化学核心素养之构建模型认知在教学中的应用.doc

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1、化学核心素养之构建模型认知在教学中的应用作者：王换荣/陈德坤/陈... 作者简介：王换荣（1982-），女，山西太原人，硕士，杭州市第十四中学一级教师；陈德坤（1982-），男，湖南湘阳人，硕士，杭州市第十四中学一级教师；陈进前（1962-），男，浙江杭州人，杭州市基础教育研究室教研员，中学特级教师（浙江杭州310003）。原文出处：现代中小学教育内容提要：高中化学核心素养是学生具有化学学科特质的关键能力和品格。构建模型认知作为化学核心素养的重要组成部分，是感性思考与逻辑思维的桥梁。在新授课、习题课、复习课中构建各种类型模型认知的教

2、学方式，是促进学生模型认知能力发展的过程。意义在于使课程内容直接系统，为学生运用模型去理解化学现象和解决化学问题提供有力的思维导向，促进学生化学核心素养的可持续发展。期刊代号：G37分类名称：中学化学教与学复印期号：2019年04期关键词：化学 模型认知 核心素养 教学要求 概念       《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出教育质量的根本标准是“促进人的全面发展、适应社会需要”[1]，学生发展核心素养恰与标准指向相一致。高中化学核心素养作为高中生发展核心素养的重要组成部分，是对“高中生通过化学课程能得

3、到什么发展”问题的直接回答[2]。      逻辑分析能力是信息时代的核心，而概念时代需要的是高概念化、高感性的人才。高中化学课程标准中提出“模型认知”是化学学科核心素养之一。因为，化学研究是在不可见的原子、分子水平上进行的，物质性质及其变化规律的解释也万分抽象。模型的建立，是化学家感性思考力的一种体现，他们可以“看到”试图研究的实体或过程，并据此设计实验和有效探索，进而展开证据推理和知识建构[3]。可见，模型的构建是感性思考与逻辑思维之间的桥梁。      一、化学学科核心素养之模型方法与模型认知能力      1.“模型”的界定

4、      “模型”是指模拟原型的存在结构或运动形态并以某种形式呈现出来，它能描述原型的本质特征，但不再覆盖原型的全部特征[4]。钱学森这样定义模型：“模型是通过对问题现象的分解，利用原理吸收一切主要的因素，略去一切不主要的因素，所创造出来的一幅图画……”      2.高中化学模型分类及认知过程      模型方法即利用构建的模型来揭示目标原型的形态、特征和本质的方法。一般的模型认知过程如图1所示；高中化学模型分类及实例见下页图2；高中生的化学“模型认知”能力包括化学认识思路和化学分析框架[5]，具体方法如下页表1所示。     

5、       二、化学学科核心素养培养目标下的“模型”教学现状      创建能够解释真实现象的模型是核心素养之一，但模型认知方式对化学学科的重要性在我国化学教育界对“模型”及其教学的研究上并无充分展现[4]。      1.当前高中化学关于“模型”的教学现状      高中化学对模型教学的关注与其他学科相比较少。文献报道及教辅资料对教材中的模型资源缺乏深入分析，也尚未系统分类和整理出可用于教学的模型。      教科书是多数教师教学设计的重要依据。研究显示，2006年至今新教材已正式使用12年，但多数教师在计划教学活动时依然着重于

6、教材中的知识结构，真实的教学情境中缺少模型设计，忽视了从模型切入的引导，依照知识为本进行传授式教学，从而在教学中无法关注高于知识本身的学科核心素养[6]，也导致学生在学习过程中难以发展以模型为主的认知想法[7]。      2.普通高中化学课程标准中与模型相关的教学要求      学科内容学习是发展核心素养的重要载体，《普通高中化学课程标准（2017年版）》有多处课程内容直接提到与模型相关的教学要求（见表2）。                        根据“模型认知”对高中学生发展的具体要求，提出相应的课程目标（包括能认识化学

7、现象与模型之间的关联，能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质并预测可能的变化）；能依据物质及变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架等。这就要求一线教师尽可能从模型出发开展教育教学研究。      三、模型在化学教学中的构建和应用      认知心理学认为，学生的知识经验既包括概念系统（如理论、原理、规律、概念等），又包括表象（如观念和印象等），在化学学习中，模型可以将印象具体化。因此，模型方法是中学化学教学中较为有效的手段，而课堂是模型方法和模型认知能力落地生根的首要阵地。      1.新授课中物理模型和概念模

8、型的应用      学生对新知识的学习是建立在原有知识结构基础之上的。只有当学生将知识与经验联系起来，在头脑中建立形象的模型，对知识既有感性认识又有理性认识，才能形成可靠的知识体系。新授课中，物理模型可以变抽象为直观，概念模型可以让学