基于问题解决背景下化学模型建构的课堂实践研究

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1、基于问题解决背景下化学模型建构的课堂实践研究----以《物质结构与性质》选修模块为例杭州第四中学徐彬310018摘要：鉴于物质结构知识的重要性和复杂性，选修模块《物质结构与性质》的教学给很多老师带来了困难，学生学的累、效果又不佳。结合新课程的要求，着眼于学生未来科学索养的提高，笔者在课堂教学中运用以问题解决为主的化学模型建构来进行教学设计和实践，运用多种教学策略，捉高了学生问题解决的能力，取得了比较好的效果。关键词：问题解决化学模型建构正文：一：问题的缘起结构决定性质，在化学的8个模块屮，选修3《物质结构与性质》是最能够体

2、现化学物质本源和反映化学核心价值的-•个模块。它不仅有当代科技发展的前沿理论和重要成果，更在结构理论演变过程中，向所有学生展现了一部伟大的化学发展史。然而口从模块开设后，学生普遍觉得难学，他们能记住化学概念，但遇到实际问题时却无从下手。笔者总结起來有以下几方面原因：1.教师的教学方式。该模块涉及微观粒了的运动和成键规律，这些规律是科学家经过很多年不断假设、修正模型示提出来的。有时教师脱离学情，引导不当，只注重书上一些程式化、逻辑化的知识呈现过程而忽视概念、规律和模型的发展过程，令学牛缺少一些知识意义建构,让知识学死，学得呆

3、板。这种枯燥的、低效率的教学模式势必会造成理论和实际脱节的情况,当然也就不能很好的解决实际问题。2.学生的学习方式。选修该模块的学生已有了一定的知识储备，但体系是杂乱的。在解决问题时，他们不会将复杂的问题简化或者转化为能表征问题木质的简单的化学模型。尤其是当模型的内涵理解不清楚时，他们就不会舍左实际问题中次要的、非本质的信息以突出问题本质，当然也就不能用合适的知识來表征问题的核心，从而导致问题解决的卡壳或者失败。造成这种现彖归根到底是因为学生在学习该模块时对化学模型建构基本过程的缺乏了解，对学科思想方法学习的不够重视。那么

4、什么是化学模型的建构？哪些方而可以对学生进行模型的意义建构呢？二、概念的界定冃前化学模型建构的教学研究述不是很多，不同学者对化学模型的建构也有着不同的看法。比较主流的见解认为化学模型建构实质上是在解决化学问题吋，为了表示事物本质及研究方便，用化学语言和方法将复杂问题屮若干信息经适当的简化、抽象得出化学模型的过程。这种过程主要以教师引导学生探究为主，通过问题的解决活动使学生获得策略性知识，让学牛:进行探究、解释原因、应用结果，培养学牛•以化学语言或者数理逻辑方法为手段来进行思考问题，从物质结构视角来反映实际问题时所得岀的相关

5、表述，从而学生提高知识迁移能力,分析和解决问题的能力，其核心就是建立化学模型，研究化学模型，解决实际问题。三：基于问题解决的化学模型建构的实践研究化学模型的建构可以帮助学生解决原子、晶体、有机物的结构问题，并根据结构特点解释众多物理化学性质等实际问题。由于这些问题的本质隐藏在人们的视线Z外，学生解决起來有一定的I木I难，教师就必须注重化学模型建构的策略运用，有效的激发学生的学习兴趣。一般来说化学模型的构建必须注意以下两点①微观结构和宏观比喻之间有必然的和似性，没有相似性就不能建立起正确的模型来解决问题②宏观的比喻必须是学生

6、熟知的，只有熟知的事物才能被」£确的理解和掌握，才能解决复朵的微观问题，甚至变通出相似问题的解决办法⑴。所以教学吋教师就要把模型置于一定的问题情境中建构，把握模型建构的度，让问题的解决更具有意义。1.明辨内涵，类比呈现一一利用化学基木概念进行化学模型建构化学概念是有关物质的组成、结构、性质、变化的本质属性。物质结构概念人多是抽象的，比如共价键、配位键、电子云、晶胞等。为了将概念更具象，更易被学生熟悉掌握，教材以多种方式进行呈现，如图表模型、符号模型和表达式模型。当然对于事物的分类，不同的角度就有不同的分类标准。比如吴星教授

7、就曾根据研究的对象不同将化学模型分为结构模型、定组成模型、规律模型。（见表1）表1《物质结构与性质》屮的化学模型分类方式化学模型类型教材举例按呈现方式不同分图表模型晶体结构模型、电了云符号模型：O：C：O：zXC„H2n表达式模型键能的计算、原子结构示意图、轨道表示式、配位键等按研究对彖不同分结构模型原子结构示意图、轨道表示式、结构式、电子式、配位键、结构简式、品体结构模型定组成模型核素符号规律模烈元素周期律、相似相溶原理、分子间作用力与摩尔质量之间的关系，金属键理论基丁•以上分类，笔者就教材中可以进行建模教学的化学概念总

8、结如下（见表2）并以案例形式抛砖引玉。表2《物质结构与性质》中适合化学概念建模教学的内容专题知识点模型类型专题二第一单元原子核外电子的运动电子云结构模型专题二第一单元原子核外电子的运动原子核外电子排布结构模型，定组成模型，规律模型专题二第二单元元素性质的递变规律第一电离能、电负性，周期表的划分图表模型专