模型在高中化学教学中的应用探究

连永琳

【摘 要】 化学是高中课程体系的重要组成部分，模型教学是全新的一种教学方法。在实践过程中，教师应该尊重学生的主体意愿，应该使用概念模型、物理模型、数学模型，启发学生思维的创新力与想象力。让学生真正体会到学习的最大乐趣，未来，他们才有能力创造新的生活，成为高素质、全能型的栋梁之才。本文主要探究了模型在高中化学教学中的有效应用，希望能为其他教师教学工作的推进起到一定的促进作用。

【关键词】 模型教学  高中化学  有效应用  研究  思考

化学概念难懂，相关问题的研究，需要学生付出更多的努力。课堂教学中，教师利用模型教学法，变抽象内容直观化、理论知识形象化、学生的“被动思考”为“主动学习”，对于整体教学质量的提高和教学效果的优化可以产生积极的影响。模型教学看重时机的选择，根据学生需求选择合适的授课方式，一方面可以去除他们抵触的情绪，另一方面能够减轻自身的教学负担，我们又何乐而不为呢？

一、模型教学的简述

（一）应用模型教学的意义

自十九世纪中期开始就有了模型化教学的概念。针对这一概念的研究历经了很长的一段时间，各位学者不断努力，深层探讨，对模型化教学系统做出了很大的完善。高中化学课上运用模型教学，是让学生建模、验证、分析、应用，从而加深他们对于概念知识的理解。大力推广模型教学，是新课程改革的最新要求，是学生学习能力综合发展的有力保障，更是教育现代化进程明显加快的一种表现。形象化教学过程中，化学实验的效果被优化，学生因此产生了浓厚的学习兴趣，也方便教师高效实施后续的人才培养计划。

（二）模型教学定义与分类

模型教学的定义为：对特定知识进行简述，用于定性、定量的描述重点难点，再通过实物的直观展示，最终达到具体、真实、形象的表达目的。一类事物或者单一事件相对应，试探性地解释知识结构，从不同的角度、不同的层面出发，分类各种方法，重叠各种问题，这是模型教学的本质内涵。美国教育学家将模型教学分成了概念模型、物理模型和数学模型，方法的应用应该结合具体的情况，从而取得良好的成效，体现实用的价值。

二、高中化学教学中模型的有效应用研究

（一）物理模型的应用

物理模型具有直观表现的特征。高中化学教学中常见的物理模型主要有球棍模型、晶体模型、实验装置图等。教师可以让学生动手参与物理模型建构，比如说用橡皮泥制作模型、面团制作模型等，使学生对所学知识产生更加清楚的认识，同时提高创造的能力，活跃抽象的思维。比如，教学甲烷的时候，一部分学生记得甲烷的分子空间构型，但是遇到二氯甲烷有无分异构体的问题却不会解决。另一部分学生死记硬背了方程式，各类知识出现混淆，学习兴趣逐渐丧失。此时，教师利用物理模型展开针对性的指导，就可以很好地改善弊端，让学生学习变得异常有趣，问题的研究愈发高效。再配合多媒体技术，以动画演示的方式模拟反应过程，学生动手的印象会很深刻，还促进了后续实践工作的有序推进。

（二）概念模型的应用

概念模型属于专业术语，较多地应用于计算机的软件开发领域。在真实的世界中，概念模型包括了内涵、外延、记号等，它对问题事物做出具体描述，从而产生形象的认识，不断地活跃创新思维。高中化学教学中应用概念模型，建议教师选择概念图引导学生进行相关问题的思考。那么什么是概念图呢？它由美国诺瓦克教授提出，作为一种帮助学生理解化学知识、形成表象认识的有效手段，并以科学命题展示了概念的意义，列举实例做出具体分析，在潜移默化中启发学生主体的意识，促进他们全面的发展。概念图还是空间结构、知识体系与语义网络的可视化方式，比如，我们在讲授“化学家眼中的物质世界”相关内容时，组织学生完成课后练习与实践，因为专题概念有很多，所以可能出现知识混淆的情况。这时，教师便可以利用概念模型，对教材中的重点、难点、关键点进行逐一梳理，先帮学生理清相似概念的关系，再让学生理解不同概念的本质。接下来，不妨联系已经构成的概念图，要求学生完成各个填空题，总结性学习物质的组成，概括性研究物质的分类。让“教”与“学”结合为一体，课堂氛围不再枯燥，学生兴趣十分高涨。概念模型可以应用于导入教学中，也可以渗透在复习环节。不同的教学内容都能被整理起来，由教师点拨、指导学生找出可用信息，在循序渐进中完善认知体系，养成端正的学习态度和良好的探究习惯。久而久之，学生们会在概念中思考，在思考中进步，加工知识后进一步地提升认知水平。

（三）数学模型的应用

数学模型主要利用数字、字母、符号建立了不等式、等式、图表、图像等，通过描述客观事物，从而理解知识的内在联系，产生强烈的求知欲望。一名优秀的高中化学教师，必须关注学生的成长动态，利用数学模型组织个性化的教学活动;必须分情况选择数图模型及数式模型，鼓励学生发挥主体作用，使课堂焕发生机活力，教学变得异常高效;还要重点揭示相关事物中隐藏的数学关系，具体问题具体分析，促进其核心素养的形成，抽象思维能力的综合发展。比如，指导学生认识“化学反应与能量转化”专题中的“化学反应速率与反应限度”时，针对数学模型的应用和教学方案的设计，我是这样做的：（1）利用模型揭示反应速率的概念和反应速率的表示方法。（2）引导学生探究影响化学反应速率的因素，组织实验动手操作。（3）主动联系生活，通过“在冬天取暖的煤炉中煤炭怎样来让它发挥最大限度释放出最多的热能？”这一问题的研究，培养学生自主分析、独立思考、解决问题的能力。（4）数学模型增强学生的主体性，通过多媒体教学，使学生及时发现化学现象的神奇之处，从而优化课堂效果，迅速提高教学质量。

结束语

总的来说，模型的应用对于高中化学的课堂教学而言产生了积极的影响。在今后的实践中，我们仍需付出更多的努力，才能收到意外的惊喜，为学生全面的发展提供强大的助力，进而揭开素质教育的崭新篇章，促使高中教育事业长远规划目标得以实现。

参考文献

[1] 王磊.高中化学教学中的模型应用[J].新课程改革，2017（05）：44-45.

* 本文系“福建省中青年教师教育科研项目，项目编号：JZ170422（福建教育学院资助）”课题“物理模型在理科綜合教学中的拓展应用研究”阶段性成果。