循着学生思维轨迹探寻实验教学模型——以“物质的制备和性质探究实验”为例

物质的制备和性质探究实验是高中化学实验基础性内容，是实验思维、实验方法和操作能力形成和发展的起点。教学中，基于学生解决问题过程中的思维程序、方法以及思维盲点、障碍点，循着学生思维轨迹，引领学生共同探寻物质的制备和性质探究实验的装置模型、操作流程模型和思维模型。引导学生以“三关注”（实验目的、实验原理、实验装置）为着力点、以“三聚焦”（流程设计、实验调控、结论形成）为关键点、以“三提升”（结果分析、方案评价、观念形成）为核心点，建构“333化学实验教学模型”，形成解决实验问题的策略，培养学生思维能力，发展学生核心素养。     

依托模拟实验发展学生模型建构能力——以“风的成因”教学为例

培养学生的模型建构能力是发展学生科学思维素养的重要内容之一。模拟实验是培养学生模型建构能力的重要途径。本文通过教学实践探究,探索出“三阶段五步骤”的模拟实验教学策略,即在“感性·具体”阶段,通过“模拟实验,捕获信息”和“处理信息,理解实验”,实现对操作模型及模拟实验的理解;在“思维·抽象”阶段,通过“搭建支架,思维抽象”和“探究原型,建构模型（概念）”,完成模型（概念）的初步建构;在“思维·具体”阶段,通过“应用迁移,反思升华”,加深并完善对模型（概念）的理解。依托上述策略,帮助学生经历完整的科学抽象思维过程,发展学生模型建构能力,实现对学生核心素养的培育。     

以模型建构统整初中化学实验教学的策略研究——以气体压强在初中化学实验复习教学中的应用为例

气体压强问题分散在初中化学教材的实验之中,“碎片化”比较严重,给学生认识相关实验增加了难度。通过对气体压强相关知识进行重构与整合,并采用模型建构的方式开展教学,帮助学生厘清化学实验中气体压强问题的认识思路,构建此类问题的认识模型,充分发挥模型的分析与预测功能,培养学生迁移与创新能力,发展学生科学思维。     

CASES-T模型在“浓度对化学反应速率的影响”教学中的应用

以“浓度对化学反应速率的影响”教学为例,基于“CASES-T模型”为学生创造真实情境,以实验为研究手段,从实验方案的设计、小组展示、动手实验、实验异常现象的分析,培养学生实验设计能力、动手能力和分析能力,建构控制变量在对比实验设计中的思维模型以及形成实验探究的一般思路;通过引导学生分析外部条件对化学反应速率影响的原因,体会理论模型建构的过程。本次教学实践,学生无论在能力还是思维上,都得到比较大的提升,教学效果较好。     

模型建构在思维型课堂中的应用--以“减数分裂”(第1课时)的教学为例

围绕问题“如何发展学生的科学思维”,开展模型建构在思维型课堂中的应用探究,采用模拟实物和画图的方式进行模型建构,展示减数分裂过程中染色体行为的变化过程,以期拓宽学生的想象力,使其对知识有更深刻的理解,提升其思维能力。     

依托数字化实验发展“证据推理与模型认知”素养的教学——以“配合物”为例

利用数字化实验探究铜氨配合物的形成过程和CoCl₃·5NH₃配合物的结构特点,发展学生“宏观辨识与微观探析”素养,同时在组织教学过程中重视“认知模型”的构建,引导学生在宏微结合中建构配位键模型,在科学探究中巩固配位键模型,在任务情境中应用配位键模型,形成解决实际问题的思维框架,有效落实“证据推理与模型认知”素养。     

聚焦模型认知的“金属的腐蚀”深度学习

“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一。其中，对原电池模型的认知是培养学生模型认知素养的重要载体，而金属的电化学腐蚀原理同时承载着原电池模型的抽提和应用过程，对培养学生的高阶思维具有重要意义。以“军舰的腐蚀原理”为项目，围绕模型的建构与应用过程展开学习活动。学生自主建立金属腐蚀与原电池模型的关联，建构模型，通过实验验证模型合理性，并主动应用模型解释真实情境下的问题，发展高阶思维能力。     

高中生物实验技能——建立模型案例分析

在进行高中生物学教学时应充分利用模拟实验和构建模型的内容培养学生的建构思维和建构能力。建立模型技能的达成主要是通过以下的过程来实现的:案例制作DN A双螺旋结构模型1教材分析本实验可以加深学生对“DNA结构”的感性认识和理解,培养学生的动手能力。教材首先介绍了“实验原理”。从制作DNA模型前应该考虑的问题、制作过程做了详细阐述。教材接着说明了制作的“目的要求”。要求通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA分子结构的理解和认识。教材第三部分列出了实验所需要的“材料用具”。解释了用什么代表磷酸、什么代表糖、什么…     

探究性实验教学的模型建构和实践

随着教改的日益深入,实验在生物教学中越来越显示出它的重要性。而探究性实验不仅培养了学生的动手、实验能力,还培养了学生探索、思维、实践、创新能力及科学求实的态度。本文结合探究性实验教学的教学模型(提出问题、提出假设、验证假设、得出结论、表达与交流)、教案示例(以“探究种子萌发的外界条件为例”)、评价(激发学习兴趣、培养探究能力、训练思维能力和养成思维方法”)、存在问题(把握开放性和指导性、灵活性和科学性之间的矛盾)等四方面论述了实验教学模型的建构和实践过程。     

建构生物学模型，凸显结构与功能观——以“泌尿系统”教学为例

建构模型可使复杂的生命现象或过程直观、简洁,能有效发展学生的“结构与功能观”,使其对生命现象作出合理的解释和预测。教师应创设良好的问题情境,从模型的源头开展教学,关注模型是如何发生、形成和发展的,让学生充分认识模型建构的价值和内涵。教师还要引导学生沿着“生物体的功能需要一定的结构来实现”的思维线索,开展演绎、推理和论证活动,并补充信息,让学生再次分析主要问题,对模型进行质疑、论证、完善,在证据和推理的基础上发展学生的理性思维,使其能运用模型创造性地解决实际问题。     

基于“证据推理和模型认知”的初中化学教学——以“分子和原子”为例

“证据推理与模型认知”是科学思维的重要组成部分，也是化学教学的重要目标。本文设计了初中“分子和原子”课堂教学，创设了三个驱动型问题，引导学生在解决问题时，从日常生活、课堂实验、科学史和其他学科已学知识中寻找证据，通过分析、归纳等推理活动得到结论，最后建构认知模型。     

基于“设计型学习”的化学“工程思维”培养的教学实践——以中考化学复习“工艺流程”课为例

在中考化学“工艺流程”专题复习课中，运用“设计型”学习和“工程思维”的理论进行了教学设计，改变只重视知识点强化记忆的呆板印象，强化引导学生主动参与工艺流程设计的“设计型”学习，注重培养学生“工程思维”的形成与发展。在教学中体现设计型学习的思路与方法，阐释工程思维的方式和特点，建构解决实际问题的模型。     

基于氢氧燃料电池构建“原电池”认知模型

基于对“模型认知”核心素养内涵的理解,以氢氧燃料电池为电池的认知原型,构建原电池装置四要素和工作原理的二维认知教学新思路。在真实情境中设计递进式问题和教学任务,在解决问题中让学生自主构建认识原电池的角度和思路,学生在充分的思考和讨论中构建起原电池的认识模型,培养学生“模型认知”意识,形成“模型认知”的建构思维,使“素养为本”的教学落地生根。     

科学思维培育视域下论证式教学在高中生物学教学中的——以“遗传与进化”模块为例应用策略

论证式教学以训练学生论证能力为核心,以问题为引导,让学生在课堂活动中亲历科学论证各个环节,其最终目的是让学生掌握解决问题的思维和方法,培养学生利用资料进行推理和论证的能力。在高中生物学教学实践中,教师可采用“问题驱动”“模型建构”“实验探究”等策略开展论证式教学,注重学生的参与和互动,使学生在课堂上不再是知识的被动接受者,而是基于探究和发现的活动参与者和知识建构者,从而发展科学思维核心素养。     

融古贯今，构建“位—构—性”学习模型——以“元素周期表”的教学设计与实践为例

“证据推理与模型认知”是五大核心素养的思维核心，指向“证据推理与模型认知”的课堂教学，有利于学生化学学习方式的转变和化学学科核心素养的自我构建。通过人类发现和利用元素的历史情境，逐步构建“位置—结构—性质”认识模型；通过历史证据和实验证据开展研究，建构元素周期表模型、优化元素周期表模型、运用元素周期表模型，发展学生证据推理和模型认知素养。当学生利用模型解决真实问题时，知识、能力和素养都得到了提升。     

“人体内的气体交换”一节的教学设计

关注前概念,采用创新实验设计、重视活动体验以及模型建构和角色扮演等多种形式,将“气体交换”这一抽象的知识形象化,将思维可视化,并引发学生积极参与课堂,使学生在模拟体验肺部及组织细胞处气体交换的过程中自主建构概念,发展科学思维。     

基于SNP教学模式的高中物理教学设计——以“自由落体运动”教学为例

科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素,SNP教学模式将模型建构和科学论证渗透在教学中,能够有效促进学生科学思维能力的提升。本文以“自由落体运动”教学设计为例,运用SNP教学模式培养高中生的模型建构和科学论证能力。     

基于建模教学培养学生生物学学科核心素养——以“建构细胞结构三维模型”为例

在深度学习理论指导下,通过“建构细胞结构三维模型”的教学,引导学生建立“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的大概念,并形成细胞水平的结构与功能观等生命观念,同时发展学生建构模型等科学思维,提升学生生物学学科核心素养。     

递进式教学理念下的遗传平衡定律思维模型构建

本文运用递进式教学和思维模型建构的教学策略和方法,对人教版高中教材“遗传平衡定律”内容进行教学分析,在构建和展现的学习过程中,通过积极渗透科学思想与方法,促进学生完善认知和思维发展,逐级构建出遗传平衡定律的概念思维模型和“四步求解法”解题思维模型。通过思维模型构建,使学生深刻理解和掌握遗传平衡定律的内容和实质,培养学生的科学精神和科学思维能力。     

基于学科融合发展科学思维——“捕获光能的色素和结构”教学设计

在“捕获光能的色素和结构”教学中,利用物理学科“光的色散实验”原理、化学学科萃取方法及数学模型,解决生物学问题。基于学科融合,以问题为任务驱动,引导学生以小组合作的形式进行分析与比较、归纳与概括、模型与建模。学生在科学探究过程中掌握科学探究的基本思路和方法,通过批判性思维、创新性思维,实现科学概念的建构,培养学生科学思维。