高中化学教学中建构“模型认知”能力的研究

刘桂清

摘 要：将建构“模型认知”能力放在高中化学教学环境中讨论，首先介绍了模型认知的内涵和“模型认知”能力水平的四个层次及其对应的学生水平，然后从三方面介绍了高中化学教学中“模型认知”能力的培养方法，希望对高中化学教学有一定的借鉴意义。

关键词：高中化学;“模型认知”;化学素养

化学学科是高中学校教育的重要组成部分，高中也是学生深入了解化学世界的重要阶段。目前，素质教育在全国推广，化学科学素养的培养成为高中化学教学的重要目标，而这一目的的实现要求培养学生的化学思维。现阶段许多高中化学教师都在实践中探索比较好的化学思维方式培养办法，其中笔者认为最科学有效的要属“模型认知”的方法。

一、“模型认知”的内涵

“模型认知”是一种高效、简洁的高中化学学习方式和复习方式。人们在研究化学，或者说用化学方法研究各种物质的时候，往往要进行大量的实验，比较分析不同条件下的实验数据，归纳概括各种实验现象和实验经验，最后再经过抽象和简化，构建能够反映和再现物质本质和化学变化规律的化学数据模型。构建这种化学数据模型的能力就被称之为“模型认知”能力。“模型认知”通常包括提出问题假设、观察实验、分析归纳、抽象构建模型等过程，在这之后，可能还需要后续的实验继续完善化学数据模型。

“模型认知”能力水平一般分为四个阶段，分别是认识阶段、理解阶段、运用阶段和建构阶段。这四个阶段在高中化学学习过程中都有明确的能力对应。学生能够对化学知识有初步的认识，能够完整地复述化学知识并简单应用化学知识，那么就可以说学生的“模型认知”能力水平达到认识阶段。学生能够正确理解学到的化学知识及其适用的条件，能够在复杂环境中分辨出该化学原理，就说明学生真正掌握了化学知识的本质，达到了“模型认知”能力水平中的理解阶段。学生能够建立起化学知识间的复杂联系，并运用建立好的化学模型解释并预测一定的化学性质，这就证明学生达到了“模型认知”能力水平的运用阶段。至于建构阶段，则需要学生能够自主建构化学模型，为模型划定合理的适用范围，并提供一定的论据和理论推演过程来证明化学模型的合理性，在此基础上运用自己构建出的化学模型解决化学问题。不难发现，高层次能力往往是对低层次能力的深化和综合。当学生达到建构模型阶段时，学生就具有了独立研究化学问题的能力，其化学思维也会趋向成熟。

二、高中化学教学中“模型认知”能力的培养方法

1.认识阶段，建构思维导图

化学是一门具有很强的逻辑性和体系性的学科，化学知识之间具有明确的种属关系，因此在认识模型阶段，教师可以通过构建思维导图，来使冗杂的化学知识呈现出简明概要的相互关系，便于学生把握。思维导图注重图文并用，从化学知识中抽离出重要的关键性文字和符号，以种属和相关关系将之串联，标以不同的颜色，形成层次分明的完整的化学知识体系。

2.理解阶段，开展易混知识对比专题

理解阶段主要需要克服的问题就是相似化学知识之间的辨析问题，学生需要了解化学知识的本质，在复杂环境中对易混知识做出正确的区分辨析，才能在化学学习中减少知识混区，提高化学学习的有效性，减少化学题目练习中的错误率。这就需要教师整理学生容易搞混的化学知识，开展对易混知识的专题对比，一一分析彼此的相同点和不同点，找出区分彼此的关键性属性。如NaHCO3与NaHSO3是两种化学性质相似的混合物，很多学生对二者性质的差异认识不足，有时会误认为二者性质相同，所以就有必要对二者的两性和酸碱性进行对比，加深学生对于多元弱酸酸式盐的性质差异的认识，明确二者的区分依据。

3.应用阶段和建构阶段，创设实际生活情境

运用阶段和建构阶段要求学生能够构建化学模型解释、预测某种化学性质，解决现实化学问题，这就需要教师为学生创设一定的生活情境，就是把化学问题转化为生活问题，指导学生从复杂的现实生活问题中抽离出化学问题。结合高中化学的教学内容，教师可以聚焦目前社会上比较热门的化工生产、环境保护、废物利用等领域，如教师要考验学生的氧化还原反应化学方程式和氧化还原反应化学原理、化学计算、化学环境以及化学实验的基本操作能力，可以将之放在工程建设中的水泥钙含量检测问题探究中：要测量水泥中的钙含量，需要去除水泥中其他氧化物，如二氧化硅和铁、镁、铝等金属氧化物，然后通过滴定反应，得到水泥样品中的钙含量。学生需要从题干中判断出该题目考查的对象是氧化还原反应，并运用学到的知识进行正确运算才能得到结果。

高中化学教学中建构“模型构建”能力，需要從化学教学的方方面面入手，比较典型的方法有建构思维导图、开展易混知识对比专题、创设实际生活情境，使学生达到认识、理解、应用和建构模型阶段，培养学生的化学思维，全面提升学生的化学素养，达到提升高中化学教学质量的目的。

参考文献：

[1]邹文生.高三化学教学中建构“模型认知”能力的研究[J].化学教与学，2018（8）：26-28.

[2]冯品钰，何彩霞.发展学生模型认知的化学教学实践：以“离子晶体”为例[J].教育与装备研究，2018，34（4）：29-33.

[3]申燕，解慕宗，林建芬.“模型认知”视域下高三化学实验复习策略研究[J].中学化学教学参考，2018（Z1）：62-64.