基于模型建构的高中化学教学思考
徐炜迪
在新改革深化发展的背景下,社会对教学的要求也不断提高,而在这一过程中高中化学教师的教学方法和教学理念也有了很大的转变.其中,借助模型学习法进行直观教学被广为应用.实践证明基于模型建构的高中化学教学更有利于提升学生的学习效率和学习能力.本文阐述了模型教学的基本内涵及应用价值,并分析了物理模型、概念模型和数学模型在高中化学教学中的运用.?一、模型构建的基本內涵及应用价值概述
模型的概念在不同的领域具有不同的定义,简单地说,模型就是在对问题科学分析的基础之上,突出问题的主要特征,略去其非本质特性的一种简化的描述或模拟.它既可以是具体的实物,也可以是抽象的概念.模型构建就是建构模型的过程,是一种高效的思维方法,同时也是重要的学习工具.模型教学是一种较为直观的教学方法,通过研究模型来反映事物的特征和本质,在提升学生学习兴趣和学习效率的同时还能够培养学生分析问题、解决问题的能力.教师通过模型教学可以更清晰、直观地讲解知识,学生在这一过程中也能更好地接受知识.化学是高中教育的重要学科,与其他学科及日常生活都有着紧密的联系,有助于学生的自身发展以及知识技能储备.模型思想在高中化学中也得到了广泛应用,不论是在化学概念、化学规律还是在化学反应类型中都应用了模型思想.构建化学模型能够让复杂的化学知识变得模式化、层次化,利于学生的学习和掌握.?二、模型构建在高中化学教学中的运用
1.物理模型在高中化学教学中的运用.
物理模型指的就是通过实物或图画的形式对所要描述的对象进行直观表达.高中化学中也出现了很多的物理模型,并且在教学中得到了广泛的应用.在高中化学教学中,较为常见的物理模型主要出现在有机化合物的分子模型、晶体模型以及工业生产原理装置图.教师可以尝试让学生使用橡皮泥来自己动手制作物理模型,在这一过程中不仅能让学生更好地掌握知识,还能锻炼学生的动手能力以及思维能力.例如,在甲烷的教学中,可以采用物理模型进行教学,能够让学生更清晰地理解甲烷的结构特征和化学性质,更好地理解取代反应的原理和特点.物理模型还能够让学生更好地理解为什么甲烷不是平面结构,而是正四面体结构.在了解了甲烷的空间结构以后,还可以利用球棍模型建立起乙烷、丙烷的物理模型,从而认识到烷烃的空间结构是锯齿状而不是直线状.
2.概念模型在高中化学教学中的运用.
概念模型指的是通过文字、符号等元素来构成流程图,从而对所要表达事物的规律进行描述、展示.概念模型具有直观化、简洁化的特点,在高中化学教学中,化学方程式就是非常典型的概念模型.概念图的运用可以引导学生弄懂化学知识及化学方法的形成过程,掌握研究化学知识的基本原理和方法.此外,由于化学知识点较为零散,如果没有找到知识点之间的关联性和逻辑性,学生学习起来会较为困难.因此,在每一阶段课程的教学完成后,通过概念模型来对知识点进行总结归纳,帮助学生将所学习的知识进行串联,形成一个完整的知识结构图,能够让学生更好地记忆和掌握知识.例如,在氧化还原反应这一知识点的教学中,就可以使用概念模型来辅助教学.在氧化还原反应知识的教学中,一般是先让学生掌握通过化合价的升降来判断氧化还原反应,紧接着就是要求学生通过电子转移来分析氧化还原反应.假如借助概念模型来分析电子的转移方向和数目可以提升学习效率.
3.数学模型在高中化学教学中的运用.
数学模型就是通过数字符号所建立起的数学结构表达式.高中化学教学中运用的数学模型大致可以分为两种,一种是数式模型,一种是图形模型.例如,在化学反应方向这一知识的教学中,通过使用数式模型来分析化学反应是否能够自发进行.通过掌握吉布斯等温方程式△G=△H-T△S这一数式模型就能够帮助学生理解和记忆反应自发性的判断.在头脑中构建数式模型能够对知识进行更牢固地掌握.在放热反应和吸热反应这两个概念的教学中,可以使用图形模型来教学.通过构建反应过程中的能量变化图,将放热反应和吸热反应中所要掌握的知识点都包含在这两个图中,学生遇到这类问题的时候,只需要在头脑中构建出这一图形模型,解决相应的知识也就不成问题了.数学模型能够有效提升学生对化学的学习兴趣和自信心也有很大的帮助.
在高中化学课堂教学中应用模型教学符合新课程改革的要求与理念,通过模型的构建进行知识的教学不仅让学生掌握了知识与技能,更重要的是帮助学生树立起了“过程与方法”的学习理念.模型教学能够帮助学生更好地掌握知识,构建知识体系,能够增强学生对化学学习的兴趣和自信心,提升学生的化学学习效率.