黃麗娟
在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用模型方法,有利于教師將化學(xué)實(shí)物變得更加抽象化,加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和記憶,還有利于師生研究復(fù)雜化學(xué)關(guān)系中的規(guī)律性.因此,模型方法是化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容.
一、化學(xué)教學(xué)中的模型方法的具體含義
化學(xué)教學(xué)中的模型方法,是利用一種特有的形式對(duì)化學(xué)物品的原型進(jìn)行再現(xiàn).模型方法在化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用,是在教師獲得一系列的感性知識(shí)的基礎(chǔ)上形成的,是一種理想化的思維模式.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用模型方法,能夠?qū)瘜W(xué)實(shí)物進(jìn)行整體性的描述,并有效揭示化學(xué)實(shí)物的本質(zhì)和規(guī)律.所以說,模型方法是一種抽象的科學(xué),有利于師生通過觀察和研究等進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí).
通常情況下,模型方法將需要研究的體系稱之為客體,并將研究者稱之為主體.化學(xué)模型主要是主體和客體之間的中介,是主體進(jìn)行研究的主要手段.化學(xué)模型與原型之間有一定的相似性,可能是形狀相似,也可能是觀念相似.
因此,在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用模型方法,所選用的化學(xué)模型必須要滿足以下條件.(1)化學(xué)模型與原型之間的相似性.化學(xué)模型需要與原型在物質(zhì)變化、性質(zhì)以及化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)方面具有一定的相似性.比如,在學(xué)習(xí)氫原子合成氫分子的過程中,會(huì)遵照價(jià)鍵理論,將共用電子相關(guān)理論應(yīng)用其中,并設(shè)計(jì)了H2的模型,從而清晰地描繪出原型的結(jié)構(gòu).(2)化學(xué)模型具有替代性.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用模型方法,所建立的模型要比較全面地體現(xiàn)出化學(xué)原型的基本特征以及變化規(guī)律,從而在具體的操作過程中利用模擬的操作完成化學(xué)原型的實(shí)際操作.(3)化學(xué)模型的可預(yù)見性.在化學(xué)教學(xué)中,對(duì)化學(xué)模型進(jìn)行研究,能夠得到各種信息,從而通過這些信息來獲取原型的信息,并對(duì)未知的事物進(jìn)行判斷.比如,在氫原子合成氫分子時(shí),氫原子之間會(huì)相互吸引,這種吸引導(dǎo)致在生成氫分子時(shí)會(huì)釋放出一定的能量.同時(shí),氫分子中的兩個(gè)原子始終處于平衡距離附近,進(jìn)而能夠達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).
二、在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用模型方法
1.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用物質(zhì)模型.所謂“物質(zhì)模型”,就是利用實(shí)物對(duì)化學(xué)原型進(jìn)行替代.在這個(gè)過程中,人們通過想象和加工,將物質(zhì)制作成實(shí)物.在化學(xué)教學(xué)中,化工生產(chǎn)的模型都是以典型的化學(xué)設(shè)備和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)為原型的.這種原型能夠體現(xiàn)化學(xué)教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐的結(jié)合,具有較強(qiáng)的直觀性,有利于學(xué)生充分了解化工生產(chǎn)的流程、規(guī)模以及相關(guān)的生產(chǎn)原理.高中化學(xué)中的很多實(shí)驗(yàn)都是模擬性實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)類型具有一定的驗(yàn)證性.在化學(xué)教學(xué)中,教師要人為地制造條件和因素,對(duì)實(shí)際的化工生產(chǎn)進(jìn)行模擬,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)付出最小的代價(jià)獲得最可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.這樣,能夠幫助學(xué)生形成正確的化學(xué)概念,并鞏固所學(xué)知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力.
2.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用想象模型.人們思想中的抽象物對(duì)原型的反映,被稱為想象模型.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用比較多的是想象模型.在物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的指導(dǎo)下,為了適應(yīng)化學(xué)教學(xué)的各種要求,需要對(duì)化學(xué)理論進(jìn)行人為的加工,進(jìn)而抽象成為化學(xué)概念.例如,在講“分子結(jié)構(gòu)”時(shí),筆者利用分子結(jié)構(gòu)的想象模型,讓學(xué)生直觀地看到分子內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu),使化學(xué)理論變得更加直觀和形象.想象模型在表達(dá)和認(rèn)知的過程中都比較直觀.但是,這種模型是對(duì)原型的簡化,其大小和形狀結(jié)構(gòu)都與原型之間存在差異,尤其是很多化學(xué)分析模型都是帶顏色的,這不能作為原型的模型,只是為了方便教師的教學(xué).
3.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用符號(hào)模型.主要是通過特定的化學(xué)符號(hào)的組合來代替原型,進(jìn)而對(duì)化學(xué)原型的組成和變化規(guī)律進(jìn)行揭示.在化學(xué)教學(xué)過程中,常見的符號(hào)有元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式、離子方程式、結(jié)構(gòu)式等.其中,化學(xué)式能夠?qū)瘜W(xué)物質(zhì)的物種以及組成原子的種類和數(shù)量進(jìn)行顯示,化學(xué)方程式能夠?qū)瘜W(xué)物質(zhì)的本質(zhì)屬性以及它的變化規(guī)律進(jìn)行揭示.符號(hào)模型能夠在質(zhì)和量兩個(gè)方面對(duì)物質(zhì)的本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行研究.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)符號(hào)已經(jīng)形成一整套通用、簡明的符號(hào)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)中的符號(hào)不斷得到充實(shí).現(xiàn)階段,化學(xué)符號(hào)模型已經(jīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)和掌握化學(xué)知識(shí)的重要手段.符號(hào)模型在化學(xué)教學(xué)中得到充分運(yùn)用,不僅讓學(xué)生會(huì)讀、會(huì)寫、會(huì)用,還讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)符號(hào)在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的重要性.
總之,化學(xué)教學(xué)中的模型方法是化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的重要內(nèi)容.化學(xué)作為一門基礎(chǔ)的自然科學(xué),需要教師積極研究,掌握化學(xué)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及研究方法,并采用科學(xué)的方法處理化學(xué)問題.在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用化學(xué)模型方法,有利于學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的基本知識(shí),也有利于提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生的化學(xué)水平.