摘 要：化學(xué)作為高中教育體系中的一門(mén)重要科目，在高考中占據(jù)著一定的分值比重，為更好的應(yīng)對(duì)高考，僅僅依靠新課學(xué)習(xí)效果有限，開(kāi)展復(fù)習(xí)教學(xué)相當(dāng)有必要.模型認(rèn)知屬于高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一部分，在高中化學(xué)復(fù)習(xí)中需要有效運(yùn)用，增強(qiáng)學(xué)生的關(guān)鍵能力.

關(guān)鍵詞：模型認(rèn)知;高考;化學(xué)復(fù)習(xí);高中化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????? 文章編號(hào)：1008-0333（2021）36-0082-02

模型認(rèn)知即為學(xué)生能認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象和模型之間的聯(lián)系，可運(yùn)用多種模型對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行描述與解釋?zhuān)鶕?jù)物質(zhì)及其變化的信息來(lái)構(gòu)建模型，形成解決輔助化學(xué)問(wèn)題的思維框架，預(yù)測(cè)物質(zhì)及其變化可能出現(xiàn)的結(jié)果.在高考化學(xué)復(fù)習(xí)中有效運(yùn)用模型認(rèn)知，可讓學(xué)生遇到類(lèi)似的化學(xué)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)思考與分析以后找到同當(dāng)前問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的模型，他們由此處理試題.

一、構(gòu)建化學(xué)知識(shí)模型，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)

在高考化學(xué)復(fù)習(xí)中有效運(yùn)用建模思想，把化學(xué)問(wèn)題中非本質(zhì)、次要的信息舍掉，能夠?qū)⒈举|(zhì)知識(shí)變得更加清晰，也更為容易地納入到學(xué)生固有的知識(shí)框架之中，以使他們?cè)趶?fù)習(xí)中達(dá)到正遷移的效果.高中化學(xué)教師引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)模型時(shí)，能夠?qū)⒅R(shí)變得結(jié)構(gòu)化、組織化與系統(tǒng)化，使其對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行記憶、再現(xiàn)與儲(chǔ)存，增強(qiáng)記憶，幫助他們夯實(shí)基礎(chǔ).

比如，在進(jìn)行“金屬的化學(xué)性質(zhì)”復(fù)習(xí)時(shí)，當(dāng)復(fù)習(xí)到化學(xué)方程式的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師可以金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)為基準(zhǔn)建立模型，先出示能夠同鈉發(fā)生反應(yīng)的一些物質(zhì)類(lèi)型，包括：氧氣、氯氣、硫等單質(zhì)，氧化物，酸，熔融鹽與鹽溶液等，由學(xué)生寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式，完成模型中的內(nèi)容以后，要求他們畫(huà)出鋁、鎂、鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖，且寫(xiě)出元素化合價(jià)，比較彼此之間的活動(dòng)性.接著，教師讓學(xué)生結(jié)合金屬單質(zhì)的共性，動(dòng)腦、動(dòng)筆推理出與銅、鐵、鎂共性有關(guān)的化學(xué)方程式，引導(dǎo)他們?cè)凇敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)思想導(dǎo)向下尋找個(gè)性化內(nèi)容，如：元素化合價(jià)、反應(yīng)條件的不同等，實(shí)現(xiàn)共性與個(gè)性的相結(jié)合.

如此，教師通過(guò)共性和個(gè)性的巧妙整合，把多種同金屬化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的化學(xué)方程式呈現(xiàn)出來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，且由他們親自動(dòng)手完成，使其建構(gòu)化學(xué)知識(shí)模型的能力得到鍛煉.

二、構(gòu)建化學(xué)思維模型，提高學(xué)生思維品質(zhì)

化學(xué)模型中的大部分內(nèi)容都屬于思維下的產(chǎn)物，在高中化學(xué)復(fù)習(xí)中，為有效運(yùn)用模型認(rèn)知，教師應(yīng)從簡(jiǎn)單問(wèn)題著手，做好思維的起點(diǎn)工作，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，掌握化學(xué)方法與思想，并探尋答案，幫助他們循序漸進(jìn)的建構(gòu)化學(xué)認(rèn)知模型.高中化學(xué)教師需從傳授實(shí)時(shí)、掌握學(xué)科知識(shí)層面上升至使用事實(shí)、發(fā)展學(xué)習(xí)觀念、建構(gòu)思維模型，提高學(xué)生的思維品質(zhì).

例如，在開(kāi)展“化學(xué)平衡圖像”復(fù)習(xí)時(shí)，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容及學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建出有序的思維模型，主要包括以下內(nèi)容：看圖像，一看面，即橫、縱坐標(biāo)的意義，二看線，即線的走向與變化趨勢(shì)，三看點(diǎn)，即起點(diǎn)、拐點(diǎn)與終點(diǎn)，四看輔助線，像平衡線、等壓線與等溫線等，五看量的變化，像溫度變化與濃度變化等;想規(guī)律，聯(lián)想化學(xué)平衡移動(dòng)的原理，分析條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)、反應(yīng)速率的影響;作判斷，利用化學(xué)平衡的原理結(jié)合圖像，共同分析圖像中所代表化學(xué)平衡或者反應(yīng)速率的線做出準(zhǔn)確判斷.隨后教師要設(shè)計(jì)一些有關(guān)化學(xué)平衡圖像類(lèi)的練習(xí)題，為學(xué)生提供實(shí)踐訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，讓他們運(yùn)用化學(xué)模型解題.

上述案例，教師利用化學(xué)思維模型，將問(wèn)題的分析過(guò)程變得可視化，有利于學(xué)生更好地組織有關(guān)信息，使其清晰且有邏輯性的展開(kāi)思考，促進(jìn)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析與處理問(wèn)題.

三、根據(jù)守恒定律建模，突破電學(xué)綜合計(jì)算

在高考化學(xué)復(fù)習(xí)過(guò)程中，電化學(xué)知識(shí)是一類(lèi)難度相對(duì)較大的教學(xué)內(nèi)容，不僅理論知識(shí)的學(xué)習(xí)比較困難，解題環(huán)節(jié)更是困難重重，學(xué)生極易遇到障礙，復(fù)習(xí)就顯得極為重要，可以幫助他們突破疑難點(diǎn)的束縛.具體來(lái)說(shuō)，高中化學(xué)教師在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)守恒定律建立模型，使其突破電化學(xué)綜合計(jì)算的障礙，讓他們快速、準(zhǔn)確的處理這類(lèi)化學(xué)試題.

在實(shí)施“電化學(xué)”復(fù)習(xí)時(shí)，教師可以組織學(xué)生著重分析這類(lèi)化學(xué)試題的解題思路，即為：

（1）解題關(guān)鍵，依據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量和未知量之間的紐帶，建立計(jì)算時(shí)要用到的關(guān)系式;

（2）思維建模，如以通過(guò)“4 mol e-”為紐帶能夠構(gòu)建出以下化學(xué)模型：該模型的中心是轉(zhuǎn)移“4 mol e-”，分別向四周輻射以下內(nèi)容：上方為O2、2H2、2Cl2，下方是4Ag、4/n×M、2Cu，右方為4H+——pH（放氧生酸型），左方思維4OH-——pH（放氫生堿型），其中M是金屬，n是其離子的化合價(jià)數(shù)值.同時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真分析這一化學(xué)模型，指出該模型具有總覽電化學(xué)計(jì)算的價(jià)值與作用，可以準(zhǔn)確判斷出電極產(chǎn)物.

在上述案例中，教師利用這一化學(xué)模型將有關(guān)電化學(xué)的知識(shí)整合在一起，顯得清晰明了、直觀具體，學(xué)生通過(guò)有效運(yùn)用便能快速求解出常見(jiàn)的電化學(xué)計(jì)算類(lèi)問(wèn)題，變得化繁為簡(jiǎn).

四、依據(jù)解題思路建模，解答工藝流程問(wèn)題

工藝流程類(lèi)題目是高考化學(xué)中的一類(lèi)?？碱}，通常把化工生產(chǎn)中的生詞歷程通過(guò)框圖形式來(lái)表示，要求學(xué)生依據(jù)生產(chǎn)流程中相關(guān)化學(xué)知識(shí)逐步推進(jìn)，這屬于無(wú)機(jī)框圖題的改進(jìn)，以現(xiàn)代工廠生產(chǎn)為基礎(chǔ)，同化工生產(chǎn)成本、提純產(chǎn)品與保護(hù)環(huán)境等相結(jié)合，考查物質(zhì)的制取、檢驗(yàn)、提純或分離等，教師需指引學(xué)生根據(jù)解題思路建模，助推他們解答工藝流程問(wèn)題.

在“化學(xué)工藝流程題”復(fù)習(xí)中，教師指出鐵硼礦的主要成分有Mg2B2O5·H2O與Fe3O4，還有少量的SiO2、Al2O3、CaO、FeO、Fe2O3等，以此為原料制備硼酸（H3BO2），具體工藝流程：鐵硼礦粉——硫酸浸入——過(guò)濾1（浸渣）——凈化除雜——過(guò)濾2（濾渣）——蒸發(fā)濃縮——冷卻結(jié)晶——過(guò)濾3（含鎂鹽母液）——粗硼酸.接著，教師指導(dǎo)學(xué)生建立解題思路模型，第一步是原材料，分析鐵硼礦的主要成分與雜質(zhì);第二步是核心化學(xué)反應(yīng)，包括制取硼酸的核心反應(yīng)、硫酸浸出時(shí)發(fā)生的副反應(yīng);第三至最后一步是產(chǎn)品的分離與提純，過(guò)濾1除去不溶性的生成物與雜質(zhì)，凈化除雜包括氧化、調(diào)pH和過(guò)濾2，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶與過(guò)濾3.

針對(duì)上述案例，教師著重引領(lǐng)學(xué)生形成從流程或物質(zhì)本身出發(fā)分析問(wèn)題的模式，千萬(wàn)不能脫離實(shí)際問(wèn)題而建構(gòu)模型，使其根據(jù)具體流程建立出解題思路模型，高效解答該類(lèi)試題.

五、建立實(shí)驗(yàn)解題模型，輔助學(xué)生快速解題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身就屬于高中化學(xué)課程體系的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)類(lèi)題型也是高考中的?？碱}目之一，主要考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面知識(shí)及技能的掌握情況，是一類(lèi)相對(duì)特殊的試題.對(duì)此，高中化學(xué)教師在平常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)反復(fù)練習(xí)指導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)解題模型，即明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、分析?shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)路線、完善細(xì)節(jié)與規(guī)范解答，輔助他們快速解題.

以“實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題”復(fù)習(xí)為例，教師出示題目：請(qǐng)補(bǔ)充完整由NaHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案：_________，用少量污水乙醇洗滌、干燥、密封包裝.指引學(xué)生根據(jù)上述驗(yàn)解題模型來(lái)解題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖抢肗aHSO3溶液制備無(wú)水Na2SO3;實(shí)驗(yàn)原理第一步加入NaOH把NaHSO3轉(zhuǎn)化成Na2SO3，第二步依據(jù)含硫微粒和pH的關(guān)系來(lái)控制pH，第三步根據(jù)Na2SO3的溶解度曲線確定出分離的方法;設(shè)計(jì)路線為NaHSO3溶液——NaOH——Na2SO3溶液——調(diào)節(jié)pH——結(jié)晶——無(wú)水Na2SO3;完善細(xì)節(jié)，滴加多少NaOH，滴至溶液pH約是10，結(jié)晶的方法是加熱濃縮至出現(xiàn)大量晶體，即為蒸發(fā)結(jié)晶，獲得Na2SO3的方法是高于34℃時(shí)趁熱過(guò)濾;最后一步將以上流程整理成規(guī)范的化學(xué)語(yǔ)言即為本題標(biāo)準(zhǔn)答案.

對(duì)于上述案例，教師引導(dǎo)學(xué)生利用平常建立好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)解題模型進(jìn)處理題目，可以有效節(jié)省他們的時(shí)間與精力，使其在考試中遇到此類(lèi)試題時(shí)能夠輕松的應(yīng)對(duì)，且正確率較高.

在高考化學(xué)復(fù)習(xí)活動(dòng)中，教師需充分意識(shí)到有效運(yùn)用模型認(rèn)知的重要性與價(jià)值，利用平常教學(xué)中的各個(gè)契機(jī)指導(dǎo)學(xué)生建立多種多樣的化學(xué)模型，使其處理化學(xué)問(wèn)題時(shí)可以對(duì)原有認(rèn)知模型進(jìn)行合理的加工與優(yōu)化，逐步提高他們的模型認(rèn)知素養(yǎng).

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[責(zé)任編輯：季春陽(yáng)]

收稿日期：2021-09-25

作者簡(jiǎn)介：葉雷（1981.6-），男，甘肅省靖遠(yuǎn)人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：本文系甘肅省教育科學(xué) “十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“模型認(rèn)知在高考化學(xué)復(fù)習(xí)中的運(yùn)用研究”，課題立項(xiàng)號(hào) GS[2020]GHB1102，研究成果.