彭主瑞 (甘肅武威市民勤縣第四中學)
“模型認知”是化學特質(zhì)的思維方法,也是構(gòu)成化學核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容?!澳P驼J知”是基于對化學實驗事實的比較分析、概括歸納后抽象出的方法建構(gòu)模型,再現(xiàn)物質(zhì)變化規(guī)律,主要有認識模型、理解模型、運用模型、建構(gòu)模型四個層次。教師要突出學生“模型認知”能力的發(fā)展,主要從四方面來推進。
對于“模型認知”能力的最低層次是“認識模型”,就是讓學生對所學化學知識點具備初步認識、表達、復(fù)述、再現(xiàn)、辨識的能力。如在化學實驗里,分離與提純的操作模型有“蒸餾、干餾、萃取”等方法,這些概念的辨析都屬于“認識模型”范疇。如果對相關(guān)化學概念辨識不清,則在面對相關(guān)試題時難以正確解答。所以,我們在優(yōu)化學生“認識模型”教學時,要注重對化學考點內(nèi)容進行全面梳理,把握高考大綱要求,建構(gòu)化學知識點的“認識模型”,借助樹狀思維導(dǎo)圖方式,構(gòu)建化學知識網(wǎng)絡(luò)體系。如在新制氯水實驗中,對于溶液中五種粒子及性質(zhì)的學習,可以通過思維導(dǎo)圖方式分別呈現(xiàn)。對于氯氣,具有氧化性,能夠與鐵離子、溴離子、碘離子等發(fā)生反應(yīng);對于氯離子,可以加入硝酸銀生成白色沉淀;對于次氯酸,具有不穩(wěn)定性,在強光下會產(chǎn)生氣泡,同時具有漂白性,能夠?qū)τ猩紬l或品紅溶液進行褪色,可以使紫色石蕊溶液變紅褪色;氫離子具有酸性,在活潑金屬、碳酸鹽作用下會產(chǎn)生氣泡。思維導(dǎo)圖是一種表達發(fā)散性思維的有效圖形思維教學工具,可以結(jié)合化學知識點,通過思維導(dǎo)圖進行整合,對所學化學知識點進行串聯(lián)并以樹狀形式展現(xiàn),促進學生圍繞化學關(guān)鍵詞,將化學知識點進行完整識記,夯實學生化學基礎(chǔ)。
在化學學習中,一些知識點具有相似性,學生在復(fù)習時易混淆,導(dǎo)致解題時出錯。針對這些易混淆知識點,一方面要加強學生的辨析,另一方面可以通過搭建“理解模型”,增強學生對化學知識點的認識。如,對氫氧化鈉與醋酸兩者的反應(yīng),讓學生從化學反應(yīng)來認識“完全反應(yīng)”的概念,當PH=7 時,及反應(yīng)后醋酸與醋酸鈉物質(zhì)的量濃度比為1:1,應(yīng)用電荷守恒、物料守恒來分析離子濃度的比較。一些學生誤認為PH=7 是完全反應(yīng)的條件,影響相關(guān)試題的正確理解,對醋酸與醋酸鈉的濃度比分析,加深學生對電離、水解程度的深刻認識。這類題型,多以易混淆的兩類化學知識點為比較對象,教師要讓學生從挖掘化學本質(zhì),多角度探析“理解模型”的應(yīng)用,增強學生的化學備課能力。
在化學學科核心素養(yǎng)中,應(yīng)用能力是關(guān)鍵。研究和學習化學,要注重知識學習與實際應(yīng)用的關(guān)聯(lián),運用化學知識、方法,來解決實際問題,提升化學知識應(yīng)用能力。如,對生產(chǎn)實踐中的工藝流程圖,往往應(yīng)用到物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型中。如廢釩催化劑回收工藝,需要從四個方面來搭建情景。一是明確物料的走向,哪些步驟需要加入哪些物質(zhì),包含哪些反應(yīng),生成或轉(zhuǎn)化哪些物質(zhì);二是明確工藝重點步驟,對于生成中的一些工藝,可能會涉及更多的步驟,需要對其主要步驟進行提煉;三是明確工藝操作,生產(chǎn)實踐中往往需要設(shè)定崗位,增加其他設(shè)備、材料來優(yōu)化工藝質(zhì)量;四是設(shè)定具體條件,包括溫度、壓強、PH 值等。這些涉及具體生產(chǎn)實踐的化學應(yīng)用情境,需要從“運用模型”中涵蓋基礎(chǔ)理論、化學反應(yīng)、實驗方法等應(yīng)用知識。
在化學“模型認知”能力發(fā)展中,“建構(gòu)模型”是展現(xiàn)學生創(chuàng)新思維,綜合運用化學知識解決實際問題的重要途徑。綜合性化學實驗題型中,往往需要從探究目的、實驗裝置、物質(zhì)反應(yīng)條件、藥品的選擇等方面,讓學生建構(gòu)實驗?zāi)P汀H缣骄苛蛩醽嗚F的分解產(chǎn)物,推測殘留紅色粉末,運用氧化還原反應(yīng)規(guī)律,建構(gòu)硫酸亞鐵分解模型,選擇硝酸鋇、品紅試劑等來推測分解產(chǎn)物,并推測實驗現(xiàn)象??梢?,“模型認知”能力的發(fā)展,需要模型假設(shè)的提出,以實際問題來探究化學模型,發(fā)展學生“模型認知”思維,促進學生化學關(guān)鍵能力的養(yǎng)成。
總之,教學中,我們需要關(guān)注學生“模型認知”能力的培養(yǎng),引領(lǐng)學生運用所學化學知識,正確判斷、解釋、說明有關(guān)化學現(xiàn)象及問題,提升理解模型、運用模型、建構(gòu)模型的綜合素養(yǎng)。