初中化学模型思维能力模型建构与应用探索答案

一、化学模型思维能力培养的重要性

培养学生的化学核心素养是我国初中化学教学的主要目的。作为化学核心素养的核心组成部分，对化学模型思维能力进行理论研究和实践研究，具有重要的现实意义和理论价值。

符合国内化学课程改革的目标。

在经济全球化的背景下，我国在传统教学模式的基础上进行课程改革、创新和优化，培养学生的综合素质和核心素养，以确保学生在社会快速发展的背景下能够有更好的表现。要实现这一目标，就必须在初中化学教学中有效培养学生的知识应用能力、知识创新能力和知识迁移能力。新课改明确提出:“素质教育的理念要以培养学生的核心素养为核心教育目标，以能力培养为第一标准，科学优化学生的知识结构，使学生的社会经验和实践能力得到有效丰富和培养，促使学生将所学的理论知识运用到实践中，强化能力，引导学生学会运用知识和技能解决问题，开创人生新篇章。“但是，学生化学思维能力的培养与化学课程改革的目标高度一致，初中化学教师应更加重视，在理论教学和实验教学中有效培养初中生的模型思维能力和科学素养。

促进学生学术素养的形成。

培养学生的学科素养是新课程改革背景下，在传统化学教学目标基础上提出的又一重大教学目标。由于化学课程与日常生活密切相关，化学学科能力是核心素养和科学素养的重点内容之一。基于教材的视角，除了教材中原有的教学模型，模型可以作为任何知识学习过程中的理解载体，可以提高学生对化学原理和化学概念知识的理解。在理论知识的教学中，化学模型可以记录复杂的概念性知识，同时结合模型认知，提高学生对化学知识的理解，这也是化学教学活动顺利开展的重要保证。

不仅如此，模型和建模是科学发展的核心要素，因此也是科学课程学习过程中必不可少的能力和认知。目前，科学模块化逐渐受到教育界的重视，但相比之下，虽然教学文件反复强调模型构建的重要性，但对于如何开展化学模型构建，如何培养学生的模型思维能力，却没有精确的说明。在实际教学过程中，教育者对模型构建重视不够，对模型特征和模型本质缺乏全面认知，难以清晰区分原型和模型。为了保证初中生化学模型思维能力能够得到有效培养，教师需要在初中课程教学中对学生进行实践和理论指导，以促进学生学科素养的形成，尽快成为具有良好创新意识和学科素养的高素质人才。

它是化学能力的重要体现。

模型思维能力是源于化学课程学习的科学技能，因此也是化学核心素养的重要组成部分。模型思维能力的培养可以帮助学生更形象地认识化学知识。需要注意的是，科学思维和模型思维能力的培养不是简单地控制实验步骤或增加实验教学的比重，而是一个检验学科模型和构建学科理论的复杂过程。这个环节需要保证知识形成和自然知识的紧密结合，有效激发学生的主观能动性和积极性。

建模成为化学课程学习中的一个关键环节，可以促进学生更全面、更深入地理解和掌握化学原理和化学模型性质，使学生懂得如何构造和分辨化学模型，对化学模型的实际性质、实用功能、实际应用范围和应用局限性有更清晰的认识。在学习同一个化学现象的过程中，我们可以通过测试模型和构建模型来提高对化学现象的认识，借助多个模型来解释和表达化学现象。具体来说，化学模型的价值在于以下两个方面:首先，它能使某些微观物质呈现宏观特征；其次，包含了对微观物质的深刻理解，以更简洁明了的语言方式呈现微观粒子，从而帮助学生构建宏观模型思维。

二、构建初中化学教学环节模式的实践策略

发挥模型建设优势，培养学生模型思维。

为了显著提高化学课程的教学效率，促进学生科学素养和综合素质的发展，首先要增强化学课程与其他学科的联系，保证化学知识能够与其他学科相互促进和衔接，形成完善的科学体系，帮助学生形成学术素养。其次，要适当分解教材中的学科因素。在化学原理和化学概念的教学中，学生要运用其他学科所学的知识，完成知识类比、知识同化、知识理解、知识吸收和知识应用。这样可以有效发挥模型构建的价值和优势，为学生预留足够的自主开发空和自主创新空，让他们形成良好的/[/k0]。结合化学教学的本质，这是一门以实验为基础的科学学科，而模型思维对化学素养的形成有着重要的帮助，因此模型思维需要在实验教学中得到体现。

要达到这个目的，首先要给学生讲解理论知识。学生对理论知识掌握的越深，对后续的学习活动就越有利。比如在氢气燃烧实验的教学中，教师可以给出氢气模型示意图和氢气化合生成水的示意图，然后引导学生通过自主观察探究实验步骤，以更直观的方式帮助学生完成模型思维的训练。

加强知识点的探究，培养学生的探究能力。

化学课程不仅与数学、物理等课程密切相关，而且与许多实际现象和科学原理密切相关。所以，为了培养学生的探究能力，教师要给学生预留足够的探究空室，让学生在具体情境中探究知识点，逐步养成良好的发展思维。需要注意的是，化学课程具有一定的系统性，在知识点探索过程中需要注意探索内容与本课程内容的匹配程度，以保证拓展的内容不会冲淡本课程的教学主题，整体知识点流畅紧凑。

在这个环节中，教师可以引导学生进行资料探究、资料阅读和资料分析，从而完成知识点的拓展和内化，帮助学生养成良好的探究习惯和兴趣。同时，化学学习会涵盖大量的概念知识，所以学生需要有一定的模型思维。因此，教师在教学过程中要注意突出学生的主体地位，以问题为基础的引入激发学生的独立思考。在学生独立思考和交流讨论的环节中，教师要对学生的学习情况进行深入的探究，掌握学生的思维偏差并给予正确的引导，这也是对学生模型思维能力和探究能力形成的重要帮助。

要实现这一目标，教师可以在正式教学前向学生提出主题性问题，要求学生结合自己已有的知识储备和模型思维能力去探索问题、解决任务，这样可以有效激发学生的潜在能力，调动学生的参与热情。此外，教师要正确引导学生，帮助学生梳理所学知识，探索知识点之间的相关性，使学生形成完整的化学知识体系，形成自主的自学方法。他们能够在自主学习过程中运用所学知识，有效地评价整个教学过程和思维质量，从而完成知识点的迁移。久而久之，不仅能显著提高学生的探索能力和模型思维能力，还能使学生形成良好的探索习惯，为进一步的课程学习打下坚实的基础。

例如，在初中化学课程“化学给我们带来了什么”的教学环节中，教师可以准确地将这门课程的教学内容分为正确认识物质、合理利用资源、促进科学发展三个板块。对物质的正确认识进行深入教学，引导学生分组讨论铁锅炒菜有哪些优势，吸烟会给人体带来哪些危害，这些危害是如何形成的。在小组讨论中，学生可以通过独立思考、小组讨论、信息查询、教师解答等方式获得正确的信息。接下来，在深度讨论环节，我们将深入讲解补铁可以促进血红蛋白的生成，让同学们科学地解决生活中的此类问题，显著提高解决问题的能力。类似的知识还有醋和盐分别含有哪些成分？绿色植物如何将二氧化碳和水转化为淀粉？人体内的脂肪淀粉、蛋白质、糖会发生什么变化？这些都是学生感兴趣的内容，可以有效激发学生的探索欲望。

创新化学教学方法培养学生综合能力。

在化学课程的教学过程中，教师可以在建模过程中创设具体的教学情境，让学生在教学情境中探究问题，大胆假设，通过实验联系日常生活，从而更加积极主动地参与科学探究活动。在探究活动中，学生的学科思维和科学方法有机融合，从而改变传统的化学教学模式，使学生脱离原有的教学体系，帮助学生逐步接受新的教育模式，借助新的教育模式积极探索，结合实际问题创新学习方法。通过模型构建的学习模式，可以使学生的学习活动由被动学习变为主动学习，突破传统理论教学的局限，在新的教学模式中开展技能学习和知识探索，逐步形成解决和探索问题的方法和技能，促进学生终身学习意识的形成，有助于学生综合素质和身心健康发展。

比如，同样在“化学给我们带来了什么”的教学环节，教师可以在基本教学完成后，为学生预留独立思考和观察的任务，并向全体学生提问:“一个小仓库里堆了一批袋装化肥，过了一个夏天，仓库管理员发现化肥的味道越来越浓，而且随着一些化肥的减少，还出现了破损的袋子，但是地上一点化肥都没有留下。为什么化肥会消失空？”通过老师的引导，学生们立刻对探索这一现象产生了兴趣，渴望通过化学知识了解化肥减少的原因。本环节教师还可以引导学生进行小组交流，大胆假设，要求学生结合小组讨论环节内化知识点。为保证学生对本课程的教学原理有更清晰的理解，教师还应向学生展示加热碳酸氢铵的实验，要求学生观察实验内容，探究实验现象，通过自我推理和自我联想判断化肥消失的原因，并讲述化肥消失的原理。实验的具体过程如下:将少量碳酸氢铵固体粉末放入特定的蒸发器皿中，下方放置酒精灯加热，可以更直观的呈现化学原理。

提高阅读教学效果，培养学生逻辑思维能力。

在初中化学教学中，为了保证教学效率，教师首先要引入混合式教学模式，要求学生在课前自拟部分完成课前预读，对知识点有一个基本的了解，明确本节课的教学目标，以便在正式讲课时有的放矢。同时，教师应要求学生在笔记中记录重点和学习难点，以提高课堂听课效率。通常课前阅读会以阅读为主，课堂阅读则是在老师的指导下进行深度阅读，帮助学生内化知识点，提高对理论知识和化学概念的理解。在教师的正确引导下，教学活动针对性强，可以引导学生结合化学思想进行精细化阅读，让学生深入钻研教材，深入探究课文结构。这样不仅能有效培养学生的思维能力，还能有效发挥思维能力建模的优势。

总而言之，模型思维能力的培养与初中化学课程高度契合，两者有很多相似之处。初中化学教师可以通过发挥模型构建的优势，加强知识点的探索，创新化学教学方法，提高阅读的教学效果，培养学生的模型思维能力，从而为学生的综合素质发展和核心素质发展奠定坚实稳定的基础。