例談初中科學建模教學的有效實施

王國峰

摘 要 《初中科學課程標準》中指出：課堂教學不應當拘泥于預先設定的、固定不變的方式，要善于利用多種教學手段有效教學。旨在培養(yǎng)學生的科學思維和科學應用能力的科學建模是教學中一種很有效的方式。教學中教師應強化學生的科學建模意識，重視開發(fā)利用好這種教學手段，發(fā)揮教學機制，設置與科學建模相關的課堂活動，引導學生通過自主探究培養(yǎng)學生的建模能力，提升學生的科學核心素養(yǎng)，從而提升課堂教學實效。本文從建模教學的優(yōu)勢出發(fā)，以詳實的案例淺談個人對提高建模教學的必要性和如何有效實施的看法，以期讓建模教學能夠在今后的課堂實踐中得以更加高效地開展。

關鍵詞 初中科學;建模教學;有效

中圖分類號：A，O572.24+6 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2019）21-0092-01

初中科學教學中，很多科學知識對于非常抽象、不易理解，建模法是一種解決這些難點知識的重要方法。教學中如果能將建模理論與教學實踐相結合，不僅有利于提高學生學習科學知識的興趣，也拓寬了學生的科學思維，從而提高其科學素養(yǎng)。

本文從重視建模優(yōu)勢，更新教學理念;強化建模環(huán)節(jié)，提高教學效率;細化建模流程，引導學生巧學巧練;審視考試題例，檢驗建模成效等四個方面，闡述了提高課堂教學有效性的策略。力求與教學實踐相結合，喚起各位教學同仁對模型教學的重視，達到拋磚引玉的效果。

一、重視建模優(yōu)勢，更新教學理念

研教是為了真學，教師必須熟練掌握多種教學方法，這樣教學才能做到游刃有余，輕負而高效。在初中科學教材中出現(xiàn)了大量的建模教學素材，作為科學教師，我們必須充分了解和重視其教學作用、教學價值。

（1）建模教學有利于核心問題解決;（2）建模教學有利于實驗現(xiàn)象更好解釋;（3）建模教學有利于學生系統(tǒng)知識串聯(lián)。

二、強化建模環(huán)節(jié)，提高教學效率

教材上一些重點模型圖可再發(fā)掘，其教學價值可以通過知識遷移再次提升拓展。例如，對于晶體熔化圖像或液體的沸騰圖像，就其自身而言是物態(tài)變化的重點知識，但是如果借用九年級科學中的內能知識，就很容易解釋“吸熱的物體，內能一定增加，溫度一定升高?！边@句話為什么是不科學的。

三、細化建模流程，引導學生巧學巧練

針對教學重難點，要引導學生重視巧學巧練，提升教學效果。

（一）精挑細選，打補丁

可以讓學生將好的題目補充在教材中相應段落的旁白處，這樣做的好處在于復習時有好的提醒作用，能有效契合知識點。

（二）勾連貫通，共整理

化學學習中常出現(xiàn)這樣一類問題，某反應的溶液（或廢液）中又加入了另一種化學藥品，分析加入藥品后會發(fā)生幾個反應，哪個反應先發(fā)生，反應后溶質是什么成分？對應的反應有怎樣的實驗現(xiàn)象？最后還往往再來個過量分析。這種題對學生的綜合能力要求比較高，分析起來要分階段進行，還要能熟練引用所學的化學知識，是很多學生的學習難點。

四、審視考試題例，檢驗建模成效

建模是知識的另一種表現(xiàn)形式，多以圖示形式出現(xiàn)，比較生動有趣，易于激發(fā)學生學習興趣，更有利于拓寬學生的復習視野?，F(xiàn)在建模在試卷中的考查方式也越來越豐富，大體可以分為這幾種模式：

1.分析模型 得出信息 解決問題

2.文字信息 建立模型 解決問題

這種模式強調檢驗動手畫模型圖的重要性。粗看過程復雜，似乎難以解決。

如，有這樣一道題例：汽車已成為許多人出行的主要交通工具，行車安全已越來越受到人們的重視。如圖，雙黃線右側的兩個機動車道，每車道寬3.6米，一輛長為4.5米，寬1.8米的轎車，以54千米/時的速度，由南向北勻速行駛在左側機動車道正中間。某時刻，在距離轎車前方S=22.5米的岔路口的C點，一輛長為1.8米的自行車，突然從非機動車道橫穿機動車道，不考慮轎車和自行車車速和方向變化以及制動情況，自行車車速只有在m/s和m/s范圍內才能避免與轎車相撞。

如果不畫圖，許多學生就很難分析出有兩種情況，也很難算準兩種情況下的路程分別是多少，問題當然解決不了。如果審清題意后，能分別畫出快過與慢過兩種情況下的模型圖，則本題中“復雜”的路程就容易計算出來，問題也就容易解決。

3.評價模型

如2017年八年級下學期期末試卷22題第（1）小題，先從模型圖和已有知識出發(fā)，問液態(tài)水變成固態(tài)水的本質（分子的間隙變大），再由易到難，讓學生評價是否有必要用更細致的水分子模型“ ”來代替原有水分子模型？這種評價對于知識的考察是非常細致和靈活的，這種評價涉及度的把握。本題模型圖反應的變化是物理變化，物理變化前后分子的種類是不變的，所以沒必要。我們在平時教學要注意有時一味地強調細致反而是不科學的，細致到什么程度是要看條件，最簡單的例子就是保留小數(shù)位，題中寫明保留一位小數(shù)就是條件。不看清題，保留的小數(shù)多了那就是畫蛇添足。

初中科學建模教學任重道遠，需要教師多花功夫研究，發(fā)掘建模教學價值，重視對學生習慣和學習能力的培養(yǎng)。相信教師只要知行合一，長期踐行，我們的課堂教學就能大放異彩，學生的科學素養(yǎng)一定會得到更大提升。

參考文獻：

[1]肖堯.小學高年級學生科學素養(yǎng)探究[D].華中科技大學，2016.