探討高中化學(xué)開展模型構(gòu)建教學(xué)策略

趙春美

（江蘇啟東第一中學(xué)，江蘇啟東 226200）

引 言

隨著新課程改革全面實施，很多教學(xué)思想延伸而出。由于高中化學(xué)是一門抽象性較強的學(xué)科，加上化學(xué)教師采取的教學(xué)方式過于單一、枯燥，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)時總會產(chǎn)生沉悶的負(fù)面情緒，對化學(xué)不感興趣，并缺乏學(xué)好化學(xué)的信心。在化學(xué)學(xué)科中構(gòu)建模型，即教師指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中將化學(xué)理論知識和實踐相結(jié)合，使抽象、復(fù)雜的化學(xué)概念知識形象化、具體化，進而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

一、基于生活構(gòu)建模型，強化知識應(yīng)用能力

現(xiàn)實生活涵蓋了大量化學(xué)知識。在化學(xué)教學(xué)中，教師可以結(jié)合學(xué)生現(xiàn)實生活中常見的情境構(gòu)建模型，激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)知識的興趣，營造生動、活躍的學(xué)習(xí)氛圍。在良好的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生借助生活化的化學(xué)模型拓展知識視野，以提高學(xué)習(xí)效率。教師還可以根據(jù)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容還原生活中常見的化學(xué)工具、材料、場景，并在此基礎(chǔ)上細(xì)化出化學(xué)模型，再結(jié)合實際問題及化學(xué)模型增強學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[1]。

例如，在教學(xué)“原子結(jié)構(gòu)”相關(guān)知識時，教師可以提出“從葡萄干面包模型至原子結(jié)構(gòu)行星模型”主題，結(jié)合葡萄干面包模型構(gòu)建出相關(guān)原子模型，指導(dǎo)學(xué)生運用構(gòu)建模型法充分體驗和感悟化學(xué)知識對科學(xué)發(fā)展的推動作用。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先理解葡萄干面包模型，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生理解和掌握原子結(jié)構(gòu)，并借此明確科學(xué)發(fā)展對社會發(fā)展的促進作用[2]。

化學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)之一，是讓學(xué)生理解、掌握化學(xué)知識，并學(xué)會運用所學(xué)知識解決實際問題。在高中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)模型既能幫助學(xué)生站在整體角度把握化學(xué)知識，還能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極地理解、記憶和存儲知識。例如，在教學(xué)“堿金屬”相關(guān)知識時，教師為學(xué)生構(gòu)建堿金屬活性強弱模型，指導(dǎo)學(xué)生借助模型分析堿金屬，以及堿金屬氧化物與水相溶后發(fā)生的不同反應(yīng)。隨后，教師幫助學(xué)生歸納、總結(jié)類似條件中不同活性的堿金屬的反應(yīng)情況，指導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)化理解和記憶所學(xué)知識。

二、巧借STEAM理念，深化知識理解記憶

STEAM即科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)英文首字母的縮寫，是指這5個關(guān)鍵因素構(gòu)成的教學(xué)理念。該教學(xué)理念有著顯著的挑戰(zhàn)性、創(chuàng)造性、趣味性及綜合性。在高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)中，教師踐行STEAM教學(xué)理念有利于幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)模型。在具體教學(xué)中，教師積極鼓勵學(xué)生動手操作，以獲取知識與技能。STEAM 教學(xué)理念涵蓋對項目問題的分析、解答等步驟，體現(xiàn)了任務(wù)驅(qū)動性特征。這種特征適用于化學(xué)模型構(gòu)建，有助于學(xué)生鞏固所學(xué)知識與技能[3]。

例如，在教學(xué)“原電池”一課時，化學(xué)教師讓學(xué)生分為若干小組觀察、組裝電池，同時觀察時間、電流、鋅片表面等實驗因素發(fā)生變化時出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。教師根據(jù)實驗現(xiàn)象提出問題：“該設(shè)備是否可為手機提供穩(wěn)定供電？”學(xué)生思考后，提出個人見解并嘗試對其進行論證。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建相關(guān)模型，從而充分了解原電池的工作原理。

三、創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境，優(yōu)化模型教學(xué)步驟

建構(gòu)化學(xué)模型需要經(jīng)歷猜想、驗證等一系列步驟。在建構(gòu)化學(xué)模型時，學(xué)生要具備縝密的邏輯思維和較強的探究、分析問題的能力[4]。在教學(xué)化學(xué)理論知識后，教師可以為學(xué)生提供實踐機會，讓學(xué)生運用所學(xué)知識對相關(guān)問題展開猜想和論證，從而增強學(xué)生的模型思想意識。教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相關(guān)情境，并設(shè)置層次性較強的問題，從而引導(dǎo)學(xué)生快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，幫助學(xué)生運用化學(xué)思維分析、解決問題，以提高學(xué)習(xí)效率[5]。

例如，在教學(xué)“鹽類的水解”一課時，首先，教師可以借助多媒體設(shè)備創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。教師向?qū)W生展示一張滅火器圖，并指出秋冬季節(jié)，天氣十分干燥，各地會頻繁發(fā)生火災(zāi)。發(fā)生火災(zāi)時，滅火器可以降低人員和財產(chǎn)損失。在學(xué)生觀察滅火器圖片時，教師繼續(xù)講解滅火器中的泡沫含NaHCO3溶液和Al3(SO4)3。在使用泡沫滅火器滅火時，使用者要先均勻地?fù)u動泡沫滅火器，促使兩種溶液快速混合產(chǎn)生CO2氣體。當(dāng)瓶中氣壓不斷增大時，滅火器就會噴射出泡沫形式的白色Al2(SO4)3沉淀。Al2(SO4)3沉淀附著在可燃物的表面，能夠阻止火焰接觸空氣。同時，滅火器中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)還會產(chǎn)生少量的水分，能起到降溫效果，從而澆滅火星。

此時，教師可以提出問題：“滅火器中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液均為鹽溶液，兩種溶液相互混合后會產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，為何會產(chǎn)生白色的Al3(SO4)3沉淀與CO2氣體呢？”學(xué)生相互討論后可得知：NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)后會生成CO2氣體，而Al2(SO4)3發(fā)生反應(yīng)后會生成Al(OH)3，其中，溶液中的AL3+與OH相結(jié)合后會生成Al(OH)3沉淀。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)猜想，實驗中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液均較為飽和且相互混合，那么是否說明NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液含有酸堿性？學(xué)生相互討論后分析得出：NaHCO3溶液可能呈現(xiàn)堿性，而Al2(SO4)3溶液極有可能呈現(xiàn)酸性。

其次，教師構(gòu)建化學(xué)模型。在上述問題的基礎(chǔ)上，教師可以讓學(xué)生相互討論，指導(dǎo)學(xué)生理解Al3(SO4)3溶液經(jīng)電離后會產(chǎn)生AL3+，之后通過水中電離會產(chǎn)生OH，由此會減少溶液中的OH 濃度，此時H+濃度也會因此增大，溶液中的c(OH)＜c(H+)，所以Al2(SO4)3呈現(xiàn)酸性；NaHCO3溶液電離后會產(chǎn)生HCO3，并結(jié)合水中電離產(chǎn)生的H+會減少溶液中涵蓋的H+濃度，OH的濃度則會因此增大，此時c(OH)＞c(H+)，因而NaHCO3溶液呈堿性。從上述化學(xué)模型中可知，各個粒子間的相互作用打破了水的電離平衡，這被稱為鹽類水解過程。

化學(xué)教師繼續(xù)提出問題：“請問該如何理解鹽類水解呢？”學(xué)生閱讀教材中的知識定義，即當(dāng)鹽和水相溶時，電離產(chǎn)生的陰陽離子與水電離產(chǎn)生H+或OH，會形成弱電解質(zhì)；溶液中的OH-濃度和H+濃度不相等，因而鹽溶液會呈現(xiàn)酸堿性。上述鹽和水的作用和反應(yīng)被稱為鹽類水解。

在上述建模教學(xué)中，化學(xué)教師借助問題啟發(fā)學(xué)生思維，以循序漸進的方式引導(dǎo)學(xué)生將已有知識經(jīng)驗與新知識相結(jié)合，以促使學(xué)生充分認(rèn)識、理解和掌握鹽類水解的本質(zhì)，并借此構(gòu)建微粒觀。

結(jié) 語

總之，隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，教育不斷深化改革。高中化學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)不可缺少的途徑。傳統(tǒng)教學(xué)方式脫離時代發(fā)展趨勢，無法滿足現(xiàn)代高中生的學(xué)習(xí)需求。教師應(yīng)當(dāng)注重構(gòu)建模型，以幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)體系，提高學(xué)生分析、解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的積極性，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心。由此，教師可以全面地提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)預(yù)期課程目標(biāo)。