模型法在晶胞计算中的实践应用

模型认知和建模是科学素养的重要组成部分,模型认知是化学学科核心素养的维度之一.晶体结构中的推断与数字分析考查逐渐深入,形成了近年高考的热点和难点之一.以模型和建模作为教学方法,力图帮助学生在模型认知过程中攻破晶胞计算这个难题,促进高中生化学学科核心素养"证据推理与模型认知"的发展,提升学生晶胞计算的技能技巧.     

应用统计法解决晶体结构相关问题的探索——基于模型认知素养水平的视角

<正>模型认知是指借助模型认识事物及其变化,或通过建构认知模型形成解决问题的思考方法。模型认知是化学学科核心素养之一,也是化学学习的重要手段。模型认知不但使化学学习具有体验性与过程性,而且它生成的结论、规律与方法可直接应用于化学问题的解决。晶胞分摊法是长期以来解决晶体结构相关问题的基本模型,该模型的关键是推断一个晶胞中某种微粒的实际个数,即等于晶胞中某微粒的数目除以共用该微粒的晶胞数。课堂教学中教师会与学生一起对这一基本模型进行建构与认知、验证与应用,在解决实际问题时却发现其局限性明显,具体表现在：晶胞分摊法用于解决微粒与微粒之间的关系及数目比进而推断化学式是很方便的,但是在推断微粒与化学键或微粒与微粒形成的环的关系时就不好入手。教学过程中生成的问题往往是可利用的资源,基于对旧模型应用广泛性的怀疑进而产生在模型拓展基础上建构新模型的源动力,新的模型又是如何应运而生的呢？     

小学数学问题解决认知模型研究

数学教育越来越关注学习过程,问题解决是小学数学教育的主要内容,分析问题解决认知过程有助于深入理解学习过程,是提高问题解决能力的有效途径和数学教育的重要目标。本研究分析了已有数学问题解决模型,在波利亚(George Polya)数学问题解决模型的基础上细化问题解决的每一阶段,结合小学儿童的心理特点,根据认知心理学、脑科学、认知神经科学等领域的研究成果,构建了小学数学问题解决的认知模型,并介绍了模型的特点、应用范围及教育意义,为进一步分析问题解决认知过程奠定了基础。     

基于“双碳”目标建构气体吸收认知模型的“胺酰胺”教学研究

温室效应是社会关注热点的问题，工业CO₂的吸收对实现“双碳”战略目标具有重要意义。有机胺吸收法是目前工业中常用的吸收CO₂方法，本文基于有机胺吸收法及酰胺载体在CO₂吸收中的应用进行教学设计，在“结构决定性质，性质决定功能，功能决定应用”大概念统领下，从结构认识胺和酰胺的性质。阐述工业应用中有机胺吸收法的优势及酰胺载体的改良研究应用，从科学、工业技术应用和社会需求三个视角建立气体吸收的认知模型，发展学生模型认知的核心素养，培养学生可迁移的问题解决能力。     

化学教学中引领学生模型认知的思考与探索

《高中化学课程标准(征求意见稿)》中学科核心素养部分的"模型认知"是指"基于模型的认知",其中的模型包括实物模型和非实物的形式模型两大类,形式模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等情况;模型的建构有根据原型进行建模、针对问题解决建模和从理论出发建模等路径.化学教学要引领学生模型认知,应该帮助学生树立模型意识,体会模型价值,并指导他们用适合自己的方式进行模型表达,以促进学生逐渐将模型认知固化为自己学习的一种重要方式.     

高中化学有机推断题解析方法研究

化学中的有机推断题一直都是同学们学习的难点内容,很多同学对于问题的解决经常会不知所措。本文针对高中化学中有机推断题解析方法做出了进一步探究,对联想类比思维在化学有机推断题当中的应用、逆向思维在高中化学有机推断题中的应用给出了分析。     

理科问题解决中的多重表征模型及其教学价值

从现有研究状况来看,心理学领域的问题解决研究和学科问题解决及其教学研究之间仍然缺乏有机结合.以表征为切入点和突破口,指出了约翰斯顿所提出的表征类型和化学三角形的缺陷;依据表征对象的空间尺度和抽象程度,修正并扩展了表征类型的概念和关系;依据认知的深刻程度建立了多重表征模型;深入阐述了该模型的结构、特征及其教学价值.多重表征模型可以较好地阐释学习的过程并指导教学实践,是构建认知理论和理科学科教学实践之间的桥梁.     

模型认知教学在初中化学教学中的实践研究

“模型认知”作为重要的化学学科思维方法,是化学学科核心素养的重要组成部分。在模型认知背景下的初中化学教学,高度重视对学生全面综合能力的培养,旨在通过学习化学理论知识来解决实际生活中遇到的问题。文章将探析在模型认知背景下,如何有效构建初中化学高效课堂。     

基于分类观与变化观的复习课教学设计——以“物质转化和推断”为例

初中化学教学中,以分类观、变化观等化学核心观念为指导,以建构物质的反应和转化思维导图为载体,引导学生将碎片化的知识结构化,进一步建构物质转化的三角模型、类别转化等认知模型,再应用模型解决物质转化和推断的常见问题,培养学生的模型认知观念和能力。     

例析有机推断题的技巧和方法

有机推断在高考中占有重要地位,许多学生有机推断失分严重.通过对一些典型有机推断题的解析,重在探讨学生在有机推断中思维出现障碍的原因.总结一些解题技巧和方法,尝试如何突破思维障碍,提高学生的解题效率和思维品质.     

基于心智模型探析的高中有机化学教学实践与思考

在探查高中生有机化学心智模型的基础上,针对高中有机化学特点进行探索性实践.采用模型方法、思维导图法等展开教学,引导学生强化分子结构意识,建构有机思维模型,培养学生模型认知和自主建构能力,丰富认知情境经验,促进有机知识的结构化,提升三重表征能力.     

小学数学问题解决认知模型探究

小学阶段是学生成长的重要阶段,在这个阶段当中,培养学生的问题解决能力十分关键,本文主要探讨小学数学问题解决认知模型,主要从模型的建设角度作用于学生问题解决能力的培养,同时启发教师教学的开展。     

在情境中建构 在探究中认同 在应用中内化——以“物质的定性检验模型建构与应用”为例

开展“素养为本”的高三化学专题复习,能有效促进学生知识、能力、素养的全面发展。以“物质的定性检验模型建构与应用”为例,从单一情境的问题解决到复杂情境的问题解决,从回顾旧情境提炼分析思路到在新情境中建构认知模型,从在科学探究中完善、认同认知模型到在应用中内化、升华认知模型,初步形成基于模型认知的高三化学专题复习教学设计策略。     

小学数学问题解决认知模型研究

数学问题的解决是小学数学教育的重要内容之一,如何实施有效的教育模式提高学生利用数学知识解决生活中问题的能力,是当前小学数学课堂需要重点研究的课题。就小学数学问题解决认知模型的概念内涵、建构意义以及具体建构步骤等问题,做一简单探讨。     

试论科学思维素养之模型建构要素的实质与培养

模型建构是个体运用模型法解决问题的过程.作为认知策略的模型法,不仅有其适用的条件,还有引导学习者建构模型过程中思考方向的具体步骤.课堂学习中的模型建构属于结构良好的问题,其运用模型法的步骤可以比较清晰梳理出,各环节子问题的解决所需要的逻辑方法亦可明确.在课堂教学中,教师遵循模型法各环节策略的引导,帮助学生经历运用相应逻辑方法确定对象、确定必要因素、确定次要因素等过程,可以初步达成培养学习者模型建构能力的目标.     

证据推理与模型认知,培养化学核心素养

高中化学教学要以培养学生的学科核心素养为目标,注重培养学生的证据推理与模型认知能力,在学习活动中,鼓励学生提出观点,做出假设,分析推理,证实论点,建构模型,强化应用,明确证据、假设、结论之间的联系,形成模型认知,从而利用模型解决化学问题,在实践中不断提升分析问题和解决问题的能力.     

有机化学反应中的无机物

有机化学部分在高中化学中占有重要的地位。有机物性质复杂,有机反应多,学生掌握起来比较困难。笔者在多年的教学中发现,通过学习参与有机化学反应的无机物来把握有机物的性质或推断有机反应是解决有机化学问题的一个重要的途径。现将有机化学反应中经常涉及的无机物及与其反应的有机物做一个总结,以期对学生学习有所帮助。     

培养"模型认知"核心素养的教学设计与实践——以"金属腐蚀"为例

"金属腐蚀"是原电池原理的实际应用部分.以该主题为背景,以环环相扣的问题情境为认知脚手架,建立金属腐蚀与原电池模型之间的关联,学习从模型的两个维度(装置和原理)分析问题.旨在培养学生应用模型解决复杂真实问题的能力,提升"模型认知"的化学学科核心素养.     

模型认知解读及教学思考——以化学学科为例

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的描述。按照代表和反映原型的方式,模型可以分为物质模型和思想模型。模型的认知功能主要包括描述、解释、预见、判断。在模型认知的教学中,可以将模型展示与模型建构相结合,提升学生的思维能力;将模型观察与模型制作相结合,提升学生的实践能力;将模型建构与模型演变相结合,培养学生的科学精神;将模型建构与问题解决相结合,培养学生的解题能力。     

例析高考有机合成题的解题思路

有机化学模块中"烃及其衍生物的性质与应用"主题要求学生能够综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团、设计有机合成路线等任务.该主题对于进一步发展学生的"宏观辨识与微观探析""证据推理与模型认知""科学探究与创新意识"等化学学科核心素养具有重要作用.有机合成题综合考查学生的信息提取、加工和迁移应用能力,同时也能够考查学生对有机反应的掌握情况,蕴含着丰富的学科思想及解决问题的思路和方法,承载着发展学生最高水平"宏观辨识与微观探析"素养的功能.