通过建模在中考备考中培养化学科学思维的策略

谢雨惠

【摘要】本文结合近年来广州市中考命题的特点和教学实践，结合具体的教学案例，提出了中考备考中通过建模培养学生化学科学思维的一些策略。

【关键词】化学;思维;建模;备考

化学科学思维就是从化学视角研究物质及其变化规律的思路和方法，从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律的认识方式。近年，中考命题对科学思维能力的考查日益显著，尤为注重微粒观、证据推理、实验能力的考查。初三化学作为化学的启蒙阶段，对学生的科学思维的培养更是责无旁贷。笔者结合自身的教学实践以及对广州市中考命题的研究，提出了中考备考中通过建模培养化学科学思维的一些策略。

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的描述，化学模型包括物理模型和思想模型。模型的使用降低了学习难度，减小学生畏惧化学的心理压力，有助于提高学生自主学化学的意识，形成化学学科核心素养。微粒观、元素观、实验观是化学的重要的基本观念，在中考备考中笔者应用以下三方面建模帮助学生培养的科学思维。

一、宏微符相结合认识反应规律

微粒观作为一种化学思维方式和特定认识方式始终是中考必须考查的重点。酸、碱、盐、金属、氧化物之间的反应规律是初中化学学习核心内容。中考对于这部分内容考查比较多，亦是学生学习的难点。中考复习除了要对各类物质的性质进行归纳整理以为，还要抽丝剥茧，应用宏微符的思维模型认识其反应的本质，使学生能做到从“个性到共性”从“共性到个性”的思维转化。

在新授课的学习中除了酸和碱之间的反应，教材呈现出反应的微观示意图外，其余物质间的反应并没有进行微观分析。在复习中教师可以进行补充，并逐一让学生进行分析归纳，从而认识到酸碱盐之间的反应本质上即是离子间的反应。

例如：盐和酸反应生成新盐和新酸这一反应规律。通过演示把氯化钡溶液加入稀硫酸溶液中的实验，让学生描述实验现象，写出相关的化学方程式，结合微观示意图分析微观粒子变化的情况，从而得出参与反应的是Ba和SO，生成物BaSO并不以离子的形式存在。对于碱和盐、盐和盐的反应都可以用相同的方式教学，从而得出复分解反应本质就是离子间反应生成水、气或沉淀的反应。学生熟悉之后可以尝试给出微观离子的反应让学生说出具体的反应物并预测其实验现象。如此反复，学生头脑中自然而然建立了宏微符的模型，微粒观的科学思维水到渠成，涉及微粒观的试题定会迎刃而解。

二、元素守恒思想认识反应的本质

元素守恒的思想是化学学习的基本思想惯穿于整个化学学习阶段。中考复习可以把其运用于一些专题复习中，使得解题更巧妙，可以应用于多步计算和物质制备等专题。

例如：2018年中考第24题，已知反应I CoO+HSO=== CoSO+HO;反应Ⅱ  2CoO+4HSO === 4CoSO+O↑+4HO;反应Ⅲ  CoO+2HSO+NaSO===2CoSO+2HO+NaSO求生成CoSO的质量。

该题是涉及多步反应的计算，如果学生能根据元素守恒的思想，运用原子守恒的观点，找出相关物质，并建立关系式。比如，反应I、Ⅱ、Ⅲ分别为：CoO——CoSO、2CoO——4CoSO、Co2O——2CoSO。再根据物质的质量比进行运算。解题就会变得更巧妙。

对于物质制备的专题复习，除了应用物质之间的反应规律以外，同意需要结合元素守恒的思想解决问题。2020年中考第29题要求学生依据各类物质之间的反应规律，设计两种制备LiCO的方案。

要制备LiCO根据元素守恒原料中必须要有相应的元素，那么，原料1就可以考虑含Li元素的氧化物、碱、盐，对于根据反应规律，对于的原料2则可以考虑碳酸、可溶性碳酸盐，再结合复分解反应的条件逐一筛选确定。

三、增加化学实验培养化学科学思维

近四年，中考第29题的考查趋势分析

在知识层面考查了酸堿盐的主要化学性质、复分解反应、置换反应的条件，在方法层面考查了实验方案设计以及科学探究思维过程。在观念层面考查了分类观、微粒观、化学实验观。科学探究过程的思维模型主要包括：提出问题、形成假设、设计并实施实验、获取证据、分析解释数据、形成结论、反思评价。

在复习课中不能只“纸上谈兵”，应该增加化学实验以培养学生的科学探究思维。物质的变质探究、物质的检验、物质的除杂和分离都可以尝试让学生先设计实验方案，然后适当点评指引后进入实验室实施方案。

例如：探究熟石灰是否变质

创设情景：某兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动。

提出问题：这瓶熟石灰是否已经变质生成了CaCO3？

[猜想]猜想一：熟石灰全部变成了CaCO3。猜想二：熟石灰。猜想三：熟石灰没有变质。

设计实验：

学生分组确定实验步骤后进行实验验证自己的猜想。学生有机会体会整个实验探究的过程，真正用实验解决实验问题，在实验过程中逐步形成实验观。

中考备课不应该只是不断机械地刷题，更应该在掌握好相关知识之外更多地关注学生科学思维培养，使其终生受益。

参考文献：

[1]张发新.利用模型建构促进学生化学学习[J].化学教育，2017（5）：24 -28.

[2]彭明锋，陈学敏.立足化学核心素养培养高中生的“证据推理与模型认知” 思维能力[J].教育研究，2021（5）：107-108.

责任编辑  杨  杰