學(xué)，反而會(huì)把簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化，不利于提高教學(xué)的質(zhì)量?？傮w來(lái)講，當(dāng)前化學(xué)模型建構(gòu)過(guò)程中主要暴露出了以下幾種問(wèn)題。

（一）模型濫用導(dǎo)致教學(xué)效率降低

客觀來(lái)看，化學(xué)模型作為學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)，解決化學(xué)問(wèn)題的輔助工具，有利于通過(guò)抽象、概括等多種科學(xué)方法，利用研究對(duì)象的關(guān)鍵因素與本質(zhì)特征，建構(gòu)出具有實(shí)際意義的化學(xué)形象，提高化學(xué)課堂的教學(xué)效率[1]。也正因如此，化學(xué)模型受到很多高中化學(xué)教師的青睞，教師們都比較喜歡在課堂上引入模型，帶領(lǐng)學(xué)生分析模型上的化學(xué)知識(shí)。然而，長(zhǎng)期的教育教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中，教師群體也暴露出了很多問(wèn)題，引用化學(xué)模型的時(shí)候，教師往往沒(méi)有節(jié)制地在課堂上加入復(fù)雜的化學(xué)模型。即便是非常簡(jiǎn)單的知識(shí)，教師也喜歡用模型展開(kāi)教學(xué)，這就導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣逐漸降低，對(duì)化學(xué)模型的敏感度也越來(lái)越弱。假如每一節(jié)課教師都運(yùn)用化學(xué)模型開(kāi)展教學(xué)工作，很快學(xué)生就會(huì)對(duì)這種特殊的教育產(chǎn)生抵抗力，不僅無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，反而會(huì)影響整體的化學(xué)教學(xué)效率。

（二）興趣低下導(dǎo)致模型教學(xué)失靈

比化學(xué)模型濫用更讓教師群體感到頭疼的問(wèn)題是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低下。高中階段的化學(xué)知識(shí)和初中階段的化學(xué)知識(shí)之間存在很大的差異，初中后半段，學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸化學(xué)知識(shí)，很多學(xué)生都被這樣一門(mén)奇妙的課程所感染。很多學(xué)生一邊學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，一邊在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受化學(xué)帶來(lái)的種種效能感，與化學(xué)學(xué)科結(jié)下了不解之緣。然而，進(jìn)入高中階段，學(xué)生學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)難度逐漸增加，抽象程度也在逐步加深，很多學(xué)生失去了對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣。在這樣的背景之下引入化學(xué)模型，學(xué)生也難以重燃對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱情。從這樣一種問(wèn)題中，我們也能看出化學(xué)模型只是輔助化學(xué)教學(xué)的一種道具，而不是保證教學(xué)效果的利器，至于如何解決這類問(wèn)題，仍然需要教師在實(shí)踐中探索方法。

（三）過(guò)度講解導(dǎo)致學(xué)生缺乏思考

化學(xué)模型引入化學(xué)課堂還會(huì)帶來(lái)的一個(gè)潛在問(wèn)題，就是化學(xué)模型本身是非常直觀的，有時(shí)候一個(gè)模型引入課堂，教師不需要講解，個(gè)別基礎(chǔ)較好的學(xué)生就已經(jīng)明白了本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，甚至可以站到講臺(tái)上當(dāng)小老師，給大家講一下這部分知識(shí)的邏輯[2]。不過(guò)這種情況只會(huì)出現(xiàn)在那些在化學(xué)學(xué)習(xí)方面頗有天分的學(xué)生身上，大部分的學(xué)生仍然需要教師深刻講解，但是當(dāng)教師拿著模型逐一講解化學(xué)教材上的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)地也會(huì)制造一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，模型講解相當(dāng)直觀，教師在口述的時(shí)候已經(jīng)把知識(shí)點(diǎn)和背后的邏輯全部都講清楚了。但此時(shí)，學(xué)生就陷入被動(dòng)的狀態(tài)之中，采用這樣的教學(xué)方法，如果學(xué)的是比較簡(jiǎn)單的知識(shí)，那么，學(xué)生就不需要深入思考，被動(dòng)聽(tīng)講就能夠聽(tīng)懂。這種情況顯然不利于激發(fā)學(xué)生的化學(xué)思考，也無(wú)法培養(yǎng)良好的核心素養(yǎng)。

（四）模型單一導(dǎo)致課堂教學(xué)低質(zhì)

模型的分類方法本身是非常多的，高中階段教師常用的就是實(shí)物模型和符號(hào)模型，一般情況下，學(xué)校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里會(huì)提前準(zhǔn)備好很多化學(xué)模型，講解比較復(fù)雜抽象的知識(shí)時(shí)，教師通常會(huì)去實(shí)驗(yàn)室借一個(gè)實(shí)物模型，帶到化學(xué)課上。既有利于吸引學(xué)生的目光，又能夠提升化學(xué)教學(xué)的整體效果。所謂的符號(hào)模型，就是通過(guò)板書(shū)對(duì)物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的表達(dá)進(jìn)行講解。長(zhǎng)期講解化學(xué)知識(shí)，每節(jié)課都采用同一種化學(xué)模型，會(huì)讓學(xué)生逐漸認(rèn)為，化學(xué)課就只有這兩種模型，慢慢地學(xué)生會(huì)越來(lái)越難以提起對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，開(kāi)展課堂教學(xué)的難度也會(huì)有所增加。

二、高中化學(xué)教學(xué)模型建構(gòu)策略

圍繞化學(xué)模型展開(kāi)教學(xué)，是化學(xué)課堂上教師常用的教學(xué)方法之一，過(guò)去，教師能夠引入的教學(xué)資源有限，教學(xué)方法也相對(duì)單一。很多化學(xué)模型也是被固化了的。然而，在當(dāng)前的教育教學(xué)背景之下，科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)，無(wú)論是從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的角度來(lái)看，還是從提高課堂教學(xué)效果的角度來(lái)看，化學(xué)模型引入課堂都有了更多的選擇，能夠幫助學(xué)生解決更多化學(xué)實(shí)際問(wèn)題，全面培養(yǎng)化學(xué)思維。

（一）做題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，保證教學(xué)質(zhì)量

對(duì)于高中階段的學(xué)生來(lái)講，在講解化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，引入化學(xué)模型的確有利于提高教學(xué)的整體效率，保證學(xué)生能夠理解化學(xué)知識(shí)，但是也正如前文所說(shuō)，這背后存在一個(gè)難以解決的問(wèn)題，教師在課堂上講解了大量的知識(shí)，學(xué)生個(gè)人缺乏思考，這也不能算高質(zhì)量的化學(xué)教學(xué)。新課改的背景下，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，為了實(shí)現(xiàn)更加高階的化學(xué)教學(xué)，教師可以將常規(guī)的教學(xué)內(nèi)容與化學(xué)模型結(jié)合起來(lái)，尤其是講解化學(xué)問(wèn)題的時(shí)候，教師可以嘗試著從試題中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建化學(xué)模型[3]。例如在講解“工藝流程問(wèn)題”時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生做題的流程以及出題人的命題規(guī)律，帶領(lǐng)學(xué)生自己總結(jié)這類問(wèn)題的模型。不出意外的情況之下，工藝流程問(wèn)題相對(duì)來(lái)講比較簡(jiǎn)單，高中生解決一個(gè)這樣的問(wèn)題，只需要經(jīng)歷幾個(gè)步驟，先將工藝流程中所需的原料進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。接下來(lái)，題目會(huì)涉及核心反應(yīng)和提純分離，最后對(duì)應(yīng)到目標(biāo)產(chǎn)品上面，如果題目本身具有一定的難度，可能還會(huì)要求學(xué)生細(xì)化每個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生從不同的視角分析工藝流程問(wèn)題。筆者分析的這些內(nèi)容本身可以被稱作一種化學(xué)模型，只不過(guò)這種模型不是用來(lái)引導(dǎo)學(xué)生理解更多化學(xué)知識(shí)，而是用來(lái)幫助學(xué)生分析工藝流程問(wèn)題。值得一提的是，在這里，教師將化學(xué)模型從單一的圖片模型進(jìn)行了整合和豐富。實(shí)際上，所謂的模型也就是幫助學(xué)生更好地了解知識(shí)的一種工具，化學(xué)課堂上，除了引入實(shí)物和圖片模型引導(dǎo)學(xué)生直觀理解知識(shí)，還可以引入公式類的模型，或者說(shuō)公式本身就是一種模型。當(dāng)學(xué)生在做題的過(guò)程中能夠總結(jié)一定經(jīng)驗(yàn)，并且形成通解之后，這種通解就可以算作一種簡(jiǎn)單的小模型，有利于培養(yǎng)學(xué)生的解題思維，形成更加完善的化學(xué)素養(yǎng)，也能夠在較短的時(shí)間之內(nèi)幫助學(xué)生快速解決問(wèn)題，培養(yǎng)做題能力。

（二）豐富化學(xué)模型，創(chuàng)新教學(xué)方法

受到教學(xué)條件和教學(xué)思路的限制，教師在課堂上引入的化學(xué)模型可能是比較有限的，城市地區(qū)的化學(xué)教師擁有更好的教學(xué)配置，想要開(kāi)展實(shí)物模型教學(xué)，隨時(shí)可以去實(shí)驗(yàn)室里借器材，但很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的化學(xué)教師可能不具備這樣便捷的條件。當(dāng)開(kāi)展化學(xué)模型教學(xué)的條件不夠充分的時(shí)候，完善教育教學(xué)工作就成為了一件非常有難度的事情。在這樣的背景下，教師應(yīng)該積極探索更多具有創(chuàng)新色彩的教學(xué)方法，豐富化學(xué)模型。例如：實(shí)物模型只是按照一定比例設(shè)計(jì)出來(lái)的模型道具，一般情況下，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的模型都是用常見(jiàn)的樹(shù)脂或塑料材料制作。但用這種模型開(kāi)展教學(xué)工作，也有很多限制因素，比如實(shí)驗(yàn)室中一般只會(huì)準(zhǔn)備原子晶體，比例模型、球棍模型等基礎(chǔ)的模型，很少有學(xué)校配備教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的罕見(jiàn)的模型。所以符號(hào)模型就成為了教師群體最常用的化學(xué)模型之一。除了這兩種基礎(chǔ)的化學(xué)模型，教師還可以建構(gòu)概念模型，所謂的概念模型，就是用文字或符號(hào)等組成對(duì)事物規(guī)律和形成機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述和描述，一般情況下講解比較權(quán)威的知識(shí)時(shí)，教師習(xí)慣運(yùn)用概念模型，常見(jiàn)的概念模型包括范德華力、化學(xué)反應(yīng)速率等等?；瘜W(xué)教材上也包含一系列的理論模型，比如蓋斯定律模型，價(jià)層電子對(duì)互斥模型等等。數(shù)學(xué)模型也是化學(xué)教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中常用的模型之一，用一種定性或定量的形式把化學(xué)知識(shí)描述出來(lái)。有利于直觀表達(dá)我們平時(shí)運(yùn)用的化學(xué)平衡計(jì)算模型，化學(xué)平衡常數(shù)其實(shí)就是一種數(shù)學(xué)模型。新媒體時(shí)代的來(lái)臨，讓化學(xué)課上也擁有了更多新穎的選擇，直接借助多媒體演示模型，有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的核心素養(yǎng)。

（三）關(guān)注學(xué)生思考，鼓勵(lì)自主構(gòu)建

模型認(rèn)知是高中化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，是一種科學(xué)的認(rèn)知方式[4]。隨著新課改各項(xiàng)工作的推進(jìn)，當(dāng)前的教育教學(xué)工作開(kāi)始向著更加開(kāi)放的方向發(fā)展，越來(lái)越多的教師意識(shí)到了學(xué)生主動(dòng)性對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生的重大影響。當(dāng)前，高中階段化學(xué)知識(shí)由于其本身的難度，導(dǎo)致大批量的學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科不感興趣，不愿意學(xué)習(xí)化學(xué)。在這樣的背景下，如果教師繼續(xù)進(jìn)行侵略式的主動(dòng)教學(xué)，并不利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的化學(xué)思維，所以關(guān)注學(xué)生的思考，讓學(xué)生自主構(gòu)建化學(xué)模型，或許也是一種不錯(cuò)的選擇。例如在教學(xué)“化學(xué)反應(yīng)原理”這部分內(nèi)容的時(shí)候，教師可以提前給學(xué)生準(zhǔn)備和化學(xué)反應(yīng)原理相關(guān)的一系列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)做題經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出相關(guān)問(wèn)題的模型。以小組為單位，大家共同做題，一般情況下，教師只需要準(zhǔn)備20道左右的常規(guī)題目，學(xué)生解到第五題的時(shí)候就會(huì)摸索到一些規(guī)律。解到第十題的時(shí)候，成績(jī)處在普通程度的學(xué)生也能夠總結(jié)出一部分經(jīng)驗(yàn)，比如將均攤法運(yùn)用在晶體計(jì)算之中，這類題目如果出現(xiàn)在考試試卷上，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析，一定會(huì)浪費(fèi)掉很多時(shí)間，通過(guò)大量的做題，學(xué)生可以自己總結(jié)模型。處于頂點(diǎn)的例子，同時(shí)為八個(gè)晶胞共有，處于棱上的例子，同時(shí)為四個(gè)晶胞共有。將類似的解題規(guī)律總結(jié)成模型，考試的時(shí)候遇到類似的題目就可以直接引用，不需要考慮太多，有利于提升學(xué)生的做題效率，也有利于挖掘?qū)W生的化學(xué)思考，進(jìn)而培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

（四）調(diào)整微觀視角，注重宏觀教學(xué)

高中階段開(kāi)展化學(xué)教學(xué)，教師常常是從小知識(shí)點(diǎn)入手，以小知識(shí)為切口講解背后更加龐大的知識(shí)體系中的一個(gè)小角，對(duì)于高中階段的學(xué)生來(lái)講，持續(xù)運(yùn)用這樣的方法，難免會(huì)阻礙學(xué)生的化學(xué)視野快速擴(kuò)充?？偸菍⒅匦募性诨瘜W(xué)課堂上，學(xué)生就很容易陷在題海里難以自拔，所以教師應(yīng)該靈活調(diào)整微觀的教學(xué)視角，在接下來(lái)的教育教學(xué)過(guò)程中，把注意力轉(zhuǎn)移到宏觀教學(xué)上。例如：建構(gòu)動(dòng)畫(huà)演示模型就是一種常用的化學(xué)模型教學(xué)手段，隨著我國(guó)對(duì)教育事業(yè)的投入不斷加大，多媒體設(shè)備走向課堂，幾乎每一位教師都學(xué)會(huì)了更加先進(jìn)的教學(xué)方式，直接在課堂上引入微課視頻，構(gòu)建動(dòng)畫(huà)演示模型，可以幫助學(xué)生快速了解化學(xué)知識(shí)。越是抽象的內(nèi)容，越適合運(yùn)用這樣的方式展開(kāi)教學(xué)。比如，引導(dǎo)學(xué)生理解原電池和電解池兩種電池都有照片，但學(xué)生就是沒(méi)辦法區(qū)別二者，此時(shí)，最好的教學(xué)方法不是反復(fù)教學(xué)，而是用更加直觀的方式讓學(xué)生理解這部分知識(shí)。比如教師可以借助多媒體視頻構(gòu)建動(dòng)畫(huà)演示模型，讓學(xué)生在直觀想象中深刻認(rèn)識(shí)這部分內(nèi)容。構(gòu)建動(dòng)畫(huà)演示模型屬于微觀教學(xué)的范疇，但是從這種微觀視角出發(fā)，教師完全可以引入宏觀教學(xué)。如讓學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的電學(xué)方面的內(nèi)容，認(rèn)真分析電子的流向，威力發(fā)生的變化等等，教師直接用動(dòng)畫(huà)演示這些內(nèi)容，并且添加更多宏觀視角下的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。

三、總結(jié)

人對(duì)事物的認(rèn)知，常常是根據(jù)模型來(lái)進(jìn)行的。有了認(rèn)知模型，就能減少對(duì)新事物認(rèn)知的時(shí)間和構(gòu)建新模型的時(shí)間。建構(gòu)有效的認(rèn)知模型，可以極大地提高學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)能力。總體來(lái)看，模型認(rèn)知是化學(xué)核心素養(yǎng)的一個(gè)維度，對(duì)化學(xué)教學(xué)具有重要功能。教學(xué)中合理運(yùn)用模型認(rèn)知與建構(gòu)的教學(xué)策略，不僅可以提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科邏輯能力與思維品質(zhì)，還可以有效保障化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂落地生根，開(kāi)花結(jié)果。

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