構(gòu)建模型認(rèn)知 增強(qiáng)學(xué)科理解

儲(chǔ)海燕

【摘要】每年高考化學(xué)卷中電解質(zhì)溶液中微粒濃度大小比較一題，體現(xiàn)了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本文闡述了模型認(rèn)知的內(nèi)涵，以及在化學(xué)教學(xué)中的作用。在此基礎(chǔ)上，建構(gòu)了溶液中微粒濃度大小比較的認(rèn)知模型與教學(xué)策略，并落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐上。

【關(guān)鍵詞】模型認(rèn)知;教學(xué)策略;微粒濃度比較

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-7485（2020）31-0111-02

Construct Model Recognition Enhance Subject Understanding——Take the Comparison of the Concentration of Particles in the Electrolyte Solution as an Example

（Zhoushi Senior High School，Kunshan City，Jiangsu Province，China）CHU Haiyan

【Abstract】The question of the comparison of the concentration of particles in the electrolyte solution in the chemistry pa‐pers of the college entrance examination each year embodies the core qualities of chemistry disciplines such as"macro identification and micro analysis"，"evidence reasoning and model cognition".This article explains the meaning of model cognition and its role in chemistry teaching.On this basis，a cognitive model and teaching strategy for comparing the con‐centration of particles in the solution were constructed and implemented in teaching practice.

【Keywords】Model cognition;Teaching strategy;Comparison of particle concentration

一、問題緣起

電解質(zhì)溶液中微粒濃度大小比較一題，是每年高考化學(xué)卷中必不可少的一道題，該題要求學(xué)生從宏觀層面利用圖表、圖像、數(shù)據(jù)等證據(jù)進(jìn)行分析推理，從微觀角度理解微粒的溶解、電離、水解、沉淀等變化，并會(huì)利用化學(xué)符號(hào)表征微粒的變化過程及微粒間相互關(guān)系等，體現(xiàn)了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

二、關(guān)于模型認(rèn)知

在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，為了認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，了解其本質(zhì)和規(guī)律，教師會(huì)借助一些簡明扼要的符號(hào)表示出某個(gè)具體的實(shí)物或思維過程，如晶體結(jié)構(gòu)模型、原電池模型、氧化還原反應(yīng)模型等?！罢J(rèn)知”是一個(gè)人從知覺、語言、記憶、思維等方面去認(rèn)識(shí)客觀事物、解決實(shí)際問題并獲得新知和能力的過程。

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出的五個(gè)核心素養(yǎng)之一，說明它在化學(xué)學(xué)科的教學(xué)中有著重要的地位和作用：借助“模型認(rèn)知”，用精準(zhǔn)的化學(xué)語言來描述物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及變化過程;借助“模型認(rèn)知”，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理、歸納對(duì)比、知識(shí)遷移等實(shí)際解決問題的能力，既可促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的生成，又能提升學(xué)生的思維品質(zhì)，落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)。

三、基于模型認(rèn)知的教學(xué)策略

在化學(xué)的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，建構(gòu)知識(shí)的基本模型，應(yīng)用這個(gè)基本模型去理解和分析新的問題，在分析推理的過程中不斷修正和完善之前所建構(gòu)的模型，得到新的更完善的模型。基于化學(xué)模型認(rèn)知的一般教學(xué)策略如圖1所示。由此可見，模型認(rèn)知的建構(gòu)是學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行“認(rèn)識(shí)—建構(gòu)—再認(rèn)識(shí)—再建構(gòu)”的過程，是思維不斷盤旋上升的過程。

學(xué)習(xí)的目的不僅僅是所學(xué)習(xí)的知識(shí)本身，更是在探究新知的過程中所使用的科學(xué)方法和思維過程，所以基于模型認(rèn)知的教學(xué)策略也應(yīng)當(dāng)如此。教師的備課即是研究教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生已有的知識(shí)，初步構(gòu)思目標(biāo)思維模型，在實(shí)施教學(xué)的過程中運(yùn)用各種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)思維模型，并且用具有真實(shí)情境的問題來驗(yàn)證模型建構(gòu)是否合理。

四、基于模型認(rèn)知的教學(xué)實(shí)踐——以溶液中微粒濃度的大小比較為例

（一）關(guān)于“兩個(gè)微弱”的模型構(gòu)建

弱電解質(zhì)的電離是微弱的，如在0.1mol?L-1的氨水溶液中，存在著c（NH3?H2O）>c（OH-）>c（NH4+）>c（H+）;弱電解質(zhì)離子的水解是微弱的（水解相互促進(jìn)除外），如0.1mol?L-1的碳酸鈉溶液中，存在著c（Na+）>c（CO32-）>c（OH-）>c（HCO3-）>c（H2CO3）>c（H+）。

（二）關(guān)于“三個(gè)守恒”的模型構(gòu)建

在電解質(zhì)溶液中總是存在在電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒的關(guān)系。如在碳酸鈉溶液中，根據(jù)三個(gè)守恒的關(guān)系可以分別寫出數(shù)學(xué)關(guān)系式，如電荷守恒：c（H+）+c（Na+）=2c（CO32-）+c（HCO3-）+c（OH-）;物料守恒：c（Na+）=2[c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）];質(zhì)子守恒：c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）。在教學(xué)中，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的模型建構(gòu)，訓(xùn)練學(xué)生的思維，在綜合性的題目中，不管是單一溶液還是混合溶液，都可以通過已有的知識(shí)模型來解決問題。

五、結(jié)語

在高中化學(xué)的教學(xué)課堂中以及化學(xué)測試中，模型認(rèn)知受到了越來越多教師的關(guān)注，模型構(gòu)建在化學(xué)教學(xué)中必定會(huì)占有更大的比重，引領(lǐng)著命題的趨勢。以模型認(rèn)知為導(dǎo)向，改革化學(xué)課堂的設(shè)計(jì)理念，培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知的學(xué)科意識(shí)，提高學(xué)生模型認(rèn)知的應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生升華化學(xué)學(xué)科思維，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸軍.化學(xué)教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生模型認(rèn)知的思考與探索[J].化學(xué)教學(xué)，2017（09）.

[2]邢泰宇.離子圖像題的教學(xué)思考——2017全國新課標(biāo)Ⅰ卷第13題分析[J].化學(xué)教學(xué)，2018（03）.

（責(zé)編 張欣）