高中化学“模型认知”能力的培养策略

彭主瑞

[摘 要] “模型认知”能力是通过抽象或简化方法来建构物质及变化的基本规律模型。关注“模型认知”能力的培养，引领学生运用所学的化学知识，正确判断、解释、说明有关化学现象及问题，提升理解模型、运用模型、建构模型的综合素养。

[关键词] 高中化学;“模型认知”;发展对策

“模型认知”是化学特质的思维方法，也是构成化学核心素养的重要内容。“模型认知”是基于对化学实验事实的比较分析、概括归纳后抽象出的方法建构模型，再现物质变化规律，主要有认识模型、理解模型、运用模型、建构模型四个层次。教师要突出学生“模型认知”能力的发展，主要从四方面来推进。

一、依托树状思维导图来帮助学生构建化学知识体系

对于“模型认知”能力的最低层次是“认识模型”，就是让学生对所学化学知识点具备初步认识、表达、复述、再现、辨识的能力。如在化学实验里，分离与提纯的操作模型有“蒸馏、干馏、萃取”等方法，这些概念的辨析都属于“认识模型”范畴。如果对相关化学概念辨识不清，则在面对相关试题时难以正确解答。所以，我们在优化学生“认识模型”教学时，要注重对化学考点内容进行全面梳理，把握高考大纲要求，建构化学知识点的“认识模型”，借助树状思维导图方式，构建化学知识网络体系。如在新制氯水实验中，对于溶液中五种粒子及性质的学习，可以通过思维导图方式分别呈现。对于氯气，具有氧化性，能够与铁离子、溴离子、碘离子等发生反应;对于氯离子，可以加入硝酸银生成白色沉淀;对于次氯酸，具有不稳定性，在强光下会产生气泡，同时具有漂白性，能够对有色布条或品红溶液进行褪色，可以使紫色石蕊溶液变红褪色;氢离子具有酸性，在活泼金属、碳酸盐作用下会产生气泡。思维导图是一种表达发散性思维的有效图形思维教学工具，可以结合化学知识点，通过思维导图进行整合，对所学化学知识点进行串联并以树状形式展现，促进学生围绕化学关键词，将化学知识点进行完整识记，夯实学生化学基础。

二、对易混淆知识点引入“理解模型”来提升备课能力

在化学学习中，一些知识点具有相似性，学生在复习时易混淆，导致解题时出错。针对这些易混淆知识点，一方面要加强学生的辨析，另一方面可以通过搭建“理解模型”，增强学生对化学知识点的认识。如，对氢氧化钠与醋酸两者的反应，让学生从化学反应来认识“完全反应”的概念，当PH=7时，及反应后醋酸与醋酸钠物质的量浓度比为1：1，应用电荷守恒、物料守恒来分析离子浓度的比较。一些学生误认为PH=7是完全反应的条件，影响相关试题的正确理解，对醋酸与醋酸钠的浓度比分析，加深学生对电离、水解程度的深刻认识。这类题型，多以易混淆的两类化学知识点为比较對象，教师要让学生从挖掘化学本质，多角度探析“理解模型”的应用，增强学生的化学备课能力。

三、创设“运用模型”情境来提升学生的解题实践能力

在化学学科核心素养中，应用能力是关键。研究和学习化学，要注重知识学习与实际应用的关联，运用化学知识、方法，来解决实际问题，提升化学知识应用能力。如，对生产实践中的工艺流程图，往往应用到物质转化模型中。如废钒催化剂回收工艺，需要从四个方面来搭建情景。一是明确物料的走向，哪些步骤需要加入哪些物质，包含哪些反应，生成或转化哪些物质;二是明确工艺重点步骤，对于生成中的一些工艺，可能会涉及更多的步骤，需要对其主要步骤进行提炼;三是明确工艺操作，生产实践中往往需要设定岗位，增加其他设备、材料来优化工艺质量;四是设定具体条件，包括温度、压强、PH值等。这些涉及具体生产实践的化学应用情境，需要从“运用模型”中涵盖基础理论、化学反应、实验方法等应用知识。

四、设计探究任务来提升学生“建构模型”能力

在化学“模型认知”能力发展中，“建构模型”是展现学生创新思维，综合运用化学知识解决实际问题的重要途径。综合性化学实验题型中，往往需要从探究目的、实验装置、物质反应条件、药品的选择等方面，让学生建构实验模型。如探究硫酸亚铁的分解产物，推测残留红色粉末，运用氧化还原反应规律，建构硫酸亚铁分解模型，选择硝酸钡、品红试剂等来推测分解产物，并推测实验现象。可见，“模型认知”能力的发展，需要模型假设的提出，以实际问题来探究化学模型，发展学生“模型认知”思维，促进学生化学关键能力的养成。

总之，教学中，我们需要关注学生“模型认知”能力的培养，引领学生运用所学化学知识，正确判断、解释、说明有关化学现象及问题，提升理解模型、运用模型、建构模型的综合素养。

参考文献：

[1]李凤.高中生化学建模能力的测评工具开发及应用研究[D].华中师范大学，2017.

（责任编辑：吕研）