基于“证据推理与模型认知”素养的初三化学新课教学探究

摘 要：化学新课标提出了五大学科核心素养，其中之一就是“证据推理与模型认知”，模型作为学生学习化学十分重要的认知工具，合理高效地利用它将对教育教学工作有极大的促进作用。据此，本文以科粤版初三化学“元素”这一节课的内容为例，引入模型，以期对各位老师的教育教学工作有所参考。

关键词：模型认知；化学；学科核心素养

2018年年初，教育部正式发布了《普通高中化学课程标准（2017年版）》，提出了五大化学学科核心素养。其中“证据推理与模型认知”对化学学科来说是非常重要的思维方式与学科素养，因此，如何帮助学生逐步适应与形成这一素养，是每一位教师需要思考的问题。化学中的模型多种多样，该如何合理利用呢？

本文以粤科版初三化学第二章第四节《元素》为例，以一堂引入模型的教学设计为例，谈谈如何在实际教学工作中引入模型方法授课。

一、 模型的分类

模型一般可以分为物质模型、符号模型和理论模型。物质模型即反映物质结构的模型，符号模型主要指代各种化学用语，而理论模型则是将抽象的理论知识用一定的模型直观呈现出来。在部分文献中还会提到一类特殊的模型——认知模型，简单来说就是我们俗称的知识框图、思维导图等。可见各类模型各不相同，应如何将其有效地组织起来应用于教学中呢？

二、 引入模型的课堂教学

元素这一节课本身比较抽象，学生理解起来比较困难，但是借助模型，将学生已经学习过的分子、原子、离子等知识联系起来，将会大大降低学习的难度。

据此你发现了什么？

原子可以讲个数，元素不能讲个数

将普通的比例模型用学生熟悉的磁铁代替，在增添趣味性的同时降低了学生学习的难度

依据新知

引发思考

元素是对一类原子的总称，依据什么来分类？（从原子内部来思考？）

原子由质子、中子、电子构成。选哪一种微粒好？为什么排除中子、电子，选择质子？

【能不能依据电子？】

以钠原子为例

（1）什么会发生变化？

（2）得失电子还属于一类原子？

【能不能依据中子？】（表格列出Na、Na+、C—12、C—13、C—14的质子、中子和核外电子数）

钠原子在化学反应中会失去最外层电子形成Na+。

但它们还是属于同一类，因此选择电子不合适。

中子数会发生变化而质子数非常统一。

由此可以得出元素的定义（从质子数角度）。

核电荷数由质子数决定，二者相等

1. 具有相同 （质子数）的一类原子的总称

2. 具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称

依据学生刚刚形成的元素概念，顺着原子内部构成的角度，推测出元素的完整概念。

顺着学生的思路，逐步揭示元素选择质子作为分类依据的原因，进而自然地得出元素的概念。

元素符号前加数字，还能表示两种含义吗？应该表示什么含义？（3H）

1. 第一个含义不具备，因为元素只论种类不论个数

2. 三个氢原子

通过提问理清元素符号书写时的规范和含义。通过多样的例子让学生明白元素符号在不同背景下的含义。

浅尝辄止

1. 元素符号太分散，因而形成了元素周期表

2. 播放视频（知道元素周期表中每一小方格内提供了那些信息）

前20号元素任选一个介绍

元素周期表也是一种重要的理论模型，在初中要求不高，借助生動的视频，能让学生简单了解并读出元素周期表中的直接信息。

三、小结

本堂课在元素的概念、宏微联系的认知模型，以及对元素周期表的简单认识三个方面涉及模型化教学。将看不见的微粒用学生熟悉的磁铁代替，既有趣又能加深理解；学生通过建构宏微联系的认知模型，能在头脑中理清宏微的区别与联系，将主要知识点融汇贯通；对于元素周期表，在初中阶段浅尝辄止即可。借助模型，成功地将抽象的元素课变得形象而容易理解，可谓优点良多。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]郭静.中学化学模型教学现状的研究[D].西安：陕西师范大学，2018.

[3]林建芬，钱扬义.基于认知模型探讨高中生化学概念的进阶学习——以人教版必修2“元素周期律”的教学为例[J].中学化学教学参考，2015（9）：33-36.

作者简介：倪苏毅，福建省福州市，福建师范大学。