许美莲
广东省湛江第一中学 524038
摘要：高中化学模型认知教学是高中化学教学“课程内容理解的向导、优化认知展现的顿悟和思维能力培养的体验”。我们开展“模型认知高阶思维‘优化情境导趣、互动实践导趣、反思提升导趣’等能力培养教学”活动，提升学生学习化学核心素养，提高化学教师的专业水平，探究有效培养学生模型认知的高阶思维能力，效果好。
关键词：高中化学；模型认知；高阶思维；能力培养；教学探究
我国2017 年版《普通高中化学课程标准》指出，“模型认知”是从逻辑思维层面的化学素养要求，通过分析、推理等方法来“认识对象特征，研究构成要素，实践相互关系，构建认知模型，提示本质规律，描述物质结构、解释性质变化，预测物质结果”。我们参与“依据信息建构，设计绿色情景，参加互动实践，建立模型理论，创新整合问题”等属于高阶思维的互动。所以，多年来，我们开展“模型认知高阶思维‘优化情境导趣、互动实践导趣、反思提升导趣’等导趣能力培养教学”活动，提升学生学习化学核心素养，有效培养学生模型认知的高阶思维能力，效果很好。
一、优化情境导趣
高中化学优化情境导趣是以教师为主导、学生为主体，创设出能够激发高中学生模型认知思考、想象力或引发学生相应情感体验的情境，使学生在欢乐欣赏或兴奋情绪感染中就势转入课堂学习的一种教学方法。“导趣”就是：“引导欢快、开导兴奋、启发兴趣”活动。“高中化学模型认知导趣学习”就是将学习置于现实高中化学生活乐趣情境之中，让学生看到学习的材料与自己生活之间的密切联系，从而产生学习新知识的欲望和动力。在激发高中化学学生模型认知教学课堂导入中，创设出学生学习内容相对一致的课堂教学情境，激起学生的学习兴趣，把学生的情绪、注意力、思维调整到最佳的境界，提高课堂教学效果。例如，在高中化学模型认知教学中，教师应承担起向导或促进者的角色，营造课堂氛围、帮助学生联系问题、搭建学习框架，和学生共同探讨问题，为学生创造良好的情境认知环境，让他们在与他人、与环境的互动过程中，愉快轻松地学习化学，感受化学课堂的灵巧性。
二、互动实践导趣
高中化学模型认知互动实践导趣是在教师指导下，师生通过参与高中化学模型认知的兴趣学习体验,深刻地感知化学模型认知知识,然后在感知的基础上产生体验,再在体验的基础上有所感悟,最后内化为学生自己的独特知识经验的一种乐趣教学活动。
现以氯气的化学性质这一课题教学为例，有效地进行互动教学，培养学生模型认知的高阶思维能力。
1.模型认知导趣
［师］投影：
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设计氯气化学性质的知识模型就象一只伸出手指的手，故称为“手掌”模型 ，告诉学生“手掌”模型寓意是把知识牢牢地掌握在手中，让学生更加喜欢“手掌”模型，并激发学生建模意识。
2.模型认知互动
［师］互动情境假设：如何证明氯气能跟水能否发生化学反应？如果能发生反应，请验证反应产物？请同学们从元素守恒和化合价升降守恒的角度去分析推理，并设计实验验证猜想。
［师］模型认知互动： 以上验证实践选用下面提供的实验仪器、药品及用品：试管；酒精灯；试管夹；胶头滴管；玻璃棒；镊子；玻璃燃烧匙；3号交塞；一瓶干燥纯净的氯气(50mL，不再增加氯气)；一瓶氯水；蒸馏水；硝酸银溶液；pH试纸；酚酞-NaOH溶液；淀粉-KI溶液；钠；铁丝；棉花。
［生1］将氯水通入水中有新物质生成，证明氯气跟水发生化学反应。
［生2］氯气跟水发生化学反应，说明氯气有氧化性，应该从生成氯离子来判断。水中的氧元素会变成氧气？
［生3］依据我们学习过氧化性知识，常温条件氯气的氧化性比氧气强，这里氯气跟水是在常温下发生反应，应该没有氧气生成。
［师］好！请同学们用提供仪器、药品检验H+、Cl-两种离子。
［小组实验］将氯水分别滴在pH试纸上和硝酸银溶液中，发现试纸先变红后褪色，硝酸银溶液中出现白色沉淀，证明氯气跟水反应生成了H+、Cl-，但是为什么试纸变红后又褪色？让试纸褪色的物质是什么？
［生2］我们测盐酸pH时，pH试纸不褪色，说明盐酸没有漂白性。
［生3］氯水中有氯气，难道是氯气具有漂白性？
［师］如何证明漂白性的是否氯气呢？
［生4］将一张pH试纸的一端用蒸馏水润湿，另一端保持干燥，放入氯气中，比较试纸干湿两端的颜色变化情况，就能证实氯气是否有漂白性了。
［生2］老师只给一瓶氯气，还有下面几点性质的实验还要做，怎么办？
学生意外发现试纸先变红后褪色这一认知冲突，引发学生强烈探究欲望，引导学生逻辑推理，让学生跳一跳摘果子，大大提高化学学习热情。
3.构建模型认知
［师］点拨：氯气有毒，尽量减少氯气的用量，同学们用一瓶氯气去检验氯气漂白性和氯气分别跟单质、碱、盐反应的实验。
［生］互动：在限制条件下，各组员动手设计氯气化学性质探究实验方案。各小组进行讨论、分析、比较、评价、修改、整理出小组成果。
［师］展示点评各组成果：设计较好的有两组，由小组长进行设计说明。
［组长1］分别在两个棉花团上滴上酚酞-NaOH溶液、淀粉-KI溶液，取一块pH试纸，用蒸馏水润湿一端，另一端保持干燥，将棉花团和pH试纸一起放入氯气瓶中，观察现象后，再将点燃的钠放入氯气瓶中。
［组长2］将铁丝插在胶塞上，把pH试纸和团棉花插在铁丝上，在试纸的一端滴一滴蒸馏水，两个棉花团各滴上酚酞-NaOH溶液、淀粉-KI溶液，用镊子夹起铁丝连同胶塞一起放入氯气瓶中，观察现象后取出铁丝、胶塞，再将点燃的钠放入氯气瓶中。这样，容易观察实验现象又美观。
建立氯气化学性质的知识模型，见如下图4：
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图4 氯气化学性质的知识模型
三、反思提升导趣
1.培养批判创造思维能力
高中化学模型认知教学是建立在实验的基础上，充分发挥实验功能，创设学生批判性思维的学习环境，开展批判创造思维活动，达到培养学生具有批判创造思维能力目的。例如，高一学生的化学实验探究能力较为薄弱，关键环节应该以教师为主导，培养他们勇于独特实践，敢于批判创造，让学生做自己思维的主人，对化学实验事实作比较分析、概括归纳，不畏权威、不受束缚，努力创造自己合理的思维秩序，培养自由思想能力和科学批判思维能力。
2.培养问题解决思维能力
我们通过学习氯气化学性质后，师生建立了氯气化学性质的知识模型。
师生依据氯气化学性质的知识模型，进行思维可视化、有序化，建立解决有关化学反应问题的思维框架；对学习内容进行分析、综合、推理、重组等思维加工过程，促使学生在运用认知模型动态分析和解决元素化合物学习的过程中，系统地理解元素化合物学习的认知模型，达到内化稳定知识目的，提高学生的模型认知思维问题能力。
3.反思总结提升
（1）培养反思总结能力
学习不止，反思不断。我们要引导学生从氯气化学性质的分析推理到设计实验验证进行反思总结，形成知识和思维的体系，构建新的知识模型，使知识系统化、组织化和结构化。反思总结有助于学生对化学知识的记忆、贮存、再现和迁移，记忆效果会让人感到妙不可言。高中化学模型认知教学中，让学生合作探究，潜移默化地训练学生的分析、推理、创新、综合等高阶思维反思总结能力，提升学生学习质量。
（2）促使教师专业成长
高中化学模型认知教学，教师要深入模型认知探究，对实验研究的开发，对高中学生化学模型认知可能的发展点进行向上引导，促进学生生长点合理的拔高，让学生课堂上学习内容向实际化和生活化转化。对教师自身的专业能力提出很大的挑战，将促使教师进行深刻的教学反思和教学研究，必定会促进教师专业素养和专业技能的提升。
参考资料：
［1］普通高中化学课程标准( 2017年版)［S］．北京: 人民教育出版社，2018:3-6，72-73.
［2］汪纪苗，周千红.模型认知在有机推断问题解决中的应用［J］.化学教学，2017，(8)：76-80.
［3］邹定兵. 建构认知模型 促进深度学习——“物质的分离与提纯”为例［J.］化学教学，2019，(1)：41-51.
［4］孙华. 建构模型 发展思维－－以“溶液中的三守恒”教学为例［J］. 学化学教学参考，2017(9)：4-7.
［5］许美莲.基于模型认知化学复习［J］. 化学教学，2019(2)：75-79.
［6］本文系广东省教育科学“十三五”规划2020年度“强师工程”重点项目“基于模型认知的高中生化学高阶思维能力培养研究”(课题批准号：2020ZQJK044)课题发表论文成果之一。