摘 要:化學(xué)新課標提出了五大學(xué)科核心素養(yǎng),其中之一就是“證據(jù)推理與模型認知”,模型作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)十分重要的認知工具,合理高效地利用它將對教育教學(xué)工作有極大的促進作用。據(jù)此,本文以科粵版初三化學(xué)“元素”這一節(jié)課的內(nèi)容為例,引入模型,以期對各位老師的教育教學(xué)工作有所參考。
關(guān)鍵詞:模型認知;化學(xué);學(xué)科核心素養(yǎng)
2018年年初,教育部正式發(fā)布了《普通高中化學(xué)課程標準(2017年版)》,提出了五大化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。其中“證據(jù)推理與模型認知”對化學(xué)學(xué)科來說是非常重要的思維方式與學(xué)科素養(yǎng),因此,如何幫助學(xué)生逐步適應(yīng)與形成這一素養(yǎng),是每一位教師需要思考的問題。化學(xué)中的模型多種多樣,該如何合理利用呢?
本文以粵科版初三化學(xué)第二章第四節(jié)《元素》為例,以一堂引入模型的教學(xué)設(shè)計為例,談?wù)勅绾卧趯嶋H教學(xué)工作中引入模型方法授課。
一、 模型的分類
模型一般可以分為物質(zhì)模型、符號模型和理論模型。物質(zhì)模型即反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)的模型,符號模型主要指代各種化學(xué)用語,而理論模型則是將抽象的理論知識用一定的模型直觀呈現(xiàn)出來。在部分文獻中還會提到一類特殊的模型——認知模型,簡單來說就是我們俗稱的知識框圖、思維導(dǎo)圖等??梢姼黝惸P透鞑幌嗤?,應(yīng)如何將其有效地組織起來應(yīng)用于教學(xué)中呢?
二、 引入模型的課堂教學(xué)
元素這一節(jié)課本身比較抽象,學(xué)生理解起來比較困難,但是借助模型,將學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的分子、原子、離子等知識聯(lián)系起來,將會大大降低學(xué)習(xí)的難度。
據(jù)此你發(fā)現(xiàn)了什么?
原子可以講個數(shù),元素不能講個數(shù)
將普通的比例模型用學(xué)生熟悉的磁鐵代替,在增添趣味性的同時降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度
依據(jù)新知
引發(fā)思考
元素是對一類原子的總稱,依據(jù)什么來分類?(從原子內(nèi)部來思考?)
原子由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成。選哪一種微粒好?為什么排除中子、電子,選擇質(zhì)子?
【能不能依據(jù)電子?】
以鈉原子為例
(1)什么會發(fā)生變化?
(2)得失電子還屬于一類原子?
【能不能依據(jù)中子?】(表格列出Na、Na+、C—12、C—13、C—14的質(zhì)子、中子和核外電子數(shù))
鈉原子在化學(xué)反應(yīng)中會失去最外層電子形成Na+。
但它們還是屬于同一類,因此選擇電子不合適。
中子數(shù)會發(fā)生變化而質(zhì)子數(shù)非常統(tǒng)一。
由此可以得出元素的定義(從質(zhì)子數(shù)角度)。
核電荷數(shù)由質(zhì)子數(shù)決定,二者相等
1. 具有相同 (質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱
2. 具有相同核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱
依據(jù)學(xué)生剛剛形成的元素概念,順著原子內(nèi)部構(gòu)成的角度,推測出元素的完整概念。
順著學(xué)生的思路,逐步揭示元素選擇質(zhì)子作為分類依據(jù)的原因,進而自然地得出元素的概念。
元素符號前加數(shù)字,還能表示兩種含義嗎?應(yīng)該表示什么含義?(3H)
1. 第一個含義不具備,因為元素只論種類不論個數(shù)
2. 三個氫原子
通過提問理清元素符號書寫時的規(guī)范和含義。通過多樣的例子讓學(xué)生明白元素符號在不同背景下的含義。
淺嘗輒止
1. 元素符號太分散,因而形成了元素周期表
2. 播放視頻(知道元素周期表中每一小方格內(nèi)提供了那些信息)
前20號元素任選一個介紹
元素周期表也是一種重要的理論模型,在初中要求不高,借助生動的視頻,能讓學(xué)生簡單了解并讀出元素周期表中的直接信息。
三、小結(jié)
本堂課在元素的概念、宏微聯(lián)系的認知模型,以及對元素周期表的簡單認識三個方面涉及模型化教學(xué)。將看不見的微粒用學(xué)生熟悉的磁鐵代替,既有趣又能加深理解;學(xué)生通過建構(gòu)宏微聯(lián)系的認知模型,能在頭腦中理清宏微的區(qū)別與聯(lián)系,將主要知識點融匯貫通;對于元素周期表,在初中階段淺嘗輒止即可。借助模型,成功地將抽象的元素課變得形象而容易理解,可謂優(yōu)點良多。
參考文獻:
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作者簡介:倪蘇毅,福建省福州市,福建師范大學(xué)。