中学化学教学应用模型法的实践研究

陆慧

摘要：模型法是抽象思维和形象思维的结合，它的直观性是大脑领会的起点，是由不知到知转化的开端，它的形象性又是形成和巩固抽象概念的支柱。通过模型法教学既可获得感性知识又可获得理性知识。使用模型法教学不仅传授知识，而且可以培养学生的观察能力、想象能力、记忆能力、创造性思维能力。

关键词：模型法；化学教学；思维能力

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）11-363-01

中学化学教学既要传授知识又要培养能力，而培养能力是中心环节。在自然科学的诸多方法中模型法无论在传授知识还是在培养能力方面都具有特殊重要的意义。所谓模型法是以某种程度的类似再现另一个原物的系统，并且在认识过程中以它代替那个原物，通过对模型的研究能够得到关于被再现原物的信息，这种方法称模型法。模型法可以分为物质模型法和想象模型法。物质模型法是由人工构造的或作为样本从自然界所获取的模型，它具有“实物的”“实在的”含义。想象模型法是一种把想象对象作为理想化的形态，是所研究的对象的思想映象，它具有“理想的”“抽象的”含义。模型的重要作用在于可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，更易于把握事物本质，便于逻辑思维。

现代心理学研究证明：人大脑的两个半球有不同的分工，左半球负责抽象思维等第二信号系统，而右半球则实现着具体形象的知觉等第一信号系统。两个大脑半球之间又有神经纤维束紧密联结，这样整个大脑就能够进行两种信号系统的协同活动。模型法则恰好要求两个大脑半球协同活动。西方的教育心理学的试验表明，这样学生得到的信息量是最多的，也是比较牢固的。模型法在中学化学教学中是一种常用的教学方法和手段。通过在实际教学中的对比应用来看，模型法在辅助教学，提高教学效果方面起到很重要的作用：

一、简化复杂问题，能突出地表达出研究对象的本质

在中学化学教学中要简明介绍一些化工生产原理和设备。实际的生产设备都是不能搬进课堂的。参观工厂虽然可以看到设备，就传授知识来说，参观不能代替课堂教学。在化学课堂里可以采用教学模型讲授化工原理和生产设备。这些教学模型可以在学生头脑中形成形象化的概念。有些化工生产设备极为庞大或复杂，即便到工厂也看不清楚，这样使用模型法进行教学就可以简明形象地帮助我们了解和掌握生产流程和复杂的设备。

二、使抽象内容形象化

在化学概念的教学中，模型法的作用更为突出。从认知的规律看，生动的直观往往可以使人们容易理解某些最基本的概念。例如分子概念的建立，虽然我们可以通过宏观的感觉（如分子扩散，微观照片）可以想象分子的存在，但是离开模型，这些微粒都是空洞的，不可捉摸的。当我们给出分子模型（例如水分子、氨分子的比例模型），学生就不仅知道分子微粒的真实存在，而且了解分子的存在方式，存在的具体形态。同时不同的分子组成不同的状况也是一目了然，它们的化学性质不同也是可以由模型直接推断，因而“分子是保持物质化学性质的一种微粒”的概念即可得到具体的形象和深刻的理解。原子概念的建立更需要依靠模型法。这些概念的建立单靠归纳、类比是很难得到结果的，而必须借助于模型法。再形象的语言也赶不上模型自身的表达，可谓“百闻不如一见”。

三、有助于建立立体化观念和空间想象力

以有机化学为例，使用分子结构模型，可以使复杂的分子结构教学立体化、具体化、简单化。在教学中可以把球棍模型和比例模型结合起来。比例模型使学生易于了解分子的形状，分子中各原子在空间的相对位置，电子云重叠等情况。球棍模型则可以对分子进行剖视，它既可以把分子中各原子在空间的排列情况显示出来，又可以把分子中各原子间的化学键表达得更为突出、明显。在说明键长、键角等重要概念时更为直观，为准确书写结构式打下基础。例如乙烯的分子结构，可以先用比例模型形成乙烯分子的整体结构的概念，分子呈平面形结构，所有原子都在一个平面上，使学生留下深刻的印记。再用球棍模型剖视乙烯分子结构，阐明乙烯分子中各种键长和键角，并对碳碳双键结合进行深入地说明。两种模型的交替使用，使学生对乙烯分子结构有完整的感知，形成牢固的立体概念。培养了空间想象力。

四、有利于培养创造性思维能力

模型法要求大脑左右半球的协同工作，这就可以发展学生创造性思维能力。在抽象思维和形象思维之间组成一个信息交流、信息转换的反馈系统中；形象思维接受了抽象思维提供的概念、数据、公式等信息，浮想联翩，产生相应的图像；抽象思维接受形象思维提供的图象信息使之更加富有活力，从而进一步获得新的概念、公式、数据。如此往复反馈，就一次次准确地把对象在思维中复制出来，使理解产生质的飞跃从而形成创造性思维能力。

综上所述，我们可以看出模型法在中学化学教学中具有极其重要的作用。模型法是抽象思维和形象思维的结合，它的直观性是大脑领会的起点，是由不知到知转化的开端，它的形象性又是形成和巩固抽象概念的支柱。通过模型既可获得感性知识又可获得理性知识。使用模型法不仅传授知识，而且可以培养学生的观察能力、抽象思维能力、想象能力、记忆能力、创造性思维能力。

当然，模型法也不是万能方法。它只是自然科学方法体系中的一种方法，只有和其他方法配合才能发挥作用。同时使用模型法还要注意：①模型和原型之间应具有相似的关系，其形式可被明显地表达和精确地规定。②模型在科学研究和教学过程中是被研究对象的代替者。③对模型的研究，可以得到关于原型的信息。模型法也不是一成不变的，只有与其他方法配合使用才能在中学化学教学中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 刘知新、王祖浩著《化学教学系统论》 广西教育出版社.

[2] 冯克诚等著《中学化学教学过程与方法选择》 内蒙古大学出版社.