探微模型方法在概念教学中的应用

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1、探微模型方法在概念教学中的应用——以物质的聚集状态教学为例杭州市余杭中学徐颖311121摘要：模型方法作为化学学科核心素养的重要内容之一，对化学教学有着重要的教育及教学意义。本文以物质的聚集状态的教学为例，以模型的构建开展气体摩尔体积的概念教学，从模型搭建中探究和分析影响气体体积的各种因素，形成有深度的思维课堂。关键词：模型方法概念教学气体摩尔体积一、引言在9月13日发布的化学学科核心素养中，“模型认知”被列为三个维度五个方面的核心素养的关键词之一。在自然科学教学中，模型方法是一种典型的科学探究和教学的途径。化学模型方法，以某种“形式”再现物质和现象的特征和本质，在已获得大量感性认识的

2、基础上，以理性化的思维方法，对化学物质和现象进行近似、形象和整体的展示，进而揭示其本质和规律。“模型”方法是化学教学中重要的工具，能帮助学生理解和掌握一些抽象的科学概念、理论和现象，又可以培养学生的实践能力、创新能力和空间想象能力，有利于学生牢固、准确的建立基本的化学观念，培养学科核心素养。本文基于科学观念、科学方法的教学设计出发，以“模型”方法为出发点，在化学概念教学设计中，打破数据、图表等抽象的教学形式，穿插比较直观的、形象的模型，使得学生透过心智的运作去形成内在的知识表征，提升空间构想、逻辑推理、类比演绎等高级思维能力，为新课程背景下的化学教学以及学生核心素养的培养提供一定的参考

3、和借鉴。二、化学“模型”方法的研究现状1.模型方法的定义模型，即通过主观意识借助实体或者虚拟形态，来表达客观阐述和结构的一种表现方法。在自然科学研究中，基于对一些科学实验或科学事实进行的观察，常利用想象、抽象、类比等方法，构建一个合适的模型来反映、替代客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质，这一过程，称之为模型方法。在化学学科中，对于物质微观形态的探析、化学原理的阐释解读等教学时，模型是开展研究和教学的常用方法。2.模型的分类模型的种类繁多，需要对其进行分类，以便我们能正确的使用。在现有《苏教版》化学教材中，主要呈现的是符号模型，经常用到的还有形象模型、原理模型等

4、。模型类别例子形象模型典型化学工艺流程图、化学键教学模型、气体摩尔体积教学模型符号模型元素符号、分子式、结构式、原子核外电子排布原理模型Cu-Zn原电池、电解CuCl2模型、化学平衡移动模型3.模型方法的呈现5《苏教版》教材中描述模型的地方共有5处，要求高中生知道、理解、初步学会和体验模型方法在化学学习中的应用，强调化学教学中应注意模型的制作和应用。页码知识主题活动与探究化学2第18页同素异形现象通过观察模型来分析金刚石、石墨、足球烯的结构特点，讨论他们之间的性质差异。化学2第20页同分异构现象用不同颜色的小球代表碳、氢原子，用塑料棒原子间形成的共价键，制作组成为C4H10的有机化合物

5、的分子结构模型；通过观察模型，比较正丁烷和异丁烷，乙醇和二甲醚之间的差异。化学2第22页不同类型的晶体利用模型来认识离子晶体，原子晶体，分子晶体之间的差异。化学263-66页石油的炼制、乙烯煤的综合利用、苯通过模型，来认识和分析乙烯，乙炔，苯的结构。选修5第19页有机物中碳原子的成键特点搭建甲烷、乙烯、乙炔的结构模型，分析这些分子的空间构型等性质。分析高中化学教材的2个必修模块和3个选修模块，都有大量模型方面的插图或文字，为学生认识模型方法对化学研究的作用提供了较好的学习平台，但这一部分仅限于物质结构方面的知识模块，在化学教学的其他模块中未有典型案例。4.化学模型在教学中的应用①利用具

6、体物质模型，降低概念和理论教学难度，培养学生的思维能力；②利用理论或数据建构虚拟模型，对学生思维、方法意识要求比较高，但能给学生体验科学研究的空间，有助于发散思维和创造性思维的培养。三、基于“模型”方法的化学教学实践案例——物质的聚集状态本案例选在苏教版《化学1》专题一第一单元物质的聚集状态。充分挖掘了叫教材中隐含的“模型”方法内容，通过建立“气体模型”，解释了气体分子与固体液体分子之间的差异，解释了气体摩尔体积这一概念，既凸现了科学方法的教学，又使学生对气体摩尔体积有了更深的认识，以下是本节课的教学设计部分：【教材学情分析】物质的量是化学学科中，对物质研究进行宏观辨识和微观探析的“桥

7、梁”，上一节内容讲述了“宏观”的桥头——质量，本节课是桥的另一头——物质的聚集状态，重点让学生理解并掌握，外界条件影响下，气体的摩尔体积。从知识角度，基于摩尔质量的学习，学生对“物质的量”的桥梁作用有一定的体会和认识；在能力方面，高一学生所具有的迁移类比能力、分析探究能力已初步形成。对本节课开展模型方法的教学奠定了一定的基础。本节课的重点是探讨物质的量与气体体积之间的关系，5通过理解影响气体体积的诸多因素，从而接受气体摩尔体积这个新概念，并学会