利用模型建构促进学生化学学习

化学科学模型是认识物质、改造物质和应用物质过程中所体现出的具有化学学科特征的具体或抽象的表征,主要包括形象模型、符号模型、数学模型,利用模型建构促进学生化学学习,能够有效促进学生的认识发展,继而促进学生化学核心素养提高.     

基于大单元教学的自制教具作业设计——以“物质模型搭建”为例

以“物质模型搭建”作为大单元教学主题,基于晶体结构、有机物分子结构、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论等核心知识,利用生活中常见的橡皮泥、乒乓球、牙签、铁丝等材料搭建所学物质的模型。充分发挥模型的育人功能,在制作模型的过程中培养学生的动手能力、协作能力、空间想象能力,深入理解物质的空间结构与性质的关系,体会“结构决定性质”的化学思想,实现初始的形象思维到创造性思维的有效进阶。     

基于3D打印的化学结构建模

利用3D One软件（一款具有自主知识产权的国产3D打印设计工具）强大的建模功能开展校本课程,培养学生空间想象能力和实际动手操作能力,建立物质结构微观模型,搭建宏观物质性质与微观表征的桥梁。将3D虚拟技术引入化学教学,变革物质结构教学理念,拓展化学思维深度,利用建立化学模型的过程多学科交叉融合思维培养未来工程技术人才。     

高中结构化学中模型教学及其对学生认知素养的影响

在高中结构化学学习中,教师通常会借助模型进行教学。实践证明,模型辅助教学是一种非常有效的方式,但如何准备模型并实施教学则事关教学效果。本文探讨了在高中结构化学教学过程中,如何使用物质模型和思维模型,以及教学过程的实施方法对培养学生模型认知素养的影响。这些结果,可以为中学结构化学内容教学提供参考。     

高中化学“硫的单质及化合物”的项目式教学——探究葡萄酒中的二氧化硫

“探究葡萄酒中的二氧化硫”的项目式教学由真实的问题情境引入,分成四个核心任务,以问题为驱动,带领学生进行多样化的活动,对葡萄酒中二氧化硫的作用、制备及含量测定进行探究。在活动过程中,引导学生学会多角度思考问题,自主运用价-类二维的元素化学认知模型解决相关的物质转化问题,让元素化学认知思路结构化,提升研究物质性质与转化的能力,最终形成能迁移应用的问题解决思路和认知模型。     

高中生化学模型认识观评估框架及其应用

化学模型认识观是有关化学模型性质、目的等的基本观点,对化学模型认知活动具有指导作用.在参考国内外相关研究的基础上形成高中生化学模型认识观评估框架,对西安市两所中学626名高中生进行问卷调查,获得高中生化学模型认识观发展的整体情况,并进一步探查年级、性别因素对高中生化学模型认识观的影响.研究发现,高中生在"模型目的"和"建模本质"维度上表现较好,在"模型本质"和"模型评估与修正"维度上存在认识不足;学生化学模型认识观并非随年级增加而逐步上升,在"模型本质"和"建模本质"维度高二学生表现强于高三学生;男生在"模型评估与修正"维度上表现较好,女生对于化学模型概念的认识更为清晰.为了帮助学生形成良好的化学模型认识观,高中化学教师需要借助多样的化学模型改善学生对于化学模型与实物关系的认识;利用化学建模活动培养学生的模型评估与修正意识;注重高三学生模型认识观的发展,结合性别优势进行有针对性的化学模型认识观教育.     

“模型认知素养”下的“醇的化学性质”教学

新时代高中化学教学聚焦于核心素养培养,其中“模型认识素养”是通过建构化学模型,向学生展示知识形成的过程,以及分析化学物质的结构和性质。本次研究以“醇的化学性质”为例,在课堂上建构化学模型,发展学生对模型的理解和思维能力。     

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。     

基于"证据推理与模型认知"的化学教学策略探究

首先分析化学学习过程中遇到的概念繁多、头绪杂乱、记忆困难、学习方法单一等问题,然后在此基础上阐述"证据推理与模型认知"化学教学策略的科学内涵,最后从巧用化学实验策略建构化学物质类别的认知模型、巧用物质类别的性质比较策略建构元素周期律的认知模型、巧用结构决定性质规律建构有机物学习的认知模型、巧用理论联系实际规律构建动态平衡模型四个方面重点论述基于"证据推理和模型认知"的化学教学策略,如此能使学生科学、系统、全面地掌握化学物质的组成、结构与性质、实验与探究,还能科学有效地培育学生"证据推理与模型认知"素养.     

利用化学模型提升学生解决问题的能力

模型匹配法是学生解决化学问题的主要策略.常见的化学模型可分为归类式、分析式与程序式.在高三化学复习中,要精选实例原型建构化学模型,并注重培养学生建构化学模型的能力.应用化学模型的本质就是转化,在应用化学模型过程中不断地丰富与完善模型,并要对模型进行整合升华.     

浅谈信息技术与有机分子结构建模教学的整合

信息技术与学科课程的整合是我国面向未来基础教育教学改革的新视点,是在传统教学模式基础上的新探索,信息技术与课堂的有效整合可以有效帮助学生更好地掌握和体会学习中的难点。所谓“整合”主要指的是结舍、融合、集成、成为一体、一体化等等,而不是简单的结合或使用。本文以化学软件向学生展示物质结构模型为例,探讨信息技术与化学学科教学的整合在降低学生的认知难度、提高化学课堂的效率、效果等方面的重要作用。     

学科核心素养视域下化学模型的再认识

“模型认知”是重要的化学学科核心素养,也是化学学习的思维方式,更是培养学生科学思维能力的工具。课程标准对模型认知的高度关注与模型使用率偏低的不平衡影响“模型认知”素养的落实。剖析模型认知与科学教育的关系,厘清对模型本体的认知,探究化学模型的概念、类型、功能、建构方法等,有助于强化学生对模型的认知和发挥模型在教学中的作用。     

基于模型构建的“元素周期表的应用”单元教学设计

通过整体单元教学的设计,系统学习同周期同主族元素的结构和性质,构建元素的原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素性质、物质性质之间的关系模型,从化学思维方式的视角学习化学知识,培养学生的模型认知能力,体验元素性质递变规律的实际应用。     

模型认知视角下必修化学微项目教学实践研究——以“硫与环境保护复习”为例

模型认知是化学学科核心素养之一，是认识事物和解决问题的一种思维方法。以硫铁矿烧渣酸浸还原制备硫酸亚铁为主线，以建构模型为核心，对“硫与环境保护”专题复习采用微项目教学。通过建构化学工艺流程图、物质性质对比、物质性质实验、价类二维认知模型，深化对含硫物质的性质及转化关系的认知，发展化学工程思维和化学学科思维，培养模型认知素养，提升建模能力。     

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。     

探讨化学课堂的教学机智

化学课堂教学方案的设计为化学课堂教学提出了理想化的教学模型和优化的教学“蓝图”，但是。由于化学世界中物质变化的多样性、复杂性，物质性质学习的阶段性和理论理解的有限性，学生在学习过程中认识能力的差异性以及随着科学知识的不断发展和学生思维的空前活跃等因素，大大增加了化学课堂教学的随机性和偶然性．     

基于实验情境的"钠及其重要化合物"复习课设计

高三复习备考中,围绕"钠及其重要化合物"知识,创设物质制备、成分探究、性质探究、定量测定等实验情境,合理设置问题链,引导学生自主建构、内化钠及其重要化合物的认识方式,提升学生自觉运用钠及其重要化合物性质解决化学实验问题的能力,发展"宏观辨识与微观探析""证据推理与模型认知"等化学学科核心素养.     

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。     

“模型认知”是重要思维方式

“模型认知”是重要的化学学科思维方式,要从化学模型、化学认识模型等视角理解“模型认知”的内涵.从化学模型视角看,“模型认知”包含运用化学模型化学表征的能力、运用化学模型解释和论证的能力、运用化学模型预测和验证的能力、构建和优化化学模型的能力等;从化学认识模型视角看,“模型认识”包含运用化学认识模型将知识功能化,基于化学认识模型发展学生的自我评价、自我调控能力等.     

建构类比思维模型 提升“宏微素养”

“宏观辨识与微观探析”核心素养要求学生能从不同层次认识物质的多样性,并形成“结构决定性质”的观念。教师可借助核心元素化合价、物质类别、电离平衡、水解平衡、元素周期律（表）及官能团等要素,引导学生建构类比思维模型,梳理物质的性质及其转化关系,从而达成认识思路、学科知识双结构化的目的。由于类比只是一种预测陌生物质性质的认识思路,有可能出现偏差,教师还要引导学生对预测结果通过理论计算或化学实验进行验证。