王琪琪 戴 雯
(河北省固安第一中學(xué) 河北 廊坊 065500)
隨著國(guó)家教育改革在高中教育領(lǐng)域中的不斷滲透,高中教育者的教學(xué)觀念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,更加注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)和思維方式的培養(yǎng)。為了能夠更好地幫助學(xué)生完成化學(xué)知識(shí)技能的學(xué)習(xí),教師應(yīng)落實(shí)證據(jù)推理思維以及模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的教育培訓(xùn)工作,以此來(lái)迎合目前高考選拔人才的發(fā)展趨勢(shì)?;诖?,筆者將從證據(jù)推理思維以及模型認(rèn)知能力兩個(gè)角度對(duì)高中化學(xué)課程中核心素養(yǎng)教育策略深入討論,以期對(duì)從事化學(xué)教育管理工作的有關(guān)老師略陳管見(jiàn)。
1.1 證據(jù)推理?!白C據(jù)”通常是指客觀存在的事實(shí),常被用于表明某個(gè)主張或者觀點(diǎn)是真實(shí)有效的。證據(jù)信息大致可分為兩類(lèi),一是數(shù)據(jù),即參數(shù)值,其主要來(lái)源于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、生活現(xiàn)象、調(diào)查資料、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、科學(xué)史實(shí)等等。二是知識(shí),即對(duì)抽象概念或者客觀真實(shí)事物的一種理解,其主要建立在化學(xué)規(guī)律、概念以及原理等抽象水平上。而“推理”則是指由已知命題經(jīng)過(guò)推理演繹得出全新命題的一種思維模式,如歸納推理等。推理過(guò)程的關(guān)鍵要素主要涵蓋兩點(diǎn):其一,推理需要具備強(qiáng)邏輯性,其二,推理需要對(duì)客觀事實(shí)加以尊重。在滿足這兩點(diǎn)推理要素后所得到的命題才更具可靠性。從化學(xué)學(xué)科的角度上來(lái)看,很多理論體系均是建立在大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,當(dāng)學(xué)生遇到陌生的化學(xué)問(wèn)題時(shí),教師便可引導(dǎo)其結(jié)合已知命題通過(guò)找出證據(jù)、提出假設(shè)以及邏輯推理來(lái)解決新問(wèn)題。證據(jù)推理的具體流程如圖1所示。證據(jù)推理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要點(diǎn)在于讓學(xué)生對(duì)自身的證據(jù)意識(shí)有一定的認(rèn)知,使其能夠基于對(duì)現(xiàn)有化學(xué)知識(shí)證據(jù)來(lái)驗(yàn)證和推理所提假設(shè)的真?zhèn)危瑥亩砬逵^點(diǎn)、證據(jù)以及結(jié)論的內(nèi)在邏輯,提高證據(jù)推理的質(zhì)量。
圖1 證據(jù)推理過(guò)程圖示
1.2 模型認(rèn)知。由于化學(xué)學(xué)科涉及到很多分子層和原子層等人們難以用肉眼去察覺(jué)的物質(zhì),并且有很多化學(xué)研究都是針對(duì)微觀世界所開(kāi)展的,因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,研究人員經(jīng)常會(huì)遇到不能直接對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況。針對(duì)該類(lèi)情況,研究人員便會(huì)以想象、類(lèi)比或抽象等方式創(chuàng)建一個(gè)能夠放映研究對(duì)象本質(zhì)、形態(tài)及特征的簡(jiǎn)化模型。而認(rèn)知?jiǎng)t是指向比較、抽象、概括、分析、綜合等思維活動(dòng)。我們可以將“模型認(rèn)知”理解為學(xué)生在化學(xué)模型的輔助下進(jìn)行思維的方式。簡(jiǎn)而言之,便是以近乎理想化的化學(xué)思維對(duì)微觀世界中的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化構(gòu)建,用以更直觀的揭示化學(xué)規(guī)律或化學(xué)本質(zhì)的抽象方法。如構(gòu)建“水分子電離結(jié)構(gòu)”來(lái)研究電離平衡本質(zhì)的本質(zhì)[1]。如圖2所示。引導(dǎo)學(xué)生積極參與化學(xué)建?;顒?dòng)是高中化學(xué)教育工作中非常重要的內(nèi)容,其不僅可以幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)結(jié)構(gòu)本質(zhì),同時(shí)也有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科中未知事物的探索熱情,使其能夠切身體會(huì)到化學(xué)的魅力。
圖2 水分子電離模型
1.3 證據(jù)推理與模型認(rèn)知的內(nèi)在關(guān)聯(lián)?!缎抡n標(biāo)》中明確指出,“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的教學(xué)實(shí)質(zhì)及目標(biāo)主要包含以下內(nèi)容:具有基本的證據(jù)思維意識(shí);可熟練運(yùn)用模型來(lái)解釋特定的化學(xué)現(xiàn)象及其本質(zhì)規(guī)律等等。此外,教師還應(yīng)結(jié)合學(xué)生的真實(shí)水平對(duì)其進(jìn)行合理劃分,并針對(duì)不同水平的學(xué)生制定不同的教學(xué)方案。
以“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”為例,教師可按照以下標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行水平劃分。水平1:能從物質(zhì)變化中提取證據(jù),能識(shí)別常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)模型,能將理論模型與化學(xué)事實(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)匹配。水平2:能從微觀和宏觀不同視角去收集證據(jù)并推斷出合理結(jié)論,能對(duì)無(wú)紙模型進(jìn)行描述和理解,能指出模型的內(nèi)涵。水平3:能通過(guò)定性與定量相結(jié)合的方式收集證據(jù)并推斷出結(jié)論,能基于物質(zhì)變化找出研究對(duì)象和理論模型之間的異同點(diǎn),能說(shuō)明模型的適用范圍及使用條件。水平4:能根據(jù)各類(lèi)物質(zhì)及反應(yīng)的差異性特征找出充分的證據(jù),能分析復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題并構(gòu)建相應(yīng)模型。
隨著新課改理念在高中教育領(lǐng)域中的滲透,教師在落實(shí)對(duì)學(xué)生知識(shí)技能培養(yǎng)的同時(shí)也逐漸意識(shí)到核心素養(yǎng)教育的重要性。對(duì)此教師應(yīng)從課前準(zhǔn)備和課堂活動(dòng)兩個(gè)層面上制定符合當(dāng)前學(xué)生發(fā)展需求的教學(xué)方案,為幫助學(xué)生培養(yǎng)證據(jù)推理思維、提升模型認(rèn)知能力創(chuàng)造條件。
2.1 課前準(zhǔn)備。做好充分的課前準(zhǔn)備工作是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要前提。在課前準(zhǔn)備階段,教師需做好以下工作:第一,明確培養(yǎng)目標(biāo)。對(duì)班內(nèi)學(xué)生的整體水平進(jìn)行綜合考察,以此來(lái)制定具有較強(qiáng)針對(duì)性的方案。第二,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行有效分析,并在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)的培養(yǎng)方案。第三,因材施教。針對(duì)不同學(xué)生自身所表現(xiàn)出的個(gè)體差異性在基礎(chǔ)教學(xué)方案中進(jìn)行優(yōu)化,確保每一位學(xué)生都能積極參與到教學(xué)活動(dòng)中。此外,教師還應(yīng)為學(xué)生布置簡(jiǎn)單的課前作業(yè),使其在課前對(duì)化學(xué)知識(shí)有大致的了解,并找出其中的問(wèn)題,以此來(lái)鍛煉學(xué)生的證據(jù)推理思維。例如,在講解“鹵代烴”章節(jié)內(nèi)容之前,教師可引導(dǎo)學(xué)生在課前對(duì)乙烷和溴乙烷等與之相關(guān)的概念加以熟悉,通過(guò)了解鹵素代替乙烷中的氫原子,以證據(jù)推理的方式可以判斷出C-H鍵的鍵能應(yīng)大于C-Br鍵的鍵能,因此當(dāng)發(fā)生取代反應(yīng)后,C-Br鍵會(huì)發(fā)生斷裂,而C的非金屬性則不如Br[2]。
2.2 課堂活動(dòng)。為了賦予課堂活動(dòng)更多趣味性,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的探索熱情。教師可在課堂上積極引入一些豐富的教學(xué)元素。如翻轉(zhuǎn)課堂、趣味實(shí)驗(yàn)、小組活動(dòng)、情境教學(xué)、競(jìng)技游戲等等。這些教學(xué)元素均能在課堂活動(dòng)中充分活躍學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)化學(xué)課堂的高效性。證據(jù)推理思維的培養(yǎng)可從化學(xué)理論知識(shí)入手。例如通過(guò)定性與定量相結(jié)合的方式,收集不同證據(jù),以此來(lái)證明溶液發(fā)生離子反應(yīng)或處于離子平衡狀態(tài)。而模型認(rèn)知能力的培養(yǎng)則可以將抽象化學(xué)模型作為切入點(diǎn)。例如建立離子反應(yīng)平衡模型,簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn),以此來(lái)探究電解質(zhì)強(qiáng)弱以及沉淀的轉(zhuǎn)化、影響平衡的因素等問(wèn)題。
以《水溶液中的離子反應(yīng)與平衡》這一章節(jié)內(nèi)容為例,教師可以在該課程的實(shí)踐授課中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生們證據(jù)推理的思維以及模型認(rèn)知的能力。
3.1 教研討論,明確重點(diǎn)。定期參與教學(xué)研討活動(dòng)有利于幫助教師更高效地完成化學(xué)教學(xué)工作。在教研討論中,教師可結(jié)合自身的教育經(jīng)驗(yàn),以“離子反應(yīng)與平衡”為核心,同其他教師共同探究“如何通過(guò)證據(jù)推理的方式來(lái)加深學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解,同時(shí)再借助化學(xué)模型來(lái)提高學(xué)生對(duì)離子反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)知,最大程度上強(qiáng)化對(duì)學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)”這一重要課題。
3.2 提出疑問(wèn),搜集證據(jù)?;瘜W(xué)教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)積極鼓勵(lì)學(xué)生在化學(xué)探究過(guò)程中善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并且針對(duì)問(wèn)題提出合理的假設(shè),再通過(guò)搜集證據(jù)辨別假設(shè)的合理性,最終得出新結(jié)論。以提出疑問(wèn)或假設(shè)的方式可以有效地激發(fā)學(xué)生的探索心理,引導(dǎo)其通過(guò)收集證據(jù)來(lái)反向推理得出結(jié)論,從而潛移默化地培養(yǎng)其證據(jù)推理能力。
例如,在學(xué)習(xí)強(qiáng)、弱電解質(zhì)的化學(xué)概念時(shí),教師可以先講解強(qiáng)電解質(zhì)的概念,即在水溶液中可完全電離的電介質(zhì)。如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等。此時(shí)教師可以向?qū)W生提問(wèn),弱電解質(zhì)概念以及常見(jiàn)的弱電解質(zhì)有哪些?在該問(wèn)題的導(dǎo)向下,學(xué)生會(huì)根據(jù)采用類(lèi)比推理的方式以強(qiáng)電解質(zhì)概念為指引,搜集相關(guān)化學(xué)理論,如電介質(zhì)概念。并通過(guò)電介質(zhì)化學(xué)概念將弱電解質(zhì)的范圍進(jìn)行劃分,再結(jié)合強(qiáng)電解質(zhì)的相關(guān)理論縮小范圍,最終明確弱電解質(zhì)的本質(zhì),即在水溶液中發(fā)生部分電離的電介質(zhì)。具體包括弱酸、弱堿、水等。
3.3 數(shù)據(jù)論證,創(chuàng)建模型。模型認(rèn)知主要是由兩部分內(nèi)容組成,一是構(gòu)建模型,二是使用模型。從教學(xué)實(shí)踐的層面上來(lái)看,二者存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。而創(chuàng)建模型作為模型認(rèn)知的基礎(chǔ),其重要性不言而喻。
例如,教師可以引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)電離平衡中的離子構(gòu)建相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型。以純水為例,純水中氫氧根離子的濃度與氫離子的濃度處于平衡狀態(tài),因此,純水呈電中性。此時(shí)教師可向?qū)W生展示氫離子模型以及氫氧根離子的結(jié)構(gòu)模,同時(shí)進(jìn)一步對(duì)延伸水的電離平衡知識(shí)內(nèi)容。如在純水中加入酸或堿會(huì)打破純水中原有的電離平衡狀態(tài),使電離方向出現(xiàn)正向或逆向的移動(dòng)。溫度變化也會(huì)影響電離平衡,溫度降低會(huì)抑制水的電離,反之亦然。水解鹽也可促進(jìn)水的電離[3]。在展示這些電離平衡的移動(dòng)時(shí),教師可用動(dòng)畫(huà)的方式來(lái)演示氫離子模型以及氫氧根離子模型受到其他外界因素的影響而產(chǎn)生的變化,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)知能力,使其能夠更加深刻地理解電離平衡的本質(zhì)。
3.4 及時(shí)測(cè)評(píng),提升素養(yǎng)。在培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理思維和模型認(rèn)知能力的過(guò)程中,為了能夠更好地了解學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)情況,教師可按照特定指標(biāo)對(duì)學(xué)生的思維能力水平進(jìn)行測(cè)試。在《水溶液中的離子反應(yīng)與平衡》課程中,教師可將測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)分為三部分內(nèi)容:第一,學(xué)習(xí)理解。其可進(jìn)一步細(xì)分為辨識(shí)記憶等。第二,應(yīng)用實(shí)踐。其可進(jìn)一步細(xì)分為分析解釋等。第三,遷移創(chuàng)新。其可進(jìn)一步細(xì)分為復(fù)雜推理等。以辨識(shí)記憶為例,教師需保障學(xué)生在該課程中能夠能依據(jù)事實(shí)證據(jù),正確識(shí)別常見(jiàn)的強(qiáng)電解質(zhì)以及弱電解質(zhì),并且熟練掌握電離平衡常數(shù)、pH的定義式、溶度積常數(shù)等表達(dá)式,最終能夠使用正確的化學(xué)用語(yǔ)來(lái)表達(dá)離子反應(yīng)平衡的狀態(tài)[4]。通過(guò)測(cè)評(píng)指標(biāo)可以有效判斷學(xué)生的推理思維和模型認(rèn)知能力的真實(shí)水平,教師可以此為依據(jù)對(duì)后續(xù)的教學(xué)方案進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整,力求能夠切實(shí)有效地提高核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作的實(shí)效性。
4.1 基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)步驟。對(duì)于高中階段的學(xué)生而言,其在學(xué)習(xí)不同的學(xué)科知識(shí)時(shí),所運(yùn)用的思維方式也會(huì)略有不同。在初中化學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)了如何通過(guò)對(duì)不同教育階段化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)來(lái)建立起從化學(xué)視角來(lái)看待問(wèn)題、理解問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維方式。站在化學(xué)視角的高度去看待化學(xué)問(wèn)題,通常可以借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助解題,結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息來(lái)反向推證所提假設(shè)是否正確,這種解題思路是在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上所進(jìn)行的再度升華,同時(shí)也是化學(xué)核心素養(yǎng)所需重點(diǎn)培養(yǎng)的思維能力。作為化學(xué)核心素養(yǎng)中的重要因素,“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”主要是指通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)積極探究和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息的收集、整合以及自主分析等相關(guān)能力。其主要教育目標(biāo)是幫助學(xué)生樹(shù)立獨(dú)立分析問(wèn)題思維能的同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生之間的協(xié)助能力。對(duì)此,教育者需理清“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”教育理念下各教學(xué)步驟的要點(diǎn),以期能夠在化學(xué)課堂的綜合實(shí)踐應(yīng)用中充分發(fā)揮“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的實(shí)效性。
首先,教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)收集各種實(shí)證并對(duì)其做出相應(yīng)的假設(shè)。其目的是將“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”教育理念深入貫徹落實(shí)到學(xué)習(xí)過(guò)程中,以此來(lái)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。單從字面上來(lái)看,“證據(jù)推理”便是要求學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)知識(shí)推理與驗(yàn)證的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)有理可依,而非引個(gè)人主觀臆測(cè)推理結(jié)果。在證據(jù)收集的環(huán)節(jié)中,學(xué)生可以通過(guò)查閱文獻(xiàn)、書(shū)籍等資料來(lái)獲取與需解決的化學(xué)問(wèn)題相關(guān)資料,熟練掌握與之相關(guān)的基本技能,完成證據(jù)收集完工作后,學(xué)生可在整合好的證據(jù)基礎(chǔ)上針對(duì)發(fā)生化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)變化提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)實(shí)驗(yàn)假設(shè)。
其次,學(xué)生還應(yīng)學(xué)會(huì)自主推理分析、驗(yàn)證及推理的全過(guò)程。學(xué)生在查閱文獻(xiàn)、書(shū)籍等資料后,對(duì)其所研究的物質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律便也有所了解?;瘜W(xué)教師可進(jìn)一步開(kāi)拓學(xué)生的化學(xué)思維,同時(shí)還可將班級(jí)內(nèi)的學(xué)生合理地組成多個(gè)合作學(xué)習(xí)小組,小組人數(shù)可控制在四到五名左右,小組內(nèi)的每一位學(xué)生均可負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)探究工作內(nèi)容中的某一項(xiàng)任務(wù),例如負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)資料、對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、結(jié)論匯報(bào)等等。雖然學(xué)生之間的分工存在差異性,但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每一位學(xué)生都應(yīng)積極參與其中,且每一次合作探究活動(dòng)小組,小組成員每一位學(xué)生所對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)可進(jìn)行互換,通過(guò)這種方式可以有效地避免某一名學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間負(fù)責(zé)一項(xiàng)工作所導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。
最后,教師還應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主建立化學(xué)模型。化學(xué)模型是其目的在于驗(yàn)證之前針對(duì)化學(xué)問(wèn)題所提出的假設(shè)是否正確,需由學(xué)生自主要建立相應(yīng)的化學(xué)模型來(lái)加以分析,化學(xué)模型的建構(gòu)過(guò)程通常按照“提出問(wèn)題”、“創(chuàng)建化學(xué)模型”、“解決問(wèn)題”三個(gè)關(guān)鍵步驟。教育者在選擇模型的選擇中,首先要以化學(xué)教材內(nèi)容為核心,將模型與化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以化學(xué)課程為起點(diǎn)積極創(chuàng)建模型,再利用模型解決化學(xué)問(wèn)題。在整個(gè)解題過(guò)程中,模型可以起到針對(duì)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐學(xué)習(xí)的銜接作用。從理論基礎(chǔ)的層面上來(lái)看,教育者可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)基礎(chǔ)上,需通過(guò)分析、概括等一系列計(jì)算方案來(lái)建立起相應(yīng)的化學(xué)模型,但是此時(shí)所建立的模型只是一種假設(shè)并非客觀事實(shí),因此需經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,才能將其作為理論進(jìn)行使用。從實(shí)踐學(xué)習(xí)的層面上來(lái)看,而言,在實(shí)踐學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生需根據(jù)已經(jīng)熟練掌握的化學(xué)模型原理,建立全新的化學(xué)模型。比如教師在講解有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容時(shí),便可使用化學(xué)模型的方式來(lái)向其他人來(lái)展示有機(jī)物,而學(xué)生也會(huì)在通過(guò)模仿和學(xué)習(xí)球棍模型的解題思路在腦海里存留。隨著教師在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中對(duì)各種化學(xué)模型應(yīng)用數(shù)理的不斷增加,就會(huì)在學(xué)生腦海中留下越多的化學(xué)模型思想,以此來(lái)提高其解決化學(xué)問(wèn)題的能力,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。
4.2 基于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)策略。高中化學(xué)的知識(shí)體系復(fù)雜程度及難度均有著顯著提升,且所涉及到的知識(shí)面范圍較廣,無(wú)形中便會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,使學(xué)生喪失對(duì)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和探究的興趣。教育者要想有效改善這一現(xiàn)狀,需積極在平時(shí)的教學(xué)工作中融入模型教學(xué)的基本理念,并利用化學(xué)模型來(lái)輔助學(xué)生們更加高效率、高質(zhì)量的解決化學(xué)難題。與此同時(shí),教育者還應(yīng)在備課時(shí)針對(duì)構(gòu)建模型這一環(huán)節(jié)預(yù)留出充分的時(shí)間,并且結(jié)合課程進(jìn)展情況來(lái)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。通常情況下,學(xué)生在剛開(kāi)始建立模型時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,隨著建模次數(shù)的不斷增加,學(xué)生也會(huì)逐漸培養(yǎng)出建模思維,并逐漸掌握模型構(gòu)建的要點(diǎn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。化學(xué)教師在課堂組織活動(dòng)中開(kāi)展模型教學(xué)時(shí)的教學(xué)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
首先是以實(shí)驗(yàn)探究為導(dǎo)向所構(gòu)建的化學(xué)模型?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科中不可或缺的重要組成部分,高中化學(xué)課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的頻率很高,教師可通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式向?qū)W生講解各種物質(zhì)所體現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)。從某種程度上而言,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的重要路徑。學(xué)生可以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中建立正確的化學(xué)思維,鍛煉其自身的動(dòng)手實(shí)踐能力?;瘜W(xué)教師還可在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中,有目的性地引導(dǎo)學(xué)生去針對(duì)所探究和實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)去構(gòu)建相應(yīng)的化學(xué)模型,以此來(lái)進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)該物質(zhì)化學(xué)特性的理解和認(rèn)知。
其次是以便捷為導(dǎo)向所構(gòu)建的理想化模型。構(gòu)建模型的本質(zhì)是將所研究的化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單化,大多數(shù)化學(xué)模型的構(gòu)建均與原型之間存在著一定的相似性,比如物質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的數(shù)量關(guān)系。但又不是所有模型均與原型存在共同點(diǎn),例如元素與元素符號(hào)。從某種角度上來(lái)看,即便是存在相似性的結(jié)構(gòu),其最多也只是模擬原型中相對(duì)比較突出的特征而已,即便可以無(wú)限接近于原型,但卻不可能與原型完全相同。對(duì)此教師可引導(dǎo)學(xué)生在解決化學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中可通過(guò)構(gòu)建理想化模型的方式來(lái)拓展解題思路,從而更好地提高解題效率,有利于培養(yǎng)學(xué)生在“推理與模型認(rèn)知”理念下的核心素養(yǎng),使學(xué)生能夠熟練掌握理想化模型的應(yīng)用方法,提高解決化學(xué)問(wèn)題的正確率。
最后是以選擇為導(dǎo)向所構(gòu)建的最佳模型。針對(duì)同一化學(xué)問(wèn)題通??梢詣?chuàng)建多種化學(xué)模型,對(duì)此教師需引導(dǎo)學(xué)生在多種化學(xué)模型中選擇最佳模型作為模板,開(kāi)展相應(yīng)的解題流程,從而幫助學(xué)生更加綜合、全面且深入的理解化學(xué)題目的內(nèi)在含義,以此來(lái)有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)建立模型所體現(xiàn)出的化學(xué)思維以及使用模型解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的能力,強(qiáng)化對(duì)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)能力的培養(yǎng)成效。
證據(jù)推理思維以及模型認(rèn)知能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,不能一蹴而就。因此教師需由足夠的耐心,在日常的教學(xué)實(shí)踐中潛移默化地向?qū)W生滲透證據(jù)推理的思維方式,同時(shí)充分利用化學(xué)結(jié)構(gòu)模型來(lái)輔助教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生的模型認(rèn)知能力。長(zhǎng)此以往,筆者相信學(xué)生定能形成科學(xué)的學(xué)習(xí)思維和習(xí)慣,以證據(jù)推理思維以及模型認(rèn)知能力為漿,駕駛核心素養(yǎng)的這艘帆船在化學(xué)海洋中翱游。