| 标题 | 基于中学化学学科核心素养的学生认知发展水平研究 |
| 范文 | 李兴龙 摘要：：“认知模型”是高中化学学科核心素养的重要组成。模型认知是对化学研究领域的研究结果加以解释或描述，是研究化学的基本思维方法。在化学教学中，教师可以以模型认知在化学学科核心素养中发挥的特殊作用为契机，在帮助学生建立、完善和使用模型的过程中，发挥化学模型认知的思维作用，促进学生学科素养的全面发展。本文以化学能与热能为例，基于中学化学学科核心素养对学生认知发展水平研究。 关键词：模型认知; 核心素养; 高中化学 中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：（2021）-04-212 模型是重要的研究方式，在近代科学发展中具有非常重要的作用。在化学学科教学中，教师可通过构建相应的化学模型，帮学生更好地学习化学知识。因此，在模型认知引导下，教师应深入分析化学学科和核心素养的核心内涵，优化课堂活动设计，加强学生对核心素养的培养，从而提高课堂活动的有效性。本文以“化学能与热能”教学模块的教学为例，引导学生通过深刻理解模型内涵、从而建构新模型，并能娴熟运用来解决此类的化学问题，内化模型认知素养，激发学生兴趣。 一、模型认知相关概述 模型认知思维的培育，可使高中生养成良好的学习习惯，形成解决化学问题的优秀思维模式，而这一思维模式便称作模型认知思维。针对高中生，这一思维模式涵盖推理、领悟、注意以及问题求解等诸多内容，学生可借助自身独立思维模式在大脑中建构思维模型，进而深层次理解化学知识。但熟练运用模型认知思维，要求学生具备个性化学习水平、独立思考能力以及较大的知识储备量等。在模型认知思维培育当中，这一思维具备有助于精炼关键元素、切实反映化学元素间存在的关联等特征。模型认知思维能够提升高中生群体化学知识的综合运用水平，并且还可以提高学生的核心素养，继而推动学生全面发展。 二、匹配知识表征，认识认知模型 教师立足学生化学认知基础，匹配知识表征，选择恰当的化学认知模型投放到课堂教学中，帮助学生准确认识认知模型。化学模型是对化学物质本质特征高度抽象慨括后得到的，模型內容必然与化学知识原型密切相关，教师可按照正向、逆向两个思维方向，组织学生进行化学说理，梳理化学理论知识与化学模型的内在联系，提高学生化学知识建构的完整性和系统性。高中化学教材分为必修教材和选修教材两部分，教师提供的化学认知模型要与学生化学知识基础和认知能力相匹配，选择难度不同的认知模型投放到化学课堂中，配合必要的启发诱导，帮助学生顺利认识和理解化学认知模型，为认知模型的实际运用扫清障碍。 二、揭示核心内涵，评价认知模型 化学模型能够揭示化学定理、化学规律的核心内涵，但并不意味着化学模型就是“真理”。相反，大部分化学模型都存在局限性，有其特定的使用条件和适用范围。教师在认知模型教学中要对化学模型进行深度剖析，组织学生分析化学模型的研究对象，使学生能够深刻理解化学模型与化学原型之间的关系特点，对化学模型进行正确评价和合理改进。教师要提高认知模型教学的开放性，发散学生认知模型思维，引导学生从不同角度看待化学模型的理论属性和实际应用，使学生客观认识化学模型的局限性，再利用这些教学契机，组织学生展开更加深入的探究学习，分析化学模型的使用条件和适用范围，思考这些模型框架之外的化学问题，拓宽学生化学认知视野，发展学生化学认知能力。 以“化学能与热能”教学模块的教学为例，从宏观物质变化的角度，分析反应放热、吸热的原因，在坐标系中画出放、吸热反应过程与能量变化的关系。之后以H2与Cl2反应生成HCI气体为例，引导学生交流讨论，评价分析，在原有模型基础上，完善成氢气与氯气反应能量变化图模型。在此过程中通过任务驱动-宏观说理-过程建模-微观探析-完善模型-问题思辨等举措，对概念展开宏微观视角解释，对概念形成过程建模解读，使概念形象化、直观化，促进了学生对概念的理解，发展了学生的模型认知素养。 三、指导思维推理，运用认知模型 运用认知模型需要学生在理解化学模型具体含义的基础上，熟练使用认知模型解释同一类型的化学物质，并且能够根据认知模型，对化学物质组成、结构、性质等特点进行推测，完成化学认知的正向迁移。物质的化学特点都是些微观、抽象的知识内容，对高中生抽象思维和逻辑思维提出了较高的要求，教师应加强课堂教学的思维指导，为学生明确深度探究的具体方向，引导学生围绕认知模型的核心体系展开推理，提高学生认知模型的应用能力。教师可以在思维推导过程中设置一些层层递进的问题链，从认知模型的基本认识入手，引导学生循序渐进进行深度学习，培养学生认知模型的一般思维。 以“化学能与热能”教学模块的教学为例，勒夏特列原理是分析很多化学可逆反应的重要理论依据。例如，分析N2+3H2·2NH3这一可逆反应时，可以根据勒夏特列原理，调整温度、压强等因素，提高反应平衡时NH3的含量。但勒夏特列原理的研究维度局限于化学热力学，在讨论NH3的工业生产时，需要以更加高效、有力的反应方式进行生产，提高工业生产的经济效益，仅靠勒夏特列原理进行思考是远远不够的。教师引导学生认识到勒夏特列原理在分析工业生产问题中的局限性，启发学生综合考虑化学动力学理论和勒夏特列原理，从温度、压强、催化剂等角度切入思考，构建NH3工业生产的化学认知模型。最后，教师详细解释我国工业生产NH3时采取的高温、加压、利用催化剂等具体方式，提高学生认知理解的准确性。 总之，在高中化学教学活动中，教师充分借助模型认知方法，能够帮助学生理解事物及其变化的本质特征和规律，提高他们分析和解决问题的能力。学生可通过构建模型认知轻松接受化学理论内容，为自身日后独立学习提供思维支撑与引导，最终提升学生的科学素养以及可持续发展能力。 参考文献 [1]保志明.从尊重与丰富学生认知的角度设计教学——必修模块“化学能与热能”的教学与思考[J].中学化学教学参考，2012（08）：14-15. [2]杨圣群.谈基于学生认知能力的“化学能与热能”教与学[J].化学教与学，2011（03）：20-22. |
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