高中化学模型认知能力培养策略

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高中化学模型认知能力培养策略

作者：张德根

来源：《学习与科普》2019年第33期

摘要：对于化学学科而言，核心素养的培养主要体现在对于化学知识的证据推理与相关

模型认知的培养上。而这其中模型认知能力的培养是重中之重。所以若想提高学生的学习能力，就必须着力培养学生的模型认知能力。但是很多老师对如何基于“模型认知”素养培养进行相关的化学课堂教學感到束手无策，对此笔者提出了相应教学策略。

关键词：高中化学;模型认知;培养策略

高中化学知识比较抽象。所以若想提高学生在本学科的学习效率，就必须引导学生了解化学反应本质，将较为笼统的化学知识更加直观化。模型的应用是必不可少的。所以老师在教学过程中，可以对学生进行模型认知能力的培养，进而提高化学教学效率。对此笔者提出了以下方案，希望可以为大家提供参考。

一、选择合理的化学模型，讲述相关内容

在进行模型教学的时，老师首先要根据学生的学习特点，以及相关的教学内容选择合适的模型，同时根据相关模型讲述相关知识，使学生能够通过模型直观的了解相应的化学物质结构，降低化学习习难度，提高学习效率。

例如在学习氯化钠的结构，教师选择原子结构示意图等来帮助学生理解相应的结构特点同时可以借助氯化钠的晶体模型来激发学生的空间想象力，使学生能够更加直观观察到粒子在空间的相关排布。而对于相关化学模型的选择，首先不能脱离教学内容，同时还要结合学生的学习特点进行教学，在教学过程中教师还可以提供氯化钠模型让学生分析。同时老师还要鼓励学生尝试初步建立检验相关模型，此外还可以通过实验探究，了解相关性质，并对相关模型进一步完善，达到能够熟练运用模型的目的。在这个过程中，老师应该首先对相应物质的物理性质进行讲解，同时还可以进行适当的拓展，如同分异构体的概念，支链，再比如卤代烃的沸点与相应的卤元素的关系，为学生在进行实验探究和知识系统规划时提供便利。同时老师还要对如何检验物质性质进行讲解，同时为便于学生理解，老师可以借助相关模型进行讲解，同时也可以借助多媒体手段，播放相关视频，展现反应过程，为学生进行模型运用，提供便利条件。

二、运用相关的模型解释，讲述结构性质

很多学生对模型理论并不是十分了解，所以在教学时，老师还应该适当对相关的模型理论进行讲述，同时结合相关模型，讲述相关的结构性质，通过性质的讲解，使学生了解化学本质，加深对相关模型的认知。

普通高中化学课程标准-2017年

普通高中 化学课程标准 （送审稿） 教育部基础教育课程教材专家工作委员会 普通高中课程标准修订组 2017年６月

目录 一、课程性质与基本理念 (1) （一）课程性质 (1) （二）基本理念 (1) 二、学科核心素养与课程目标 (2) （一）学科核心素养 (2) （二）课程目标 (3) 三、课程结构 (5) （一）设计依据 (5) （二）结构 (5) （三）学分与选课 (6) 1.学分设置 (6) 四、课程内容 (8) （一）必修课程 (8) （二）选修Ⅰ课程 (21) （三）选修Ⅱ课程 (41) 五、学业质量标准 (51) （一）学业质量标准及说明 (51) （二）学业质量水平 (51) 六、实施建议 (55) （一）教学与评价建议 (55) （二）学业水平考试命题建议 (61) （三）教材编写建议 (65) （四）地方和学校实施本课程的建议 (68) 附录A：学科核心素养的水平划分 (71) 附录B：教学与评价案例 (73) 附录C：学生必做实验索引 (84)

一、课程性质与基本理念 （一）课程性质 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科，其特征是从微观层次认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面创造物质。化学不仅与经济发展、社会文明的关系密切，也是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学和信息科学等现代科学技术的重要基础。化学在促进人类文明可持续发展中发挥着日益重要的作用，是揭示元素到生命奥秘的核心力量。 普通高中化学课程是与九年义务教育《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程，是落实“立德树人”根本任务、促进学生化学学科核心素养形成和发展的重要载体；化学学科核心素养是现代社会公民必备的科学素养，是学生终身发展的重要基础；化学课程对于科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用。（二）基本理念 1.以发展化学学科核心素养为主旨 立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，充分发挥化学课程的整体育人功能，构建全面发展学生化学学科核心素养的高中化学课程目标体系。 2.设置满足学生多元发展需求的高中化学课程 通过有层次、多样化、可选择的化学课程，拓展学生的学习空间，在保证学生共同基础的前提下，引导不同的学生学习不同的化学，以适应学生未来发展的多样化需求。 3.选择体现基础性和时代性的化学课程内容 结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和方法，形成化学学科的核心观念；结合学生已有的经验和将要经历的社会生活实际，引导学生关注人类面临的与化学有关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。 4.重视开展“素养为本”的教学 倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。

(完整word版)高中化学学科的核心素养

高中化学学科的核心素养 高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。 化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个维度，其内涵分述如下。 素养1 宏观辨识与微观探析 能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 素养2 变化观念与平衡思想 能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。 素养3 证据推理与模型认知

具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。 素养4 科学探究与创新意识 认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。 素养5 科学精神与社会责任 具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 上述5项素养立足高中生的化学学习过程，各有侧重，相辅相成。“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”体现了具有化学学科特质的思想和方法；“科学探究与创新意识”从实践层面激励创新，“科学精神和社会责任”进一步揭示了化学学习更高层面的价值追求。上述素养将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与解决问题能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体，形成完整的化学学科核心素养体系。

高中化学模型认知能力培养策略

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/889983422.html, 高中化学模型认知能力培养策略 作者：张德根 来源：《学习与科普》2019年第33期 摘要：对于化学学科而言，核心素养的培养主要体现在对于化学知识的证据推理与相关 模型认知的培养上。而这其中模型认知能力的培养是重中之重。所以若想提高学生的学习能力，就必须着力培养学生的模型认知能力。但是很多老师对如何基于“模型认知”素养培养进行相关的化学课堂教學感到束手无策，对此笔者提出了相应教学策略。 关键词：高中化学;模型认知;培养策略 高中化学知识比较抽象。所以若想提高学生在本学科的学习效率，就必须引导学生了解化学反应本质，将较为笼统的化学知识更加直观化。模型的应用是必不可少的。所以老师在教学过程中，可以对学生进行模型认知能力的培养，进而提高化学教学效率。对此笔者提出了以下方案，希望可以为大家提供参考。 一、选择合理的化学模型，讲述相关内容 在进行模型教学的时，老师首先要根据学生的学习特点，以及相关的教学内容选择合适的模型，同时根据相关模型讲述相关知识，使学生能够通过模型直观的了解相应的化学物质结构，降低化学习习难度，提高学习效率。 例如在学习氯化钠的结构，教师选择原子结构示意图等来帮助学生理解相应的结构特点同时可以借助氯化钠的晶体模型来激发学生的空间想象力，使学生能够更加直观观察到粒子在空间的相关排布。而对于相关化学模型的选择，首先不能脱离教学内容，同时还要结合学生的学习特点进行教学，在教学过程中教师还可以提供氯化钠模型让学生分析。同时老师还要鼓励学生尝试初步建立检验相关模型，此外还可以通过实验探究，了解相关性质，并对相关模型进一步完善，达到能够熟练运用模型的目的。在这个过程中，老师应该首先对相应物质的物理性质进行讲解，同时还可以进行适当的拓展，如同分异构体的概念，支链，再比如卤代烃的沸点与相应的卤元素的关系，为学生在进行实验探究和知识系统规划时提供便利。同时老师还要对如何检验物质性质进行讲解，同时为便于学生理解，老师可以借助相关模型进行讲解，同时也可以借助多媒体手段，播放相关视频，展现反应过程，为学生进行模型运用，提供便利条件。 二、运用相关的模型解释，讲述结构性质 很多学生对模型理论并不是十分了解，所以在教学时，老师还应该适当对相关的模型理论进行讲述，同时结合相关模型，讲述相关的结构性质，通过性质的讲解，使学生了解化学本质，加深对相关模型的认知。

高中化学学科核心素养“证据推理与模型认知”的培养-文档资料

高中化学学科核心素养“证据推理与模型认知”的培养 “证据推理与模型认知”的内涵包括具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；能运用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律。 一、证据推理能力的培养 “证据推理”又称登姆普斯特.谢弗推理法，指对从不同性质的数据源中提取的证据，利用正交求和方法综合证据，通过证据的积累缩小集合，从而获得问题的解。 化学是一门以实验为基础的自然科学，其理论体系是科学家对无数事实材料概括的基础上，进行严密的逻辑推理而形成的。在化学学科背景中，“证据推理”对应的学科素养就表现为依据有关事实或材料推出新的判断或结论，从而实现问题的解决或获得新的知识。如根据钠与水反应时“浮、熔、游、响、红”等实验现象和已有知识进行有关推理，对钠的密度、熔点等物理性质，钠与水反应时的速率、产物以及能量变化形成相应的判断，获得钠的有关知识；根据乙醇的分子式及各原子的成键特点进行推理乙醇可能的结构为CH3―CH2―OH或CH3―O―CH3，然后通过乙

醇与水反应的实验对上述推理进行证实或证伪，从而得出乙醇含有羟基的结论。 化学教学活动中的“证据推理”是基于基本理论和化学实 践的推理，具有很高的科学性和趣味性，对于激发学生的学习兴趣、拓展学生的思维、提升教学质量都有极大的促进作用。 二、模型认知能力的培养 “模型”包括实物模型和非实物的形式模型两类，形式模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等。 实物模型主要有比例模型和球棍模型等以实物形态展示的 模型；形式模型中的数学模型是用公式或方程等数学语言描述的模型，如平衡常数表达式、化学反应速率方程；图像模型是用二维或三维坐标系中的数学图像描述的模型，如反应速率与时间关系的曲线；语义模型是用词语描述的模型，如教材中的阿伏加德罗定律、元素周期律、盖斯定律等概念、原理、规律都属于语义模型。 与“模型认知”相对应的W科素养可以表现为通过观察分 子或晶胞等结构模型直观形象地认识有关物质的组成和结构，也可以表现为《课程标准》所描述的那样“运用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律”，如用电子云的模型理解原子核外电子运动规律或解释原子之间的成键方式，根据有效碰撞与活化分子模型理解影响化学反应速率的因素并能选择适宜的条件控制化 学反应发生的速率。

化学核心素养之模型认知的教学

化学核心素养之模型认知的教学 1.模型认知简介 高中化学新课标明确提出，化学学科的核心素养为微宏结合、变化平衡、模型认知、实验探究、科学精神等。而模型认知在启蒙化学教学中是重点，也是难点。化学模型方法是在已获得大量感性认识的基础上，以理想化的思维方法，对化学事实进行近似、形象和整体的描述，进而揭示其本质和规律。通过研究模型来揭示客观事物原型的特征、本质和规律的能力就是模型变化能力。人们对自然的认识过程是从生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到实践进行检验并修正的过程。学生的知识建构、模型认知也是一个渐进式的螺旋上升的过程。 2.教学课例介绍 “分子和原子”是人教版九年级化学(上册)第三单元课题一的内容。在分子原子这一核心概念的建构中，基于学情诊断是前提，运用模型方法是关键。 3.设计目标： 本节课是学生从微观角度认识物质的起始课，教材安排在学习空气、氧气等宏观物质的基础上，结合学生已有经验，通过观察、实验来了解分子基本性质为突破口，进而通过分析化学变化过程的本质，初步得出分子、原子的概念。本节课的教学重点是分子、原子概念的建立，而教学难点则是形成分子、原子行为的微观想象，以及从微观分析宏观物质性质的意识和能力。 4.码课设计过程：

5.码课设计反思： 本课例放弃了各种教材中使用广泛的“氨水使酚酞变红”探究实验，转而创设“酒精使塑料袋胀大”这一普通而又熟悉的真实情境，以及后面环节选择水蒸发、水电解的微观示意图，意在唤醒和丰富学生的感性经验，进而在这些熟悉的情境中用模型方法进行微观表征，在揭示出学生日常概念（即心智模型）的同时，初步形成“宏观现象微观解释”的化学独特思维方式，从而建立起“宏观--微观”相互联系，以及形成“知微显著”的化学观念。

证据推理与模型认知

证据推理与模型认知 【摘要】2016年9月，教育部发布了《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》，明确指出，普通高中化学课程要以培养化学学科素养为主旨，立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，充分发挥化学课程的整体育人功能，构建全面发展学生化学学科素养的高中化学课程目标体系。化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探究”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个维度。本文就“证据推理与模型认知”作微观思考，分析探究在高中化学的实际教学中如何更好地落实核心素养的培养，望能起到抛砖引玉之作用。 【关键词】化学学科核心素养证据推理模型认知逻辑推理模型构建 【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）15-0104-02 “证据推理与模型认知”的内涵包括具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型；能运用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律。 一、证据推理能力的培养 “证据推理”又称登姆普斯特.谢弗推理法，指对从不同性质的数据源中提取的证据，利用正交求和方法综合证据，通过证据的积累缩小

集合，从而获得问题的解。 化学是一门以实验为基础的自然科学，其理论体系是科学家对无数事实材料概括的基础上，进行严密的逻辑推理而形成的。在化学学科背景中，“证据推理”对应的学科素养就表现为依据有关事实或材料推出新的判断或结论，从而实现问题的解决或获得新的知识。如根据钠与水反应时“浮、熔、游、响、红”等实验现象和已有知识进行有关推理，对钠的密度、熔点等物理性质，钠与水反应时的速率、产物以及能量变化形成相应的判断，获得钠的有关知识；根据乙醇的分子式及各原子的成键特点进行推理乙醇可能的结构为CH3—CH2—OH 或CH3—O—CH3，然后通过乙醇与水反应的实验对上述推理进行证实或证伪，从而得出乙醇含有羟基的结论。 化学教学活动中的“证据推理”是基于基本理论和化学实践的推理，具有很高的科学性和趣味性，对于激发学生的学习兴趣、拓展学生的思维、提升教学质量都有极大的促进作用。 二、模型认知能力的培养 “模型”包括实物模型和非实物的形式模型两类，形式模型又包括数学模型、图像模型和语义模型等。 实物模型主要有比例模型和球棍模型等以实物形态展示的模型；形式模型中的数学模型是用公式或方程等数学语言描述的模型，如平衡常数表达式、化学反应速率方程；图像模型是用二维或三维坐标系中的数学图像描述的模型，如反应速率与时间关系的曲线；语义模型是用词语描述的模型，如教材中的阿伏加德罗定律、元素周期律、盖斯定

2020年高考化学复习物质结构与性质简答题模型

2020年高考化学复习物质结构与性质简答题模型 一、物质熔沸点问题 1、氯化铝的熔点为190℃，而氟化铝的熔点为1290℃，导致这种差异的原因为 【答】AlCl3 是分子晶体，而 AlF3 是离子晶体 2、P4O10 的沸点明显高于 P4O6，原因为 【答】都是分子晶体，P4O10 的分子作用力高于 P4O6 3、H2S 熔点为-85.5℃，而与其具有类似结构的 H2O 的熔点为0℃，极易结冰成固体， 二者物理性质出现此差异的原因 是： 【答】H2O 分子之间极易形成氢键，而 H2S 分子之间只存在较弱的范德华力。 4、二氧化硅的熔点比 CO2 高的原因： 【答】CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体。 5、CuO 的熔点比 CuS 的高，原因是： 【答】氧离子半径小于硫离子半径，所以 CuO 的离子键强，晶格能较大，熔点较高。 6、邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，原因 是： 【答】邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使 分子间作用力更大。 7. 乙二胺分子（H2N—CH2—CH2—NH2）中氮原子杂化类型为 SP3 ，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因 是： 【答】乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键。 8、丙酸钠（CH3CH2COONa）和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸（CH3CH2COOH）和氨基乙酸（H2NCH2COOH），H2NCH2COOH 中N 原子的杂化轨道类型为SP3 杂化，C 原子的杂化轨道类型为sp3 、sp2 杂化。常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是： 【答】羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键。 9、NH3 常用作制冷剂，原因是： 【答】NH3 分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时放出大量的热，所以能够做制冷剂。 10、比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原 因： GeCl4 GeBr4 GeI4