洪苏敏
闽侯第一中学 350001
摘要：在高中化学的课堂教学中，培养学生化学核心素养的核心包括证据推理与模型认知，引导学生构建化学思维模型是教学工作中的重要环节。在课堂教学中构建情境与模型相结合的教学方式，即教师通过创造问题情境，让学生吸收化学知识，形成化学核心素养，再让学生对知识进行总结与概括，发现并形成化学思维模型，将抽象的化学知识具体化，通知知识建模解决实际问题，形成解题思路，让学生产生个性化的思维模型，为学生科学素养的发展奠定基础。
关键词：化学建模；高中化学；实践应用
我国在不断地教育改革中发现，课程改革的成败决定于课堂教学，但当前的课堂教学中还是存在着一系列的问题：教学内容过于偏重考点与热点知识，课堂教学中知识容量但虽然很大，但是传统的教学方式无法吸引学生主动参与到化学学习中，学生对知识点进行反复的背诵与记忆，虽然掌握了许多的理论知识，但是无法解决实际的问题，中小学虽然展开了以培养学生核心素养的教学改革，但没有具体落实课堂改革，究其原因是受应试教育的影响，学生在课堂学习中缺乏情景体验，教师忽略了学生知识的形成过程，学生死记硬背获得的是惰性知识，在解决相关的问题时缺乏知识模型的认知能力。学生对课本知识的过度依赖，从而失去了创造能力。本文总结了高中化学建模教学的意义与内容，探讨在高中的化学教学中建模教学的具体策略。
一、高中化学建模教学的意义
化学教学是我国基础教育中的重要组成部分，《普通高中化学课程标准》中提出了化学教学目的是为了让学生掌握满足自身发展所需的知识，培养学生运用掌握的知识来解决实际问题的能力，以及培养学生正确的价值。高中阶段的化学教学应将教学重点放在培养学生的科学思维，为学生传授科学知识[1]，让学生能够养成科学思维，使用实验、建模等科学方法解决实际问题，并能熟练的使用化学语言。
“建模”是让学生通过具体的教学情境，将抽象复杂的化学知识进行深化，使学生理解化学原理，在结合情境任务让学生自主的发现化学知识中蕴含的规律，构建属于学生自己的个性化的知识、经验与解题方法的思维模型，并在日后的化学学习中熟练地将自己的思维模型解决实际问题。让学生不断地拓展、完善、优化思维密性，加深学生对化学知识的理解并发展学生的逻辑思维[2]。
二、高中化学建模教学的内容
在高中的化学教学中，学生会接触许多的知识模型。例如微观粒子中的原子、分子、电子等。在高中的化学教学中常见的化学模型主要有以下三种，分别为：物质模型、想象模型与符号模型。物质模型是使用实物来替代原型，进而展开研究，如火力发电站模型与而二次电池模型等；想象模型是思想中抽象物质来反映原型，如高中化学中的晶体结构与有机分子结构等；符号模型是使用特殊的化学符号或者排列形式来替代原型，在高中化学中常见的符号模型有化学式、电子式、结构式与化学方程式、离子方程式等。
三、实施化学建模教学的集体策略
（一）结合基础的化学知识，构建具体化的化学模型
建模教学是高中化学教学中一项重要的教学方式，教师引导学生结合物质的基础进行知识的建模，构建详细的化学知识模型，加深学生对化学知识的理解。学生将自己掌握的知识的进行概括与总结，把化学知识点的感性认知转换到理性的高度，让学生在解决实际生活中的化学知识时，能够熟练的构建化学知识模型，为学生形成完整地科学思维奠定基础。
例如在进行苏教版高中化学选修三《物质结构与性质》的教学中，主要的教学内容是让学生理解不同的原子所构成的物质也各不相同，即使是相同的原子，结构不同所组成的物质也是千差万别的。教师为了让学生能够清楚地掌握这一知识，可以在课堂教学中构建相应的化学模型来加深学生的印象。例如石墨有着特殊的化学结构，原子层层排列，同层的原子通过共价键相链接，不同层的原子受范德华力的影响作用到一起，金刚石与C60是由原子直接构成的，金刚石的碳原子排列呈六边形，C60的碳原子排列呈球状[3]。还可以为学生举例H2O2从化学式上直观来看，它的分子结构应是对称的，所以属于非极性分子，通过建立化学模型，让学生理解分子中的氢键没有对称排列，这就证明了H2O2属于极性分子。教师在课堂中建立简单的化学模型，能够加深学生对于化学知识的理解程度，让学生对相关的化学知识产生深刻印象，扩展学生的思维能力。
（二）把握化学中物质的特殊性，构建抽象的化学模型
高中的化学知识中有许多抽象的、晦涩难懂的概念，教师在进行建模教学中要考虑到学生的理解能力与接受程度，构建的化学模型既要将化学知识中的共性表现出来，也要体现不同物质间的差异，让学生清晰地理解抽象的化学知识与概念，从而解决实际问题。教师构建抽象的化学模型，使学生掌握物质之间的共性的同时发现物质之间的规律，减小学生在理解上的难度。
在电化学思维建模的教学过程中，教师要引导学生从深度与广度两个方面理解教学中的抽象概念，教材中对原电池的定义是将化学能转换为电能的装置。教师在具体教学中只从能量转换的角度来带领学生理解原电池与电解池会产生很大的局限性，当学生在做题中遇到多种能量转换的模型时，就会影响学生对原电池与电解池的判断。教师要带领学生从电化学反应方面展开学习，让学生理解能够自发的产生氧化还原反应的是原电池，需要借助外力才能发生氧化还原反应的是电解池。教师可以让学生形成思维模型：自发产生氧化还原反应——原电池——化学能转换为电能；非自发产生氧化还原反应——电解池——电能转换为化学能。学生一旦将抽象概念转换为知识模型。就会形成深刻的印象，有利于学生理解原电池与电解池不同。教师也要培养学生在实际解题过程中建立化学模型来解决复杂问题的能力。在2019年的全国统一高考化学试卷中，第9题的第4问超出了学生的理解能力，但题目考察的是是常规电化学知识点。所以教师要在日常的理来练习中，让学生将知识转换为化学模型，总结正负极反应式的知识模型。
（三）简化复杂的知识内容，建立常规的化学建模
教师在日常的教学中要带领学生复习旧知识，掌握新知识，并将新旧知识进行结合。教师在对学生进行新知识的传授时要注意学生对于知识吸收的递升性，知识由简单到复杂，由明显到抽象，在教学时要根据学生的感知能力，将知识与问题进行简化，从而构建精简的化学模型，之后再通过对比等方式来开发具体的解题思路。
在进行一些在生活中难以直接进行观察与接触的教学内容时，例如晶体结构、微观粒子等，教师就要根据学生已经掌握的知识，以科学思维来进行建模。例如在解决分子空间构型与杂化轨道理论中产生的SP3轨道杂化问题时，学生往往很难理解出现的直线型、正四面体与平面三角形结构，这时教师可以通过构建恰当的模型来加深学生的理解。教师通过建立的模型图中可以发现，杂化的轨道与气球较为相似，这时教师就可以使用气球来代替分子结构模型，使学生了解分子的立体结构，将SP的杂化轨道视为两个气球相互碰触，从而形成了直线型的轨道；SP2的杂化轨道是三个气球相互碰触，形成了平面三角形的结构；SP3的杂化轨道是四个气球相互碰触，形成了正四面体的结构[5]。将分子的立体结构形象化，构建恰当的化学模型，从而解决一些在现实生活中难以直接观察与触碰的问题，便于学生进行理解与掌握。
高中化学建模教学的思想是顺应学生的心理活动，根据学生掌握的知识与经验，将化学问题与实际生活相结合，采取生动形象的建模加深学生的学习兴趣与知识的深化与理解，最终使学生主动问题地解决中，让学生养成探索于思考的习惯，收获新的知识。
结束语
建模是高中化学教学的重要教学方式，教师通过建模将抽象的知识具体化、形象化，将传统教学中，学生对知识的死记硬背转换为知识的学习与掌握过程，让学生在思考中加深对知识的掌握程度，并让学生养成探索于思考的学习习惯，增强高中化学教学中的科学性与合理性。新课标的化学教学中，增加了大量的抽象的化学知识，为学生提出了更高的要求，建模教学能够培养学生的科学思维，让学生掌握使用建模的方式理解抽象的概念与一些复杂的化学知识，并将建模运用到日常与解题学习中。
参考文献
[1]陈金宝. 高中化学教学中建模思想的应用[J]. 高中数理化,2020,(S1):66.
[2]孙淑芳. 基于建模思想的高中化学解题技巧[J]. 高中数理化,2020,(S1):68.
[3]王燕. 论建模思想下的高中化学解题技巧[J]. 数理化解题研究,2020,(31):95-96.
[4]任庆宝. 化学模型在高中化学教学中的应用[J]. 求知导刊,2020,(41):69-70.
[5]吴燕慧. 应用建模法，提升学生化学核心素养[J]. 中学生数理化(教与学),2020,(08):11.