王世欣
保定市第三中学，河北 保定 071000
摘 要：构建主义学习理论慢慢成为教育教学中的一种重要指导理论。因此，在高中化学的教学中使用建模教学给学生成立一种化学模型，然后帮助学生将理论知识和实际的情况联系在一起，经过这样的结合，对学生探究知识的发展过程是非常有利的，本文围绕在化学实验中使用建模思想表述，提升学生解决问题的能力。
关键词：建模思想；高中化学实验；教学创新优化
前言：
化学知识是比较抽象的教学，虽然学生对化学相关的理论知识掌握较好，但是在实际实验的操作中还是会面临不同的问题，找其中的根本原因，是因为学生没有建模的意识甚至建模的能力。因此，需要经过建模意识培养学生在化学实验中解决问题的能力。
一、利用实验建模，构建新旧知识之间的联系
在新课程的改革背景下，学生是学习的主体，需要对学生在已经有的化学理论知识的基础上对新知识进行重新构建的过程。在心理学专家的研究成果中，学生在知识的构建中，学习知识会出现螺旋式上升的过程[1]。这是从简单到复杂的正常学习经过，这和学生的感知能力是息息相关的。因此，在教学的过程中对待较难的问题应该使用合适的办法解决。在解决问题的时候，把问题简化或者使用假设等方法把问题模型化，这样就可以构建新旧知识之间的联系。
例如：我们在日常生活中不能看到微观粒子、晶体的结构甚至化学的平衡，但是解决这些问题就需要把自己学过的知识，经过科学的建模思维解决问题。在分子的立体结构中SP型的杂化，这样的现象分别出现的是直线型、平面型还有四正面体，这样的问题使学生自己理解是较为困难的，这个时候就需要将实际情况分析构思，经过建立化学模型帮助学生理解，在模型图上可以直观看到不同杂化的轨道和日常生活中的气球相似，然后就非常容易理解分子立体结构的问题。
二、利用实验建模，提升解决问题的能力
我们都知道的是，化学是一科以实验作为研究手段的学科，所以，在高中的化学教学中应该开展实验教学，实验教学是带领学生探究问题的有效途径[2]。在实验中应该帮助学生树立正确的学习目标，给下一步的探索问题提供方向。第一，应该给学生提供化学概念的大概框架，这个概念的框架应该和学生的实际学习情况接近。第二，应该引导学生进入探索问题的情境中，通过这两点，可以经过建立化学模型增强学生分析问题以及解决问题的能力。
例如：在学习合成材料知识的课堂上，由于学生已经掌握过无机非金属材料和金属材料的相关知识，这个时候，怎样识别高分子材料与不同材料的识别方法，这就属于最近发展区，在课堂上进行实验的时候，教师拿出一团化纤织物和羊毛织物分别放在酒精炉上或者蜡烛上燃烧，仔细观察燃烧的具体现象，就会发现它们在燃烧以后产生的区别。在这个环节中，教师可以引发学生准备描述刚才的实验过程以及看到的现象还有自己的看法。紧接着，教师继续提问让学生思考，你最喜欢穿什么材质的衣服，是棉质的还是化纤类的，理由是什么？还有一个问题，人造丝以及天然蚕丝的制作原理是否一样？经过对学生提问这样的问题，可以引导学生了解合成材料方面的知识。与此同时，还能提升学生解决问题的能力。
三、利用实验建模，培养学生自我建模能力
信心加工学习的理论就是在对信息进行加工的时候必须对知识进行一定的联想，然后自主构建新的知识体系或者结构，化学是一门理论和实践结合较强的学科[3]。
在整个教学中，教师够要带领学生学会观察化学发生的现象，从中总结化学规律，学会总结问题的特点，将复杂的问题形象化表达出来，抓住问题的本质，然后建立化学模型，但是还是应该明白，化学不是一成不变的知识，在一定时间以及空间范围内有存在的合理性，如果条件有差异就不能成立了。
例如：在学习苯的结构模型的时候，其实单双键是不存在的，所以在使用建模解决问题的时候需要反复验证模型是不是具有科学性，在反复研究、实验的过程中，会加深对苯的结构知识的理解以及印象。不仅仅这些，还应该重视问题的局限性的特点，注意有没有其他因素对建模产生了影响，避免有错误的模型出现影响学生解决问题。所以，建模教学可以促进高中化学的学习质量有效提升，使用建立化学模型帮助提升学生创新思维。
四、利用化学建模，促使学生使用模型
建模思想在高中化学实验教学中有重要的作用，因此应该有意识培养学生感受到建模在化学实验学习中的重要性[4]。与此同时，强化学生建模和创新的意识，根据高考的更高要求，学生必须在短时间内提取到相关的信息，使用已经有的知识进行建模，然后解决问题。化学实验教学中就应该使学生学会建模后进行恰当的习题练习。这样就可以有效促进学生使用模型的能力。
例如：在学习原电池知识的时候，就应该在课堂的实验中领导学生自主建模，然后使用典型书本上的例题或者习题进行知识的拓展，这样引领学生经过电池模型解题。最后，在习题的解决中总结解题的思路，正确使用习题可以提升学生的思维能力，不能通过强记解决问题。在训练中，教师引导学生学会反思以及创新。优化化学实验学习的思维过程。
五、利用化学建模，使问题简单明要
课堂是化学教学的主要平台，但是在教学中，应该经过科学合理的研究进行配合讲解，不但可以使学生加深对学习内容的理解，还能提升学生在课堂上参与的程度，激发学生的创造性思维，利用建模思想在化学实验可以将复杂的问题可以展示的简单、透彻，还可以培养学生的创新能力以及思维[5]。
例如：在学习氯、碘、溴以及化合物时，需要做一个氯气的漂白作用的实验。在准备实验的过程中，教师或者学生就需要先准备氯气，但是步骤相对复杂，安装装置也不严密，会容易出现氯气泄漏的危险，会危机教师和学生的安全。所以，在安装装置的时候就将学生之前学过的实验室操作的基本方法以及学过的有危害性的气体。这样学生在进行本节课的实验的时候，经过之前学习的实验室知识，结合自己的亲自实践，将原本的实验进行优化改进，在U型管有断口的地方放置一小块棉垫，在棉垫上放十克左右的无水氯化钙当做干燥剂。紧接着，在U型管的两端横支管中分别放一片有色的花瓣。最后使用氢氧化钠溶液在尾部吸收尾气，气球的作用就是收集氯气。像这样整个实验进行封闭的处理，这样实验的过程也更安全，把有污染的可能性将在最低，使操作变得简单，有效提升实验的质量。只靠着脑子想象是不能理解装置的安装以及安装中存在的问题，将不直观的问题进行直观的演示，经过化学模型辅助学生理解。
结语：
综上所述，化学实验是在扎实掌握化学理论知识的基础之上，高中化学教师应该充分发挥教师的引导作用，培养学生学习化学的建模意识，教师在实验教学的过程中将学生学习的主体地位充分发挥出来，经过建模意识的渗透帮助学生提升解决问题的能力。
参考文献：
[1]范智东. 利用化学实验培养学生科学探究能力的路径探析[J]. 文理导航(中旬),2021,(07):49-50.
[2]焦世军. 高中化学实验教学创新优化策略探究[J]. 学周刊,2021,(24):59-60.
[3]李化. 浅谈在核心素养理论指导下如何优化初中化学实验教学[J]. 天天爱科学(教育前沿),2021,(07):109-110.
[4]张亚梅. 基础化学实验教学探索与实践研究[J]. 生物化工,2021,7(03):126-128.
[5]李延杰. 初中化学实验教学生活化的路径探索[J]. 天津教育,2021,(18):87-88.
本文系：国家教育部“十四五”规划教师教育改革与创新子课题，课题名称《建模思想在高中化学教学中的应用研究》，课题编号【JKY023529KT】