试论“模型认知”思维在高中化学教学中的培养

陈仲书

摘 要：核心素养已经成为化学教学中的重要内容，而“模型认知”则是学生必须具备的核心素养之一。学生具备良好的“模型认知”思维，可以认知化学现象的本质和规律，实现思维能力的有效提升。教师应将“模型认知”思维贯穿于电解质的电离、离子键、原子结构、化学反应与能量转化等化学知识的教学中，提高学生的化学核心素养。

关键词：高中化学;核心素养;模型认知;思维能力

中图分类号：G633.8 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）01-0090-02

核心素养反映了学生的认知水平及解决实际问题的能力。只有不断提升学生的核心素养，才能让学生从知识的表象深入到知识的内部，从而真正理解和掌握知识的本质规律。高中化学核心素养包含了五个要素，包括微宏结合、变化平衡、模型认知、实验探究、科学精神，而“模型认知”思维是其中的一个重要要素，也是学生学习化学知识应该具备的素养。在化学教学中培养学生的“模型认知”思维，可以让学生以理想化的方法对化学事实进行近似、形象和整体的描述，进而揭示其本质和规律。本文重点分析高中化学“模型认知”思维的培养方式。

一、高中化学“模型认知”的概念及意义

1.概念

“模型认知”是学生展开化学学习的起点，也是学生对化学事物进行分析与研究时应该具备的素养。在“模型认知”的过程中，学生可以透过化学对象的本质属性和特征，深入理解化学规律，从而合理运用化学知识。

2.意义

在化学学习中，很多学生都存在死记硬背公式的现象，对化学知识的本质规律理解不深。对学生展开化学“模型认知”思维的培养，可以引导学生从直观向抽象思维发展，再实现抽象思维到实践获取的过渡，从而帮助学生构建化学知识网络，提升学生的学习能力。此外，对学生的化学“模型认知”思维能力进行培养也是当前新课改的要求，所以在化学教学中培养学生的“模型认知”思维是很有必要的。

二、高中化学“模型认知”思维的培养方式

培养学生“模型认知”思维，不仅能帮助学生掌握化学知识，而且可以激发学生学习兴趣，提升学生的解决问题能力和思维能力。在高中化学教学中，一些重要的知识模块非常适合培养学生的“模型认知”思维。因此，教师应从这些知识模块入手，促进学生化学核心素养的提高。

1.在“电解质的电离”教学中，培养学生的“模型认知”思维

“电解质的电离”是高中化学“电解质”章节的一个重要内容，如果教师将这些知识直接灌输给学生，势必会让学生产生很多疑问，更无法使学生深入理解 “电解质的电离”有关概念。因此，在教学“电解质的电离”的过程中，教师需要重视培养学生的化学“模型认知”思维能力，使学生能够通过具体的化学模型探讨化学概念，并从概念中掌握知识的本质及规律。教师可以引导学生利用具体的图像建立化学模型，使学生直观、清晰地了解“电解质的电离”。例如，教师可提供弱电解质电离过程的图像，让学生建立起弱电解质电离过程的化学模型。在此图像模型中，学生可以直观地看到：当弱电解质分子电离速率等于离子结合弱电解质分子速率时，弱电解质电离处于平衡的状态，溶液中的电解质分子数与离子数也保持恒定不变。通过这个模型，学生可以明白影响电离平衡的因素有哪些、什么是电离平衡等，从而对这些知识进行逻辑架构，有效地理解电解质相关知识。也就是说，在“电解质的电离”的学习中，学生应该先构建相关的化学图像模型，再根据图像模型分析其电离平衡关系，从而在大脑中建立知识模块，提高学习质量。

2.在“离子键”教学中，提高学生的“模型认知”素养

随着化学知识学习的逐渐深入，越来越多的学生会感觉到学习上的压力。特别是对于一些抽象的化学知识，学生无法直接从课本中的定义和概念了解具体内容。如果教师不及时发现学生的学习困难，仍要求他们死记硬背有关知识，就会增加他们的学习压力。在学习高中化学离子键等有关知识时，很多学生无法有效区别非极性键、极性键、离子键这几个抽象的概念，这时教师再要求学生死记硬背这些概念，就会让学生失去学习的兴趣与动力。教师可以引导学生先阅读与思考非极性键、极性键、离子键这几个抽象的概念，然后引导学生建立相关模型，以体现这些化学键之间的关系及本质区别。从化学“模型认知”方面引导学生构建这些概念的化学模型，不仅可以提高学生的学习效率，而且可以有效培养学生的化学“模型认知”素养。

3.在“原子结构”教学中，让学生展开“模型认知”思考

在传统教学模式下，一些教师只是一味地讲解课本中的化学知识，而课本中的知识很难有效引导学生从微观角度去理解和认知化学知识，这也会降低学生的学习兴趣。为了解决上述教学问题，教师可以运用先进的多媒体教学技术，对微观世界中的化学知识进行生动形象的阐释，帮助学生展开“模型认知”思考，从而提高学生的化学核心素养。在教学原子结构这部分知识点时，一些教师直接借助课本上的图片、文字帮助学生理解什么是原子结构，这不利于学生在大脑中形成完整的原子结构模型。为了让学生真正掌握什么是原子结构，教师可以利用多媒体教学设备，导入具体的原子结构图片内容，生动形象地展示原子结构模型的演变过程。教师可以引导学生先分析原子结构的微观图片，再结合实物模型，将微观图片与实物模型联系起来，从而构建微观和宏观之间的联系，进而深入认知原子结构。根据化学课程内容，借助多媒体教学设备的影音播放功能，导入一些与课程相关的视频及音频，可以引领学生走入微观世界中，并在此过程中构建化学模型，让学生展开“模型认知”思考，进而探究化学知识的本质规律。

4.在“化学反应与能量转化”教学中，提高学生的“模型认知”能力

化学反应与能量转化是高中化学的重要内容，但很多学生无法深刻掌握其规律，只停留于学习的表面。因此，教师在实际教学中要适当提高对学生的学习要求，让学生在掌握基础知识的前提下，不断提高自身的知识技能和学习能力。教师可引导学生从化学“模型认知”层面，加深对相关化学知识的理解，使学生掌握化学反应与能量转化的规律，以提高学生的化学核心素养。教师可以选择一些学生常见或者比较熟悉的化学反应，提高学生的“模型认知”能力。教师可以在课堂教学中播放一段点燃奥运会主火炬的视频，并让学生思考奥运会火炬燃烧涉及哪些热化学方程式以及化学反应。然后，教师可以引入相关的化学模型，让学生结合上述化学反应分析丙烷点燃后的能量变化，从而帮助学生探究奥运会主火炬点燃过程中发生的能量转化。教师应在教学中不断引导学生构建化学模型，使学生形成惯性思维。这样，当学生遇到“化学反应与能量转化”的相关问题时，就会自然而然地构建化学模型，并逐渐形成从“模型认知”方面展開对化学知识的学习与探究的习惯，最终提高学生的“模型认知”能力。

三、结语

综上所述，在高中化学教学中，教师应该转变传统的授课思路，不仅要加深学生对化学知识的理解，而且要培养学生的化学核心素养，全面提升学生的学习能力。其中，在高中化学核心素养中，“模型认知”是一种比较重要的化学核心素养，也是学生学习化学知识的起点。所以，教师要在化学教学中融入“模型认知”核心素养培养理念，帮助学生构建相关的化学知识模型，使学生可以运用化学知识模型来深入探讨化学知识的本质规律。

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