让建模思想为高中化学教学增添动力

李 鑫

(江苏省扬州市邗江区瓜洲中学 225129)

构建主义学习理论的创始人皮亚杰认为：“认知的过程是把已经存在的凌乱、无序的知识有规律地组建起来”.化学知识比较抽象.虽然学生对相关的知识掌握的较好，但在解决实际问题时常常不知所措.究其原因，是学生没有建模意识与建模能力.所以，有必要通过建模意识的渗透来培养学生解决问题的能力.

一、坚持以生为本，建立新旧知识间联系

新课改理念认为，学生是课堂教学中的主体，是在已有的知识基础上对新知识进行重新构建的过程.心理学研究认为，学生在知识的构建过程中知识呈现出螺旋式上升的过程.这种由简单到复杂、由典型到普遍的过程中与学生的感知能力息息相关.所以，教学过程中对待疑难问题要通过恰当的方法进行处理.通过把问题简化，以及假设等办法将问题模型化.这样，就能建立新旧知识之间的联系，从而找到解决问题的途径.如在通常情况下难以看到的微观粒子、晶体结构、化学平衡等，解决这样的问题就需要结合已有的知识，通过科学的建模思维来进行解决.如分子立体结构中出现“sp型的三种杂化”，这种现象分别出现的直线型、平面三角形与正四面体结构中.这样的问题让学生理解起来是比较困难的.这就需要结合实际情况进行巧妙的构思，通过建立化学模型来帮助学生理解.在模型图中可以看出，不同杂化的轨道与生活中的气球相似，所以就可以利用气球来作为分子立体结构的模型，从而很容易理解分子立体结构的问题了.

二、抓住问题本质，培养自我建模能力

信息加工学习理论认为，在对信息进行加工时必须对知识进行一定的联想，接着自主构建新的知识体系.化学是一门理论性与实践性都比较强的学科.在教学过程中教师要引导学生学会观察化学现象，总结化学规律.同时，学会总结问题的特点，并能把复杂的问题形象化.这样，才能抓住问题的本质，进而建立化学模型的建立.但是应该清楚地认识到，化学模型不是一成不变的，而在在一定的时间与空间范围内有其存在的合理性，一但条件存在差异就不在成立.如在苯的凯库勒式结构模型中，其单双键实际上并不存在.基于此，在利用建模解决问题的过程中要反复论证模型的科学性.不仅如此，还要注重问题的局限性等各种特性.注意各种不利因素对建模的影响，防止出现错误的模型影响学生解决问题.实践证明，建模教学可以有效的促进高中化学课堂教学质量的提高.通过建立化学模型可以帮助学生实现知识的正迁移转，既可以提高学生解决问题的能力，同时也培养学生的创新思维意识.

三、利用实验建模，提高问题解决能力

众所周知，化学是一门以实验为研究手段的科学.因此，在高中化学教学中开展实验教学是引导学生探究问题的重要途径.实验中要帮助学生确立学习目标，为下一步的探索问题提供了方向.首先，要为学生提供化学概念的框架，这个概念框架要与学生所学情况接近.其次，要引导学生进入探索问题的情境.这样，就会通过建立化学模型来增强学生分析问题和解决问题能力.例如，在学习“合成材料”时，因为学生们已经掌握了无机非金属材料与金属材料等知识.此时，如何识别高分子材料对各种不同材料的识别方法就属于“最近发展区.”在开展实验中，拿出一化纤织物与羊毛织物分别放在酒精灯的火焰上烧一烧，观察燃烧的现象可以发现它们产生的物体有什么样的区别.在这一环节中，教师要鼓励学生准确的描述说自己看到的现象以及自己的看法.接着，教师继续提出问题让学生思考，如“你喜欢穿棉质的衣服还是化纤制作的衣服，为什么？”、“人造丝与天然蚕丝的制作原理一样吗？”通过这样的问题，帮助学生了解合成材料方面的知识. 同时，也提高了学生解决问题的能力.

四、精选习题训练，促进学生运用模型

鉴于建模思想在高中化学教学中的重要性，所以应有意识地让学生感受到建模在学习中的重要性.同时，加强对学生建模与用模意识的培养.近年来高考试题中通常以新材料、新背景的形式出现，并且题目也较长.这就要求学生必须能短时间内提取相关的信息，利用已有的知识进行模型，从而解决问题.基于此，教学中应该让学生在学会建立化学模型后进行恰当的习题训练.这样，可以有效的促进学生运用模型的能力，从而达到知识迁移的目的.例如，在教学“原电池方面的知识”时，就引导学生开展自主建模.接着，通过典型的例题来进行变式拓展.这样就引导了学生通过电池模型来解题.最后，进行反思与总结解题过程中的体会.实践证明，通过习题训可以提高学生的思维能力，而不是通过强记来解决问题.在训练过程中，教师要引导学生学会反思与总结，归纳同类题的考点与考查范围.这样，就能熟练的掌握解决问题的办法，从而深化了对问题的理解.于此同时，也优化了学生的思维过程.

综上所述，在高中化学教学中要充分发挥教师的引导作用来培养学生的化学建模意识.教学过程中充分发挥学生的课堂主体作用，通过建模意识的渗透来帮助学生提高解决问题的能力.只有这样，才能让高中化学教学取得理想的教学效果.