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培养模型认知能力提升化学核心素养研究
作者:杨波
来源:《成才之路》2020年第04期
摘 要:化学“模型认知”是化学核心素养的重要内容之一,培养学生的模型认知能力对于高中化学学习有重要意义。文章结合具体的教学实践,从建构模型、研究模型、理解模型、应用模型的角度探讨在高中化学中如何整合课程资源,创新教学手段,以培养学生的模型认知能力。
关键词:模型认知;高中化学;核心素养;实验探究
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2020)04-0092-02 高中化学新课标明确提出化学学科的核心素养,其可分为“宏微结合、变化平衡、模型认知、实验探究、科学精神”五大板块,而模型认知在化学教学中是重点,也是学生容易忽视的难点。模型认知能力的培养是教师在化学教学中不能忽视的方面。化学“模型”具体指晶体结构、化学方程式、电子式等。模型认知能力能够帮助学生通过分析、推理等方法认识研究对象的本质属性和特征、构成要素及其相互关系。学生可以借助语言、图像、符号、数学表达式等来建立模型认知,理解化学现象的本质和规律。 一、 自主归纳,建构模型
化学课程中的模型建构往往是对一系列学生难以理解的抽象事物的归纳和演绎。针对原子结构、立体结构这些抽象概念建立具体模型,可以有效提高学生的学习效率,在帮助学生理解原子结构原理的同时,能够加深学生对化学基本原理的印象,有助于构建化学模型认知体系。
例如,在教学“人类对原子结构的认识”时,学生通过本章内容对原子的结构有了基本了解,但是对原子核外电子排布的认知仍然薄弱。教师可先从时间线学生了解原子结构模型的演变过程,然后向学生介绍原子核外电子排布的具体方式及原子核外电子排布的三个基本规律(泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则)。其中,泡利不相容原理是指每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对。能量最低原理是指电子尽可能占据能量最低的轨道。洪特规则是指简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子。此外学生需要注意,等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的。原子的表示符号AX,表示的是质子数是Z、质量数为A的一种X原子。并且,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。学生在观察原子结构图的同时可以根据原子结构的知识点对原子模型进行分析和计算。