高中化學(xué)核心素養(yǎng)之模型認(rèn)知釋讀

模型認(rèn)知釋讀高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)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(huì)主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了學(xué)生通過化學(xué)課程學(xué)習(xí)形成的關(guān)鍵能力和必備品格。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)維度。數(shù)學(xué)科——數(shù)學(xué)建模物理科——科學(xué)思維模型建構(gòu)生物科——科學(xué)教育模型與建構(gòu)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)素養(yǎng)3證據(jù)推理與模型認(rèn)知具有證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實(shí)或證偽；建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系；知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立模型。能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。提綱1、認(rèn)識(shí)“模型”2、模型的分類3、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)提到模型我們會(huì)想到什么呢？提到模型我們會(huì)想到什么呢？提到模型我們會(huì)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?！掇o?！?、《漢語詞典》（1）按實(shí)物比例和結(jié)構(gòu)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(xué)研究的目的，用物質(zhì)形式或思維形式對(duì)原型客體本質(zhì)關(guān)系的再現(xiàn)。通過對(duì)模型的研究獲得關(guān)于原型客體的知識(shí)。

——大百科全書模型是科學(xué)認(rèn)識(shí)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(duì)象而構(gòu)成的、不同于對(duì)象的、物質(zhì)上或觀念上的對(duì)象的類似物。——日本模型就是通過我們對(duì)問題的分解，利用我們考察來的機(jī)理，吸收一切主要因素所創(chuàng)造出來的一幅圖畫。——錢學(xué)森模型是科學(xué)認(rèn)識(shí)中科學(xué)認(rèn)識(shí)主體基于抽象化和想象而對(duì)現(xiàn)實(shí)世界某種實(shí)體系統(tǒng)的一種簡(jiǎn)化的映像。模型與原型之間具有相似關(guān)系-相似性條件模型在科學(xué)認(rèn)識(shí)中是被研究客體的代替者-代表性條件對(duì)模型的研究，能夠得到關(guān)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(shí)物模型可以表征抽象的觀點(diǎn)模型可以表征一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作模型可以表征一個(gè)過程為什么需要模型?人們處理的問題在空間和時(shí)間上與人的官能不再匹配（比如原型在空間和時(shí)間上太小、太大、太快、太久、太遙遠(yuǎn)或太復(fù)雜），結(jié)構(gòu)和演進(jìn)過程難以外顯，因果關(guān)系趨向復(fù)雜化、理論化，這個(gè)時(shí)候就需要借助模型認(rèn)知。模型既是認(rèn)識(shí)的手段，也是認(rèn)識(shí)的直接對(duì)象。模型不僅是已有認(rèn)識(shí)的總結(jié)，也加進(jìn)了人們新的猜測(cè)和假設(shè)，含有新的思想和概念。二、模型的功能描述性解釋性預(yù)測(cè)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(xué)模型地圖、圖表和表格概念——過程圖像與符號(hào)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(biāo)本等人工物質(zhì)模型分子和晶體結(jié)構(gòu)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(yīng)碰撞理論符號(hào)模型元素符號(hào)；結(jié)構(gòu)式；化學(xué)方程式等數(shù)學(xué)模型理想氣體狀態(tài)方程；薛定諤方程等三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)模型認(rèn)知：模型認(rèn)知是指人們利用模型認(rèn)識(shí)事物，或通過建模解決問題。由于化學(xué)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(yùn)用多種模型來描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)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(gòu)模型，建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架。三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)化學(xué)科模型認(rèn)知的功能：1、對(duì)于復(fù)雜現(xiàn)象予以簡(jiǎn)化，以利思考：例如化學(xué)反應(yīng)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(yīng)該符合它賴以建立的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，能對(duì)有關(guān)現(xiàn)實(shí)原型的各種觀察、實(shí)驗(yàn)事實(shí)做出科學(xué)解釋。三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)化學(xué)科模型認(rèn)知的功能：預(yù)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(xué)的預(yù)見。3、對(duì)于理論的預(yù)測(cè)能力：例如周期表、金屬胡須4、強(qiáng)化理論的預(yù)測(cè)能力，并且提供它們發(fā)展的方式：例如原子結(jié)構(gòu)三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)5、關(guān)于理論相關(guān)性提出問題：例如計(jì)算機(jī)模擬6、提供深刻理解與想象的媒介：例如足球和C607、提供對(duì)于實(shí)驗(yàn)與觀察的理論推導(dǎo)關(guān)系：例如理想氣體科學(xué)規(guī)律能在相應(yīng)的模型中以純粹的、準(zhǔn)確的形態(tài)體現(xiàn)，所以這種判據(jù)作用往往比實(shí)踐的檢驗(yàn)更有力量。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。三、關(guān)于模型認(rèn)知教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)運(yùn)用建構(gòu)和研究模型的方法把握事物模型化是科學(xué)認(rèn)識(shí)中抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一。在科學(xué)里應(yīng)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(fù)雜，過分簡(jiǎn)化的危險(xiǎn)愈大。1、模型的教學(xué)輔助功能與思維發(fā)展功能相結(jié)合，提升學(xué)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(jìn)行科學(xué)方法教育

3、模型觀察與模型制作相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力4、模型建構(gòu)與問題解決相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況），在反應(yīng)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(gòu)與問題解決相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)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(cè)得NO2轉(zhuǎn)化率為a%。在溫度、體積不變時(shí)，再通入1molNO2,待新平衡建立時(shí)，測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為b