高中化學核心素養(yǎng)之模型認知釋讀

模型認知釋讀高中化學學科核心素養(yǎng)高中化學學科核心素養(yǎng)是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是高中生綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格。

化學學科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”5個維度。數(shù)學科——數(shù)學建模物理科——科學思維模型建構生物科——科學教育模型與建構高中化學學科核心素養(yǎng)素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認知具有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實或證偽；建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關系；知道可以通過分析、推理等方法認識研究對象的本質(zhì)特征、構成要素及其相互關系，建立模型。能運用模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。提綱1、認識“模型”2、模型的分類3、關于模型認知教學的幾點認識提到模型我們會想到什么呢？提到模型我們會想到什么呢？提到模型我們會想到什么？PV=nRTCO26CO2+6H2OC6H12O6+6O2什么是模型？模，法也。清段玉裁注：“以木曰模，以金曰鎔，以土曰型，以竹曰笵，皆法也。《辭?！贰ⅰ稘h語詞典》（1）按實物比例和結(jié)構制成的物品。（2）又稱‘模子’。鑄造和壓制物品用的型器。什么是模型？按照科學研究的目的，用物質(zhì)形式或思維形式對原型客體本質(zhì)關系的再現(xiàn)。通過對模型的研究獲得關于原型客體的知識。

——大百科全書模型是科學認識或工程制造中的一種手段，是為了在理論上或?qū)嵺`上把握對象而構成的、不同于對象的、物質(zhì)上或觀念上的對象的類似物。——日本模型就是通過我們對問題的分解，利用我們考察來的機理，吸收一切主要因素所創(chuàng)造出來的一幅圖畫。——錢學森模型是科學認識中科學認識主體基于抽象化和想象而對現(xiàn)實世界某種實體系統(tǒng)的一種簡化的映像。模型與原型之間具有相似關系-相似性條件模型在科學認識中是被研究客體的代替者-代表性條件對模型的研究，能夠得到關于原型的信息-外推性條件原型模型理論抽象化具體化證明解釋模型定義的核心內(nèi)容模型可以表征具體的實物模型可以表征抽象的觀點模型可以表征一個系統(tǒng)的運作模型可以表征一個過程為什么需要模型?人們處理的問題在空間和時間上與人的官能不再匹配（比如原型在空間和時間上太小、太大、太快、太久、太遙遠或太復雜），結(jié)構和演進過程難以外顯，因果關系趨向復雜化、理論化，這個時候就需要借助模型認知。模型既是認識的手段，也是認識的直接對象。模型不僅是已有認識的總結(jié)，也加進了人們新的猜測和假設，含有新的思想和概念。二、模型的功能描述性解釋性預測性抽象性模擬溝通推理性問題解決二、模型分類：哈里森和揣古斯特尺度模型教育的類比模型數(shù)學模型地圖、圖表和表格概念——過程圖像與符號模型理論模型模擬綜合模型心智模型二、模型分類模型種類亞分類示例物質(zhì)模型天然物質(zhì)模型各種礦物標本等人工物質(zhì)模型分子和晶體結(jié)構彩色球棍模型等思想模型想象模型理想氣體；雜化軌道；反應碰撞理論符號模型元素符號；結(jié)構式；化學方程式等數(shù)學模型理想氣體狀態(tài)方程；薛定諤方程等三、關于模型認知教學的幾點認識模型認知：模型認知是指人們利用模型認識事物，或通過建模解決問題。由于化學是在原子、分子水平上來研究物質(zhì)的性質(zhì)和變化，經(jīng)常要運用多種模型來描述和解釋化學現(xiàn)象，預測物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果，或者依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構模型，建立解決復雜化學問題的思維框架。三、關于模型認知教學的幾點認識三、關于模型認知教學的幾點認識化學科模型認知的功能：1、對于復雜現(xiàn)象予以簡化，以利思考：例如化學反應例如用氣球模擬雜化軌道。2、提供理論更容易理解的方式：例如碰撞模型解釋功能。模型應該符合它賴以建立的實驗基礎，能對有關現(xiàn)實原型的各種觀察、實驗事實做出科學解釋。三、關于模型認知教學的幾點認識化學科模型認知的功能：預見功能。模型的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有條件，指示研究的方向，形成科學的預見。3、對于理論的預測能力：例如周期表、金屬胡須4、強化理論的預測能力，并且提供它們發(fā)展的方式：例如原子結(jié)構三、關于模型認知教學的幾點認識5、關于理論相關性提出問題：例如計算機模擬6、提供深刻理解與想象的媒介：例如足球和C607、提供對于實驗與觀察的理論推導關系：例如理想氣體科學規(guī)律能在相應的模型中以純粹的、準確的形態(tài)體現(xiàn)，所以這種判據(jù)作用往往比實踐的檢驗更有力量。風洞實驗。三、關于模型認知教學的幾點認識運用建構和研究模型的方法把握事物模型化是科學認識中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一。在科學里應用模型的歷史，自然也是模型不斷失靈的歷史。模型方法具有局限性：現(xiàn)象愈多樣化與復雜，過分簡化的危險愈大。1、模型的教學輔助功能與思維發(fā)展功能相結(jié)合，提升學生思維能力

CH≡C－CH2－C≡C－CH3CH≡C－CH2－CH2－C≡CHCH≡C－CH＝CH－CH＝CH3CH2＝CH－C≡C－CH＝CH3

2、模型功能講解與模型演變講述相結(jié)合，進行科學方法教育

3、模型觀察與模型制作相結(jié)合，培養(yǎng)學生的實踐能力4、模型建構與問題解決相結(jié)合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

例

銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體（都已折算到標準狀況），在反應后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為A．9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g4、模型建構與問題解決相結(jié)合，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神在一密閉容器中充入1molNO2氣體，建立如下平衡2NO2

?N2O4,測得NO2轉(zhuǎn)化率為a%。在溫度、體積不變時，再通入1molNO2,待新平衡建立時，測得NO2的轉(zhuǎn)化率為b