建构高中化学模型教学方法的研究
高中化学教学中研究性学习方法的研究
高中化学教学中研究性学习方法的研究1. 引言1.1 研究背景高中化学教学作为学生学习科学知识的重要环节，一直备受关注。
传统的教学模式以教师为中心，学生被动接受知识，存在着课堂内容枯燥、学习兴趣不高等问题。
随着教育理念的更新和科学教育的提倡，研究性学习逐渐成为一种新的教学方法。
研究性学习是指学生通过自主探究、探讨和实践，主动获取知识、运用知识和解决问题的过程。
它强调学生参与性、实践性和探究性，有助于学生培养批判性思维、创新能力和解决问题的能力。
在高中化学教学中，研究性学习方法的应用还比较有限。
教师普遍存在对研究性学习理念的认识不足，缺乏相关的教学策略和方法。
有必要对高中化学教学中研究性学习方法进行深入研究与探讨，以期为提高教学质量、激发学生学习兴趣、培养学生创新能力提供理论支持和实践指导。
【字数：238】1.2 研究意义高中化学教学中研究性学习方法的研究具有重要的意义。
研究性学习有利于培养学生的创新思维能力和实践能力。
通过自主探究和实践，学生可以更好地理解化学知识，培养他们解决问题的能力和实验设计的能力。
研究性学习可以提高学生对化学学科的兴趣和学习积极性，激发学生学习的动力和热情。
通过开展有趣和实用的研究项目，可以激发学生的学习兴趣，让他们更主动地参与学习过程。
研究性学习还可以促进学生之间的合作交流和团队合作能力的培养。
通过团队合作解决问题，学生可以学会倾听和沟通，培养团队协作意识。
研究性学习方法的研究对于提高高中化学教学质量，培养学生综合素质具有重要的意义。
2. 正文2.1 高中化学研究性学习的定义高中化学研究性学习的定义是指通过学生自主探究、实验设计、数据分析和结论推断等方法，培养学生独立思考、解决问题的能力，促进学生在化学领域深度理解和掌握知识的一种教学方法。
在这种教学模式下，教师不再是传授知识的主导者，而是扮演引导者和学习顾问的角色，通过提出问题、引导讨论、激发学生兴趣，激发学生的学习主动性和创造性。
基于模型认知素养能力培养的高中化学教学实践研究
基于模型认知素养能力培养的高中化学教学实践研究摘要：本文立足教学实践，阐明模型认知的内涵，通过教学实践研究建立认知模型能力的路径，提出可行性措施，在高中化学教学中落实模型认知核心素养。
关键词：模型认知;建模能力;高中化学2021年福建省实施“3+1+2”新高考模式，不再编写考纲，只有新课标。
高考化学试题必然注重对学科核心素养的考查，化学学科核心素养之一为证据推理与模型认知，这是化学素养的思维核心，是考查的重点，本文立足本校教学实践阐明如何发展和提升学生的建立模型认知能力。
一、模型认知素养培养现状分析立足本校化学教学实际，第一学期期末分别对本校三个年段进行调查分析如下：（一）高一学生无法有效建立相关核心知识体系的思维模型让学生从必修一金属元素钠镁铝铁中任选一种元素画出物质转化的思维模型导图，大部分学生只能做到对课本知识的复述而无法建构元素化合物相关知识体系思维模型，导致元素化合物知识无法系统化。
元素化合物知识在高一上新课时学生就感觉知识点多且零散，高三复习时总是费时费力，一轮二轮复习过后又易忘记，使元素化合物的复习课停留在较低的认知水平，效率极低。
（二）高二学生无法有效建立相关化学理论深层次思维模型让学生分析化学平衡体系中平衡常數Kp、Ka、Kb、Kh、Ksp之间的关系，学生思维一片混乱，对平衡体系的深层次的模型认知能力不够，无法利用勒夏特列原理，将化学平衡相关的知识进行深层次的思维建模。
（三）高三学生没有构建很好的解题模型，导致解题能力薄弱，无法深度学习高三综合题信息量大，解题能力速度要求高，面对复杂转化或综合知识解决问题时，学生欠缺必备的化学思维，缺乏方法类的解题模型作支撑。
许多学生无法突破思维瓶颈顺利解题。
从学生实际出发，为发展学生模型认知的核心素养能力，在课堂教学的设计和实施中具体做法，策略探讨如下。
二、模型认知的内涵新课标关于模型认知的表述简明扼要：建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
基于模型认知与建构的高中化学教学策略
基于模型认知与建构的高中化学教学策略作者：李灵敏来源：《化学教与学》2020年第01期摘要：模型认知是化学核心素养的一个维度，对化学教学具有重要功能。
教学中合理运用模型认知与建构的教学策略，不仅可以提高学生的化学学科逻辑能力与思维品质，还可以有效保障化学学科核心素养在课堂落地生根，开花结果。
关键词：模型;模型认知;模型建构;教学策略文章编号：1008-0546（2020）01-0018-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.01.005一、研究背景模型是一种重要的科学方法，在科学发展中发挥了重要的作用。
国外很多教育工作者都大力倡导模型教学，在我国的高中教育研究中，对数学模型教学、物理模型教学、生物模型教学的研究起步较早，相比较来说，化学学科对模型教学的研究较晚。
2017年版《普通高中化学课程标准》首次将“模型认知”写进了高中化学教学课程目标范畴，从此化学教师开始关注模型认知、模型建构等与模型相关的课堂教学设计与实践。
二、模型认知与建构教学的内涵与功能“模型”一词来源于拉丁文，初始含义是样本、标准和尺度，中文原意即规范。
“认知”是指人类认识客观事物、获得知识的活动，包括知觉、记忆、学习、言语、思维和问题解决等过程。
人们为了某种特定目的而对认识对象所做的简约化描述就是“认知模型”，简称为“模型”，而在“模型认知”一词中“模型”和“认知”属于偏正关系，“模型”是修饰语，“认知”是中心词。
所以，“模型认知”可以理解为“基于（借助于）模型的认知”，它要求学生通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，通过它们建构一个具有代表性的模型。
高中化学核心素养将“证据推理与模型认知”作为一个维度专门表述，说明模型认知对于化学教学具有重要功能。
其一，简化描述功能，可以将教材文本中繁琐的语言描述简化成理想的图示、符号、图表等简洁的模型化语言;其二，形象解释功能，可以将一些看不见摸不着的化学微观结构，基于其内在结构特点利用实物进行模型假想，达到对微观结构的解释;其三，迁移推理功能，借助已经建构的模型，利用分析、迁移、对比、推理等思维方式解决化学实际问题，检验建构的模型是否成功，在模型应用中提高学生解决实际化学问题的邏辑能力与思维品质。
基于“模型建构”的单元教学设计——以最新鲁科版高中化学教材必修第二册“元素周期表的应用”设计为例
元素周期表（律）是学生学习元素化合物知识的重要工具。
通过元素周期表（律），学生可以整合元素化合物知识，揭示不同元素之间的联系，构建认识元素和物质性质的新视角，使自身对元素化合物性质的认知由感性走向理性、从表象走向本质。
本文，我们基于“元素周期表（律）”的学科价值及目前教学中存在的问题，展开“元素周期表的应用”单元教学设计，通过证据推理的方式建构关联元素性质和物质性质的“构———位———性”模型，以培养学生证据推理、模型认知核心素养。
一尧单元整体分析从课程角度分析，元素周期表（律）是中学化学的核心概念之一，对学生认知元素性质、物质性质及其变化规律、化学基本原理均有重要的指导作用。
初中阶段，学生主要基于元素视角认识典型代表物的性质；高中必修阶段，学生先从物质类别和元素价态的角度认识物质间的转化，然后基于元素周期表（律）探寻物质转化背后的实质规律，最终建构“构———位———性”模型。
学生的认识进阶如图1。
从最新鲁科版高中化学教材（以下简称“教材”）的编排顺序看，“元素周期表的应用”编排在必修第二册第1章的章末。
之前，学生已经完成了大量元素化合物知识的学习（宏观视角）。
通过本章的学习，学生研究物质性质的视角由宏观转向微观：探究影响元素性质的内在因素，认识“元素性质递变规律”，借助元素周期律（表）这一工具对元素化合物知识进行概括、整合，并能够预测分析陌生元素、物质的性质。
从化学史角度分析，元素周期表（律）的发现和发展实际上是人类对于元素及物质认知不断追问、探索的结果（图2）。
所以，元素周期表（律）的学习应定位于元素及物质学习这一大的背景下，应通过对具体元素及物质性质的探究，建立元素性质与物质性质间的联系，认同元素周期表（律）在预测陌生元素及物质性质中所表现出的优越性。
学生在教材第一章第2节学习了元素周期表的结构，初步认识了“元素周期律”，但他们的理解停留于表面。
学生存在的主要问题指向了本单元教学的核心教学目标，见表1：图1元素周期表(律)课程内容的进阶图2基于化学史的“周期表(律)”发展追问厦门第一中学/梁弘文福建省普通教育教学研究室/黄丹青基于“模型建构”的单元教学设计———以最新鲁科版高中化学教材必修第二册“元素周期表的应用”设计为例通过上述分析，本节的教学重点是：同周期、同主族元素性质的递变规律；构建关联元素性质与物质性质的“原子结构、周期表中位置、元素性质”认知模型；应用“构———位———性”认知模型预测陌生元素及其化合物性质。
例谈化学模型建构的常见模式
例谈化学模型建构的常见模式作者：方华来源：《中小学教学研究》2021年第01期摘要建构化学知识的思维模型能有效地解决化学知识繁多、内容松散、无法形成有效知识体系的问题。
《化学反应原理》教学建构了四种化学思维模型——原理模型、程序模型、方法模型和类型模型，对引导学生建立原理型知识的思维模型有一定的成效。
关键词高中化学原理模型程序模型方法模型类型模型学生在学习《化学反应原理》时，常见的问题是缺乏比较系统的知识体系、知识的自我建构能力及分析问题的逻辑性、程序性。
教师在教学中若能巧妙地运用模型建构思想帮助学生建立典型模型，网络化知识结构，深化理解原理，复杂的问题就会变得简单化。
笔者以《化学反应原理》教学为例谈谈构建思维模型常见的四种模式——原理模型、程序模型、方法模型和类型模型。
一、模型建构模型建构，又称建模，就是建立系统模型的过程。
钱学森认为，模型就是通过我们对问题现象的了解，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要因素、略去一切不主要因素所制造出来的“一幅图画”[1]，一个思想上的结构物。
模型建构就是舍去研究对象（原型）的一些次要细节及非本质的联系，把主要因素、本质联系、主要特征抽象出来再进行综合，用适当的文字、线条、图形等方式呈现，以简化和理想化的形式再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学思想[2]。
化学建模就是在解决化学实际问题时，用化学语言、方法去近似地刻画实际问题并进行提炼，将其抽象为模型，再用模型去解决实际问题的过程。
在新一轮高中课程标准的修订中，高中化学学科的核心素养被界定为五项基本素养，其中有一项为证据推理与模型认知[3]。
对于该项素养的界定，除了认识化学中常见的物质模型和结构模型、依据模型描述化学研究的对象、说明化学现象的本质、预测物质以及变化的可能结果之外，还要具备建构模型以解析化学现象的能力[4]。
二、模型建构的常见类型（一）思维模型思维模型指的是利用思维导图的模式，将化学中常见的化学原理和化学模型分解为几个知识要点，让学生通过对知识要点的记忆和理解，能够有效地理解和掌握化学原理的基本内容和含义。
建构主义在新课程高中化学教学中的应用
在 教学实践 中的应用。
一
■张 秀 云
子 化 合 物 、 素 的 化 合 价 、 本 反 应 类 元 基 型 。 师 要 在 充 分 了解 学 生 的 原 认 知 结 教 构 的 基 础 上 ， 分 利 用 教 材 资 源 ， 计 充 设
、
为 学 生 达 到 化 学 概 念 的 意 义 建
非建构 主义所 阐述的真正 的概 念意义建 和 化合价 有 什么 关系？
通 过 教 师 单 向传 授 得 到 ，也 不 是 简 单 的 信 息 输 入 、 储 、 取 ， 是 学 习 者 在 一 存 提 而
定 的情景 下 ， 过与教 师、 通 同伴 的协 作活
动 ， 过 新 旧知 识 经 验 间 的 “ 化 “ 通 同 和 顺 应 ”在 双 向 的 相 互 作 用 下 实现 主 动 建 构 ，
认 识 化 学 与 人类 社 会 的 密 切 关 系 ， 关 注 人 类 面 临 的 与 化 学 相 关 的 社 会 问题 ” 要 ： “ 过 以 化 学 实 验 为 主 的 多种 探 究 活 动 ， 通 使 学 生 体 验 科 学 探 究 的 过 程 ，强 化 科 学 意 义 的载 体 。 概 念 教 学 既 是 化 学 教 学 的 重 点 ， 是 教 学 的难 点 。出现 在 中 学 教 科 又
能够 帮助 学 生 概 念 意 义 建 构 的 阶梯 式
问题 ：
提出 ， 教学 中要 “ 从学 生 已有 的经验和 将 科 学 家 们 对 客 观 事 物 属 性 进 行 思 维 构 造 具有高 度的抽 象性和概 括性 ， 是 要 经 历 的社 会 生 活 实 际 出 发 ，帮 助 学 生 的结果 ，
是 说 我 们 的 教 学 仅 仅 注 重 了 概 念 学 习 的
建构主义视角下高中化学重难点知识的教学策略
１ ． 在知识体系的构建过程中突出重点 、 难点问题
建 构 主 义 教 学 理 念 主 张 学 生 在 教 师 的启 发 和 引 导 下 通 过 自
主学习能够系统 性地掌握化学课 中的事实性 知识 、 概念原理性知 识和过程方法性 知识 。因此 ， 对于知识体系中的重点问题和难点
、
在教学 中引导学生树立科学学习的理念
空气中易被氧化生成致密氧化膜 的特点 ， 让学生联 系 自己家里的 把 握 。 铝锅不易生锈 的特点 ， 从而对金属铝 的特性有深入的理解 。其次 ， ２ ． 在思考重难点 问题的过程 中形成科学思维
教师要注重引导学生打开思路 ， 从宏观上构建化学学科 网络。例
新课程 以发展每一个学生的科学素养为根本宗 旨。科学素养 如， 在学 习了实验室法 （ 二氧化锰 和浓盐酸 ） 制备氯气后 ， 教 师可 的 发 展 不 是单 一 的知 识 目标 ，还 包 括 全 面 培 养 学 生 的科 学 知 识 、 以引导学生对氧化还原反应这 一重点知 识进行思考 ， 让学生探究 科 学 过 程 方 法 、 科学态度 ， 以及 正 确 全 面 地 理 解 化 学 科 学 与 社 会 、 Ｋ Ｍｎ Ｏ 、 Ｋ Ｃ Ｉ Ｏ 、 Ｃ ａ （ Ｃ Ｌ Ｏ） 等氧化性 比 Ｍｎ Ｏ 强 的氧 化剂 ， 或者 将 技术 、 其他学科领域的相互关 系等 。因此 ， 在实际教学过程 中， 教 浓盐酸换为龠 ｃ ｌ 的物质在酸性条件下 ， 均可制备氯气 ， 学生 自主 师要注重学生科学思维和科学能力 的培养 ， 一方面在课堂教学过 探究的过程不但能够对氧化还原 反应有 深入的理解 ， 而且探 究的 程 中突 出学 生的主体性地位 ， 引导和鼓励 学生积极探究 ， 努 力思 过程也是知识构建的过程 ， 能够从整体上把握所学的化学知识 。
新课程理念下高中化学教学方法的研究
新课程理念下高中化学教学方法的研究摘要：乙醇这节是在介绍了有机物甲烷、乙烯、苯等烃的基础上引入的。
本文对这一节的教材、教法进行了分析，并给出具体的教学设计，旨在对新课程理念下的高中化学教学方法进行研究。
关键词：新课程理念高中化学教学方法研究乙醇教学案例一、教材分析（一）教材地位和作用本节课是高中化学苏教版必修《化学2》专题3第二单元《食品中的有机化合物》第一节。
乙醇是日常生活中常见的有机物之一，是在介绍了有机物甲烷、乙烯、苯等烃的基础上引入的。
它不仅是本专题的重点，而且是高中有机化学学习的重点。
本节包括四个方面的内容：乙醇的物理性质、分子组成和结构、乙醇的化学性质及主要用途。
在乙醇的化学性质中，重点讨论了乙醇与金属钠的反应及乙醇的催化氧化反应。
在学习其结构特点时，要求学生掌握分子式、结构式和结构简式，以及何谓官能团。
乙醇的物理性质和用途，根据生活常识作了简单介绍。
（二）教材目标分析1.知识与技能：通过观察和体验，了解乙醇的物理性质。
通过对乙醇化学性质、分子结构的探究，学生在掌握知识的同时，学习探究问题的科学方法，培养学生自学、探索、实验、分析、归纳的能力。
2.过程与方法：通过动手实验，发现问题、讨论解疑等过程，进行分析、对比、讨论、推断等多种科学方法。
3.情感态度与价值观：让学生认识乙醇与人类生活的密切关系，激发学生学习化学的积极性，增强求知欲。
同时也体验到科学探究的艰辛和乐趣。
（三）重点、难点分析重点：乙醇分子的结构和性质。
难点：使学生建立起乙醇的立体结构模型，并能从结构角度初步认识乙醇催化氧化反应。
二、教学方法分析在教学中坚持以学生为主体，以教师为主导的新课程理念，引导学生有由学会到会学，变“要我学”到“我要学”，即由被动学习到主动学习。
这节课我主要采用以下几种教学方法：（一）阅读记忆法：让学生自己从课本中找出一些能识记的内容，如乙醇的物理性质，当堂消化记忆。
（二）实验探究法：在教师的领引下，学生自主开展实验探究。
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建构高中化学模型教学方法的研究
【摘要】本文针对高中化学教学过程，如何让学生理解和掌握比较抽象的化学问题，提出一种构建具体化学模型的教学方法。
同时对零碎知识地整合提出一种构建抽象化模型的教学方法，通过一些具体的例子说明在教学中如何去构建化学教学模型。
【关键词】建模；具体模型；抽象模型
一、前言
新一轮课程改革的一个基本取向就是从实际问题出发，一问题为本的过程本身就包容了理论知识与抽象知识的整合，包容了新课程提出的知识与技能，过程与方法。
在高中化学知识中，有许多比较抽象的内容，如氧化还原反应，原电池原理，电解原理等。
学生存在一定理解上的困难，如何让学生更好的理解抽象的内容，是我们教师共同面临的一个难题。
要是抽象的概念在学生头脑中有深刻的印象，应该使抽象问题形象化，具体化，而通过建模是一种比较有效的途径。
同时也存在许多具体的，零碎的知识，如何让学生整合这些零碎的知识也是我们面临的一个问题。
对于整合一些零碎问题，可通过寻找零碎问题的共性，建立抽象化模型也是一条行之有效的途径。
二、建模观点
建模思想就是把研究对象的一些次要细节和非本质的联系或提取或舍去，把那些主要因素，本质联系，主要特征抽象出来再综合到一起，从而在观念上形成一个对客体结构和过程的认识的思想发放，它是以概念，判断，推理的形式并借以符号，线条，图形的方式表达出来。
我们知道，在高中化学教学中，当讲到晶体结构和有机物结构时，我们一般会借助一些球棍模型和比例模型当作教具，帮助学生理解不同晶体和有机物的空间结构，通过观看模型，学生基本上能理解比较抽象的空间结构，这在教学上给了我一点启示。
通常情况下，我们所指的模型是指狭义上的模型，也就是指一些具体存在的、看的见、摸的着的模型和教具。
但是，我个人认为模型不仅仅指一些形象化的模型，还应包括一些抽象化的模型。
比如，可以把氢气还原氧化铜的这个例子看成是一个氧化还原反应原理的一个具体模型；可以把铜——锌原电池看成是一个原电池原理的一个具体模型；可以把电解氯化铜溶液看成是电解原理的一个具体模型等等。
同样我认为可以把酸的通性看成一个抽象化的模型，把酸性氧化物的通性看成一个抽象化模型．这样就让一些抽象的理论在一些具体的模型中得到充分的体现，用一些抽象化的模型去理解一些具体问题。
在平时教学过程中，对一些抽象问题，我非常重视让学生构建一些具体的模型，学生容易忘记一些抽象的知识，但容易记住一些具体模型，根据具体模型进而推导出抽象的理论知识，符合人们由特殊到一般的认知规律。
对于一些零碎的知识，可以通过构建抽象的模型，让具体零碎的知识归结到抽象模型中去，符合人们由一般到特殊的认知规律。
三、典型例子
在学习氧化还原反应原理这块抽象知识的时候，这是历届学生学习的一个难点，很多学生在学完之后对此一点印象也没有，建立不起氧化还原的概念。
在该内容教学过程中，我选择了氢气还原氧化铜这个具体的模型。
之所以选择这个例子有以下两个原因，第一，这个例子是学生在初中自然科学中已经学过的内容，
学生对此有一定的基础，这为我们的教学提供了一个很好的切入点。
第二，该例子是一个非常典型的氧化还原反应，包含了氧化还原反应的基本原理。
在氧化还原反应这一内容的教学过程中，学生通过初中的学习知道在氢气还原氧化铜这一反应中，氢气作还原剂，氧化铜被还原。
再此基础上告诉学生氧化还原反应是一个对立统一体。
有还原剂就有氧化剂，有被还原的就有被氧化的，两者同时存在于一个氧化还原反应中。
同时，从化合价变化角度给出氧化剂和还原剂的判断方法，再加以适当的引导，学生也不难判断出氧化铜是氧化剂。
同理，根据氧化铜在被还原后铜元素化合价降低，不难判断出氢气在反应中化合价升高被氧化。
同样铜是氧化铜被还原后得到的产物，叫还原产物，其在化学反应前后化合价是降低的。
水是氢气被氧化后的产物，叫氧化产物。
最后引导学生从化合价角度对氧化还原反应中的氧化剂，还原剂，氧化产物，还原产物进行总结。
通过这样一个简单的氢气还原氧化铜的具体模型把非常抽象的氧化还原反应原理具体化了，有助于学生理解。
在高中电化学的原电池原理教学时，我们也可以通过构建铜－锌原电池这一具体模型，帮助学生更好的掌握原电池原理的有关知识。
同样我们在选择铜―锌原电池这个具体模型时，有以下两点原因，第一，铜锌原电池是原电池的一个典型代表；第二，铜锌原电池是一个非常简单的原电池，有利于学生理解。
对于高中化学出现的一些比较零碎的知识，如学习元素化合物知识中的硫酸和硝酸等酸的性质时，假如把每种酸的性质单独进行学习时，内容显的多而杂，学生经常会张冠李戴。
此时我们可以构建起酸的通性这样一个抽象化模型，因此学生就知道每种酸一般都有这些性质，而把学习的重点转向不同酸之间的区别上，这样找准了学习的重点，又可以很好的掌握不同酸的性质。
四、如何构建模型
对于构建具体化模型，应把握以下几点。
第一，学生对该模型的构建存在一定原有基础，以原有的基础为切入点，有利于学生理解；第二，构建的模型一定要具有典型性。
对于构建抽象化模型，应把握以下几点。
第一，找出不同零碎知识的共性；第二，找出不同知识之间的区别。
五、结束语
在我的化学教学过程中，我重视学生化学模型的构建，帮助学生理解和掌握一些化学知识起到了积极的作用。
同时建模思想不是一种教学模式，只是一种教学方法，做到适当的时候应用它，发挥它的积极功能。
但由于本人才疏学浅，希望与大家能一起探讨。
【参考文献】
[1]王敬义.建模思想在化学学习中的几种应用[J].中学化学教学参考，2007，（3）.
[2]李强．论以实际问题为本开展化学教育[J].中学化学教学参考，2007，（4）.。