构建模型认知 增强学科理解

储海燕

【摘要】每年高考化学卷中电解质溶液中微粒浓度大小比较一题，体现了“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养。本文阐述了模型认知的内涵，以及在化学教学中的作用。在此基础上，建构了溶液中微粒浓度大小比较的认知模型与教学策略，并落实到教学实践上。

【关键词】模型认知;教学策略;微粒浓度比较

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1006-7485（2020）31-0111-02

Construct Model Recognition Enhance Subject Understanding——Take the Comparison of the Concentration of Particles in the Electrolyte Solution as an Example

（Zhoushi Senior High School，Kunshan City，Jiangsu Province，China）CHU Haiyan

【Abstract】The question of the comparison of the concentration of particles in the electrolyte solution in the chemistry pa‐pers of the college entrance examination each year embodies the core qualities of chemistry disciplines such as"macro identification and micro analysis"，"evidence reasoning and model cognition".This article explains the meaning of model cognition and its role in chemistry teaching.On this basis，a cognitive model and teaching strategy for comparing the con‐centration of particles in the solution were constructed and implemented in teaching practice.

【Keywords】Model cognition;Teaching strategy;Comparison of particle concentration

一、问题缘起

电解质溶液中微粒浓度大小比较一题，是每年高考化学卷中必不可少的一道题，该题要求学生从宏观层面利用图表、图像、数据等证据进行分析推理，从微观角度理解微粒的溶解、电离、水解、沉淀等变化，并会利用化学符号表征微粒的变化过程及微粒间相互关系等，体现了“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等化学学科的核心素养。

二、关于模型认知

在化学学习的过程中，为了认识物质的结构，了解其本质和规律，教师会借助一些简明扼要的符号表示出某个具体的实物或思维过程，如晶体结构模型、原电池模型、氧化还原反应模型等。“认知”是一个人从知觉、语言、记忆、思维等方面去认识客观事物、解决实际问题并获得新知和能力的过程。

“证据推理与模型认知”是《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出的五个核心素养之一，说明它在化学学科的教学中有著重要的地位和作用：借助“模型认知”，用精准的化学语言来描述物质的结构及变化过程;借助“模型认知”，发展学生证据推理、归纳对比、知识迁移等实际解决问题的能力，既可促进学生知识的生成，又能提升学生的思维品质，落实学科素养。

三、基于模型认知的教学策略

在化学的教学中，引导学生分析问题，建构知识的基本模型，应用这个基本模型去理解和分析新的问题，在分析推理的过程中不断修正和完善之前所建构的模型，得到新的更完善的模型。基于化学模型认知的一般教学策略如图1所示。由此可见，模型认知的建构是学生对知识进行“认识—建构—再认识—再建构”的过程，是思维不断盘旋上升的过程。

学习的目的不仅仅是所学习的知识本身，更是在探究新知的过程中所使用的科学方法和思维过程，所以基于模型认知的教学策略也应当如此。教师的备课即是研究教学内容和学生已有的知识，初步构思目标思维模型，在实施教学的过程中运用各种教学方法，引导学生建构思维模型，并且用具有真实情境的问题来验证模型建构是否合理。

四、基于模型认知的教学实践——以溶液中微粒浓度的大小比较为例

（一）关于“两个微弱”的模型构建

弱电解质的电离是微弱的，如在0.1mol?L-1的氨水溶液中，存在着c（NH3?H2O）>c（OH-）>c（NH4+）>c（H+）;弱电解质离子的水解是微弱的（水解相互促进除外），如0.1mol?L-1的碳酸钠溶液中，存在着c（Na+）>c（CO32-）>c（OH-）>c（HCO3-）>c（H2CO3）>c（H+）。

（二）关于“三个守恒”的模型构建

在电解质溶液中总是存在在电荷守恒、物料守恒和质子守恒的关系。如在碳酸钠溶液中，根据三个守恒的关系可以分别写出数学关系式，如电荷守恒：c（H+）+c（Na+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）;物料守恒：c（Na+）=2[c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）];质子守恒：c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）。在教学中，加强基础知识的模型建构，训练学生的思维，在综合性的题目中，不管是单一溶液还是混合溶液，都可以通过已有的知识模型来解决问题。

五、结语

在高中化学的教学课堂中以及化学测试中，模型认知受到了越来越多教师的关注，模型构建在化学教学中必定会占有更大的比重，引领着命题的趋势。以模型认知为导向，改革化学课堂的设计理念，培养学生模型认知的学科意识，提高学生模型认知的应用能力，促进学生升华化学学科思维，增强对化学学科的认识和理解。

参考文献：

[1]陆军.化学教学中引领学生模型认知的思考与探索[J].化学教学，2017（09）.

[2]邢泰宇.离子图像题的教学思考——2017全国新课标Ⅰ卷第13题分析[J].化学教学，2018（03）.

（责编 张欣）