模型认知与建构在高中化学中的价值

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《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》明确了高中生化学模型认知与建构的要求，借此满足高中化学核心素养的诉求，发挥化学教学所有教学资源优势，助力学生思维认知能力的锻炼以及问题处理能力的发展，避免传统记忆性学习带来的缺陷与不足。再加上高中化学传统教学漏洞百出，学生的化学模型认知与建构工作一直处于停滞状态，学生课堂学习收获也微乎其微，很难满足新课程标准以及化学核心素养的诉求。所以，重新审视认识高中化学模型认知与建构的价值意义有着一定的必要性，有助于充分发挥化学模型认知建构的效能。对此，笔者将基于对化学模型认知与建构的认识，论述相关的教学策略，以供相关教育工作者参考。

一、高中化学模型认知与建构的价值

（一）有利于导向学生化学深度学习化学模型认知与建构是高中化学教师培养学生核心素养，践行素质教育理念的首选举措。在化学模型认知与建构基础上，学生需从化学文本素材中提炼基础模型，然后采取多样化的模型论证手段持续修正优化，不断完善初步构建的化学模型，同时切实运用于各类型化学问题的思考与解决中，将零碎化的化学知识串联起来，持续深化模型认知与建构的程度，摆脱浅表性学习状态。如以“硫的转化”一课为例，教师需要从SO2的基本化学性质出发，然后逐步引导学生结合SO2的氧化性、还原性以及漂白性等性质进行对应的SO2的化学模型建构，最后再结合生活中一些真实案例进行问题的思考探索。这样学生就能在化学模型认知与建构的辅助下，对SO2的化学知识持续深入了解，真正意义上摆脱浅表性记忆学习状态。

（二）有利于创新发展高中化学教学化学模型认知与建构能创新改革传统的高中化学教学模式。因为在化学模型认知与建构诉求下，高中化学教师必定转变传统教学模式基础，更加注重学生模型建构的各项诉求，并转化为具体的模型建构目标，导向学生自主分析探讨教材知识内容，注重培养学生发现问题、探索知识理论的思想能力，旨在强化学生知识学习的主体性，而不是被动地等待教师的知识灌输，一定程度上实现了教学理念以及教学举措的全面革新。以“氮的循环”一课教学为例，教师在高中生模型认知与建构的诉求之下，会从备课环节明确模型建构的核心要素，根据氮气的性质、氮的氧化物性质、铵盐的性质以及硝酸的性质等进行具体模型认知与建构目标的设置，并为学生设计一系列的自主学习活动，驱动学生充分调动自身的主观能动性参与到化学问题的思考与处理中，锻炼提升高中生理论与实践融合转化的能力，而不是机械性记忆氮的各种化学性质，以此来发挥模型认知与建构对高中化学的创新效能。

（三）有利于减轻学生化学学习压力化学模型认知与建构的价值还体现在其能减轻学生的化学学习压力，满足“双减”政策所提出的学科教育诉求。在化学模型认知与建构的辅助下，学生得以高效地分析各种零碎、片面的化学知识之间的逻辑关系，并在模型建构实践论证过程中尝试化学知识的运用，利用简洁明了的化学图形、符号等降低学生化学知识学习的难度。同时，保障学生深度理解所需要掌握的化学知识，保证学生参与化学课程的高效性，也借此来减轻学生的化学知识学习压力，避免题海战术、记忆性学习等落后教学模式带给学生的化学学习压力。以“氧化还原反应”一课的化学模型认知与建构为例，由于氧化还原反应学习难度较大，教师便会运用化学模型认知与建构的优势，以化学价升降与电子的得与失为核心进行碎片化知识的串联，简单直观地表现二者之间的关系以及氧化还原反应的本质概念，然后再联系一些真实的案例内容，引导高中生循序渐进地加深自身对氧化还原知识的理解，并在此过程中减轻自身碎片化知识记忆以及机械性训练的压力。由此可见，化学模型认知与建构能有效减轻学生的学习压力。

二、高中化学模型认知与建构的具体策略

（一）构建化学模型建构情境，激发学生模型认知活力高中生作为化学模型认知与建构的主体，其课堂参与的活力与积极性决定着教师所设计的化学教学活动的实际应用效能，影响着学生化学模型建构的实际收获。唯有将学生真正意义上代入化学模型建构活动中，才能保证所有学生都能获得实质性的发展。对此，教师可利用化学模型建构情境的创设营造良好的课堂氛围，利用不同模型建构情境传递化学模型建构的要点要素，为学生带来化学模型建构的灵感，促使学生积极参与到化学模型建构活动中，以此来发挥学生化学模型建构的主观能动性。以“认识有机物”一课的化学模型认知与建构为例，教师可以日常生活有机物的运用为背景进行化学情境的构建，客观展示有机物对人们生活的影响。学生由于受到熟悉生活情境的激发，会对有机物的学习产生兴趣。然后教师再让学生尝试从结构角度切入学习，利用所展示的物理模型分析不同分子式、结构式以及电子式对有机物性质的影响。这样学生便会积极主动地运用教学情境以及物理模型进行有机物化学模型的认知，力求掌握甲烷的物理性质以及化学性质，熟悉了解取代反应的具体概念，构建完善的有机物认知模型，而教师也发挥了教学情境对高中生化学模型建构的助力效能。

（二）明确化学教材物理要素，导向学生构建物理模型物理模型作为化学基础模型的核心组成之一，自然也是学生构建个人化学模型不可或缺的内容板块，决定着学生化学模型认知与构建的收获。所以教师可深入分析教材所配备的物理模型要素，掌握可利用的实物模型与思想模型，将一些抽象的化学知识概念立体化，将微观粒子内容宏观化，带给学生更为直观的感官认知体验，并在此过程中助力学生进行化学模型的建构。以“共价键与分子的空间结构”一课为例，由于这一课知识较为抽象，可供选择的实物模型较多，所以教师可选择一些可组建的小球、塑料板以及一些积木等，运用于手性碳、分子对称性以及空间结构等核心抽象模型，让学生在实体模型的建构辅助下，认知共价键以及分子空间结构的具体特点，实现抽象知识的立体化，导向学生构建完整的分子空间物理模型，为后续化学认知模型的建构奠定良好的基础，以此来帮助学生深层次掌握非极性键的判断、极性分子的结构特点等等，确保学生顺利完成这一课的化学模型建构。

（三）筛选数学模型建构素材，应用数学模型建构认知化学教师可利用数学模型辅助学生进行化学模型的建构。数学模型主要是指化学知识学习与运用过程中使用数轴、函数等数学知识进行化学问题的定量分析，辅助学生进行化学数量的转化与运用，加深学生对各种化学数量的感知能力。为此，教师可灵活运用各种数学技巧手段，并引导学生运用于化学模型认知与建构中，分析处理所遇到的各种化学问题，辅助学生进行化学数量的转化，建立一定的数量关系，达到数学模型建构带动学生化学模型认知与建构学习目标。以“化学反应的速率”一课为例，教师可选择坐标轴、函数等数学关系式表示化学反应速率，让学生精准运用函数式记录转化表示催化剂、底物浓度以及反应时间等不同单一变量影响下，H2O2生产氧气的速率所受到的影响。而学生将所记录到的数据进行简单的处理分析之后，便可得到对应的直角坐标系，绘制出特定的直角坐标系进行数据的表达。这样学生就能够根据图例的展示，进行化学知识的定量分析，实现由化学现象到化学规律再到化学知识的数学定量表达，完成具体的化学认知模型建构，以此来发挥数学模型对学生化学认知模型建构的带动效能。

（四）落实问题论述模型建构，发展学生问题论述模型问题论述与表达作为化学问题模型的核心组成，通过科学规范论述化学课堂的知识学习成果，并在此过程中获得一些模型修正与完善的灵感，实现化学模型的二次巩固完善，助力自身化学模型的认知与构建效率提升。所以，化学问题论述模型的认知与建构理应受到化学教育工作者的重视。对此，教师需要在化学问题模型认知与建构过程中，传授一些规范化、高效性以及针对性的问题论述模型方法，辅助学生养成良好的问题论述习惯，促使学生按照问题发现、思考以及处理的顺序科学地论述各个阶段状况，规范化学生化学模型论证与完善，并利用问题论述模型的构建助力学生持续发展个人的化学模型认知与建构能力。以“自制米酒”一课的化学模型认知与建构为例，教师可先要求学生深入了解制作米酒的基本原理、手段以及注意事项，并初步提出问题：“影响米酒自制的主要因素是什么？”促使学生先掌握后续问题论述的核心内容。然后，教师再让学生按照制酒现象、制酒规律以及问题总结的问题论述流程进行模型构建，通过问题论述深化学生对制作米酒问题知识模型的认知，并在规范化论述过程中助力学生进行化学模型建构。

综上所述，通过深入分析探讨高中化学模型认知与建构，不难发现其对于高中生化学知识的提升效能是综合全面的，既能帮助高中生将零碎、片面的化学知识串联起来，还能锻炼学生的理论与实践融合转化能力，使高中生摆脱浅表性学习状态。对此，高中化学教师需深入分析化学模型认知与建构的核心价值，结合本班学生学情动向选取最为合适的教学手段，通过模型建构情境、各类型模型建构等举措切实推动学生进行化学模型认知，最终达到充分发挥化学模型认知与建构的价值的目的。

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作者:王三华 单位:福建省武平县第二中学