基于模型认知的化学教学策略

张强

【摘    要】  本文主要以基于模型认知的化学教学策略为重点进行阐述，结合当下高中学生化学实际学习情况为依据，首先分析基于模型认知的化学教学概述，其次从通过模型了解微观物质结构、通过模型整理知识要点、通过模型强调反应规律几个方面深入说明并探讨高中化学教学中运用模型认知的有效策略，进一步强化模型认知在高中化学课堂教学中的运作效率，旨意在为相关研究提供参考资料。

【关键词】  高中化学;模型认知;教学策略

如今，在教育改革的进程中，核心素养的理念备受关注。对于化学学科而言，“证据推理和模型认知”为核心素养的一项内容，其中模型认知充当学生化学学习的有效方式。高中化学学科存在一定的思维性与逻辑性，在于学生思维能力与综合素养的形成。模型认知主要是针对所分析的物质与变化信息加以假设，通过观察与实验获取结果，形成形象化与生动化的模型，挖掘物质变化本质与内在属性等，提高学生学习效率。所以在实际的教学中，高中化学教师应该全面思考模型认知的内涵，通过科学的手段培养学生模型认知的运用能力，强化学生对知识点的掌握。

一、基于模型认知的化学教学概述

模型认知这个词语存在较强的专业性，拉丁文视角上模型的本义是尺度、标准以及样本，中文视角上模型的本义是规范;认知是人们认知事物以及获取知识的一种活动，涉及到知觉、言语、记忆和思维等，而模型认知也可以称之为“基于模型的认知”。而化学学科强调分子以及原子物质，同时物质存有多样性与结构特殊性的特征，以化学方式思考物质的世界，对实验加以分析与总结，还借助简化的模式创设模型，彰显物质内在规律，这一阶段便是模型认知。因此模型是认知的一种媒介，模型认知为科学性的认知途径。高中化学教学中指导学生运用模型认知也就是统计与概括化学知识的过程，也是学生对微观世界中物质结构的处理过程，进而形成清晰化的化学知识框架，扩展学生化学知识面。

二、高中化学教学中运用模型认知的有效策略

1.通过模型了解微观物质结构。总体而言，化学研究的对象便是物质的组成、性质以及结构的一门学科，且分子以及原子是看不见的，同时微观物质结构也是抽象化，在一定程度上增加高中学生学习化学知识的难度，所以在培养学生“实体感”的过程中，教师要依据模型的特征带领学生挖掘原子、分子和晶体内部的微观结构，帮助学生减少学习难度，加深对物质世界的感受与认知。以“甲烷”为例，其为有机物的最简便物质，其分子结构相对简便化，然而对烷烃一系列的物质有着基础性的价值。分子中包含4个氢原子以及1个碳原子，这些原子之间的空间位置分布情况不能在电子式上加以判断，所以教师要引进模型认知的理念，组织学生以小组为单位准备不同颜色的水果和橡皮泥以及棉签，代表着各个原子与碳氢键。之后安排学生利用4个气球与毛线，将气球吹起扎结在一起形成碳氢键，由此学生动手实践设置甲烷物质的分子结构，强化学生对物质世界的认知，为学生学习烷烃物质打下基础。

2.通过模型整理知识要点。不管是化学学科的核心素养或者新课程标准，都要建立在课堂教学的基础之上加以实现，也就是经历学生学习的过程加以形成。化学知识要点称之为知识体系的主干，便于学生有效地迁移知识，所以在实际的教学中，教师要通过模型对知识要点进行整理，增强学生对知识要点的注意，进行深度学习活动。以“氧化还原反应”为例，教师可以给学生布设问题情境：氧化还原反应指的是什么？什么样的化学反应是氧化还原反应？化学反应中得氧与失氧的具体含义是什么？引发学生思考，之后教师引导学生了解反应前后各个元素化合价的变动，之后联想到电子转移的情况。为了增强教学的有效性与影响力，教师可以创设模型，也就是按照三个方向进行氧化还原反应的描述，首先是宏观特点：化合价变动;其次是微观本质：电子的得与失或者转移;最后是表示方式：双线桥法。这样以模型的形式帮助学生分清化学反应各个物质的关系，掌握氧化还原反应的内涵，起到事半功倍的教学成效。

3.通过模型强调反应规律。高中化学问题的解决中，需要强调反应规律与方程式的书写，即便存有多种类型的化学反应，然而内部都饱含着规律，教师可以引进模型创设的理念，彰显反应种类以及规律，促使学生以反应现象为基础观看本质，突破学习的难关，转变被动化的学习状态，以饱满的热情加入到学习活动中，强化学生化学核心素养的培养。以“碳酸氢钠与氢氧化钙反应”为例，在书写离子方程式的过程中，一些学生会感到难度，所以教师可以构建模型，通过“酸式盐与盐的反应等于盐加水”以及“盐与碱的反应生成新盐和新碱”，提高学生书写方程式的速度，确保学生方程式书写的准确性。

综上所述，高中化学教学中，教师要意识到模型认知理念运用的重要性与价值，以学生为中心设计有效的教学课件，调动学生思维的灵活转变，通过模型认知帮助学生完善现有的知识体系，增强学生学习体验，强化学生化学综合能力与核心素养。

【参考文献】

[1]李灵敏.基于模型认知与建构的元素化学教学设计探析——以《镁的提取及应用》教学设计为例[J].中学教学参考，2018（35）：12-12.

[2]杨伏勇.基于学生“模型认知”素养培育的教学实践研究——以《化学反应原理》模块的教学为例[J].化学教与学，2018（6）.

[3]倪霞.基于证据推理与模型认知视角下的教学实践——以“配合物的形成和應用”为例[J].化学教与学，2018（7）.