建模在化学教学中的应用

　摘要

随着时间推移，老师开展化学课堂教学的过程当中建立模型这类思维方法早已不止是滞留在原有的认知能力前提下，反而是可以让学生开阔视线，当众对不同的化学难题时都能得到解决的一种有效途径。文中在通过梳理调查分析得到的结果后，能够非常明显的见到建立模型思维方法在老师开展化学的过程当中也起到了不可替代的功效，学生能巧妙的应用此方法处理化学难题，不仅提升了学生学习培训化学的热情，还能提高学生的科学知识。

　　关键词：建立模型思维方法化学教学科学素养

第一章引言

　　1.1研究背景

建模法有一种高效率的教学方法，文章内容讲述了其含义、实际意义以及在化学反应原理课堂教学中的运用。应用建模法能够有效提升普通高中化学教学过程的高效性，解决学习培训难题，提升课堂教学质量。化学要以分子、分子结构为依据科学研究物质的组成、构造、特性及其应用的一门基本社会科学。普通高中化学做为创新教育不可或缺的一部分，其终极目标就是为了塑造学生的科学知识，提升学生分析与问题解决能力。建模法在科研中自始至终发挥着重要作用，可是高中时化学教学中甚少被运用，学生不但欠缺创设模型的观念，教师对模型的认知也仍停留在表面上，并没有意识到对于塑造学生科学知识的重要性。

化学反应原理是化学课程内容里的难题，很抽象化，学生难以理解和掌握，尽管在教学中有试验演试、动漫仿真模拟等几种教学方式协助学生学习与认知，可是在具体的问题与练习时，只靠想象力和了解，免不了不疏忽大意。假如我们在教学过程中巧妙的应用建模法协助学生去创建典型性模型，深化理解基本原理，复杂问题便会简单。文中根据原电池原理的教学过程举例说明，来讲述建模法在化学反应原理里的实际应用方式。

　1.2研究意义

建模法就是通过化学模型解决问题的一种实践活动。是指通过抽象化、简单化、假定等处理方式后，将某种现实问题用实际方法表述，构建起化学模型，随后应用对比的方式对实际问题予以处理，找到答题的方式和构思。其认识的过程如下所示：

1．建模法由事例考虑，根据抽象化、归纳创建典型性模型，进而深化理解化学基本原理，并用于解决问题，合乎认知发展规律，由学生的理性认识上升到了感性认识，然后由感性认识来指导实践，而且结合实际检测、改正对原理的了解。

2．青少年儿童学生的抽象思维活跃性，但抽象思维能力尚未成熟，因此对抽象的基本原理了解具有一定的难度。而建模教学方式正是通过对抽象的基本原理创建具体模型来协助学生了解基本原理，做到由繁化简、化难为易效果。

3．在建模法运用环节中必须遵循由个人到一般、由典型性到广泛，由易到难、由简到综合性的量变到质变的基本原则，使课堂教学模型根据学生讨论、思索在脑海中持续清楚并逐步内在，忌不管不顾客观现实、盲目跟风提升难度系数，结论得不偿失。

　1.3国内外研究现状

　　1.3.1国外的研究现状

很多西方的化学文化教育学者们对创建化学模型用于化学课堂教学里的了解要超前的于我国，她们更为看重的是教师对化学模型的深度剖析然后将应用模型的思维方法融入教学中有利于学生开展了解，从而塑造学生的发散思维。

创建模型这样的思维方法被应用于化学文化教育上在很早以前便被David Hodson与他的朋友倡导，合理进行系统教育的目标是：科学合理的学习培训(Learning of Science)，关于科学的学习培训(Learning about Science)，学习培训去干科学合理（Learning to Do Science)。

相较于中国来讲，别的不同的国家钻研化学教学的学者将建模观念优化于化学教学过程中，并能够进行熟练掌握。因而可以看出西方文化教育学者们更加重视创建模型这样的思维方法在化学文化教育里的带来的巨大功效。实际上，在我们生活中大家还可以用有限的资源原材料作出适用化学学习模型，因而运用逻辑思维创建模型处理化学难题已是初中化学中比较实用又高效地学习的方法。

　1.3.2国内的研究现状

相较于海外来讲，我国将化学模型用于化学教学过程中的方式和实际案例过少。学者们对化学建模观念应用于化学课堂教学上只注意到它流程，以及对于课堂教学所带来的实际意义。袁野在《高中学生化学问题改进中建模实力的科学研究》一文中强调在训练高中学生应对不同类型的化学问题改进时一般遭受这几方面产生的影响，对模型的思维能力，及其还要对化学模型进行验证能力，最重要的就是将化学模型应用于学习上的水平。

陆余平米在探究出《气体摩尔体积》全部科学教学的过程当中把创建模型的思维方法展现得淋漓尽致，其目的是让中学生进一步体会进行一个完整的科学试验需要经过的一个过程，再者就是应用这类与众不同的思维方法构建起阿伏加德罗基本定律的定义和气体摩尔体积的重要关键环节，那样就可以做到将专业知识优化于心的作用。

张君梅针对模型创设的理解就是必须科学研究原型的非关键因素和非关键内容就会被进行过滤，最终用一种形象化又很简易的形式呈现出去，那样可以把原形形与众不同特点完美呈现出来，展现出来的方式则大多是以形象图型，也有具体标记等。

1.4研究目的、内容、及方法

　　1.4.1研究目的

掌握现阶段建模在化学课堂教学中的运用而且应用化学模型教育情况并给出进一步的推进，提高学生合理地学习能力。

　1.4.2研究内容

（1）通过大量阅读文献确立探索的有关定义及其化学模型的多种类型方式；

（2）设计题目对老师和学生们开展有关化学模型教和学习状况的问卷调查报告；

（3）从课堂教学经验比较深的化学老师中资询建模课堂教学应用于化学课堂教学的情况，并从中获取工作经验；

（4）把所得到的研究结果不断地开展分析再加以分析探索的结论进行整理，对于未来化学模型创设用于化学课堂教学的无限憧憬。

　1.4.3研究的主要方法

（1）参考文献分析方法

作者在看过很多建模在化学课堂教学中的运用的材料后，将不同的有关课堂教学基础知识开展分析和持续总结，获得欧X家针对应用创建化学模型去解决化学教学效果影响因素。

（2）调查研究法

将精心设计的调查问卷派发于学生开展有规划有目的性调研。最后将学生对逻辑思维建模应用与化学课堂教学所产生的问卷调查结果展开分析和总结，再下结论。及其建模课堂教学为学生产生好处的有关参考文献进行梳理，对班里上不一样学生针对问题产生不一样观点的信息吓醒规范有序统计和具体分析，最后获得相关的结论。

1.5研究目的

能够帮助学生处理化学学习中的问题。近年来，运用模型处理的题愈来愈多，所以在初中化学课程中开展化学建模课堂教学是非常有必要的。可以依照不同类型的化学专业知识，研制出有关的化学教学策略，开展化学教育的本质是为了让学生无论是在工作还是学习培训里都有一双能鉴别问题火眼金睛，在这里前提下发掘出有关问题的信息内容，在老师与家长的支持下将发掘过的数据进行分析简单概括，能够获得详细的一套教育体系和知识理论。

建模观念能塑造学生的科学知识。建模从字面意思来说是一个创建模型的一个过程、它不仅是一种观念里的意识、还是一种用于处理化学难题的办法，创建模型的此方法经常被课堂教学学者们称之为一种比较实用又切实可行的有效的方法。

王敬义把创设模型这个概念汇总为把这些必须研究的关键点中次要因素和非关键性的内容根据相互之间的理解细读，提炼重要的信息，再把它本身有的主要特性进行融合，就能达到一种在观念上形成独有的方式，从而达到塑造学生科学知识的效果。

　第二章课题研究的相关理论探析

　　2.1模型和建模的相关概述

模型的概念各种各样，贺建勋把模型这个概念梳理为各种不同的方式，对其“认知能力符号模型及其完整的教学管理系统模型”认真研读后已梳理得到模型这一不同形式的定义其实就是和有关的排列与组合测量具有一定的联络，值得一提的是，他其实是一个能够反映具体情况的完整系统软件。

伴随着科学技术的飞速发展，创建模型应用与化学课堂教学的思维方法早已是十分重要的，而且在课堂教学行业中采用科学合理的思维方法也是化学文化教育学者们要不断开展不断检验的实际全过程。

2.2化学模型

不一样这个概念有着不同的定义方法，在融合物理学创设模型和符号模型后进而对化学模型这个概念开展定义。叶其孝在《大学生数学课建模比赛教辅资料(一)》所涉及到的到将符号独有的专业名词和特有方式把难题得到解决的办法就叫创建数学课模型的一个过程。仲崇贵、张德启在“浅论物理学建模及其对学生能力的提升”一文中明确提出：为了实现可以使既繁杂又抽象的物理现象转化为又简单又又可成效解决问题目地，学者们将这种解决方案称为物理学建模的一个过程。

周星运在“初中化学建模的基本实践活动”一文中觉得在化学教学实践活动中能将化学的思路建模全过程分成剖析、建模、解模这三个系统软件的一个过程。

苏香妹“给出了方式表述模型”和“数学课模型”从文章内容能够得知，作者认为“方式表述模型”和“数学课模型”在化学含有关键的应用。

陆军作战在“新课程标准普通高中化学必需教材里的有效的方法管理体系”一文中提及：在化学课堂教学中常涉及到的模型是指品牌形象且直观地化学模型，它会将繁杂抽象的化学定义转化为浅显易懂化学语言表达，有利于学生开展了解，比较常见的化学模有氢燃料电池结构平面图原子结构示意图、分子结构（球棍和占比）模型等。

总的来说，我们可以认知化学模型的强大功效，它会化隐形为有形化，将学生对化学这个世界的认知上升到了到一个新的层级，用最简单的方法归纳出极为重要的化学专业知识，化学模型毫无疑问要在抽象化和形象转换之间的桥梁，所以在化学课堂教学中应用化学模型，会使教学环节取得事半功倍的效果。

2.3高中化学教学中化学模型的重要作用

　　2.3.1丰富教学内容

高中的教育体系中，课堂教学目标提高学生的“专业知识技能”“教学重难点”“情感价值观与价值观念”，从而在完善学生自学能力的前提下，多方面地提高学生的综合能力，从而推动现如今教育体系的进一步优化，合理根据这一三维目标的设置，做到丰富多彩教学过程与课余拓宽教学中教学方式的效果，从而转变传统教学方法中传递性的教学方法，为学生多方位地开展难题研究带来了前提条件。

　2.3.2促进学生对于知识的掌握

有关《普高化学新课程标准（试验）》中有关教学方法的论述，为教师具体教学方法的实行打造了基本性的框架，不难看出通过运用工具价值、媒介性、方式性的教学模式改善，让教学方法更好地服务于教育体系的需求，促使学生针对课程内容及其教学策略乐于接受。因而化学老师可以从具体视角开展化学建模的教学模式的高效研究，从而在新课程标准及其教材内容的前提下提升化学课堂教学的教学模式，提升学生针对知识合理把握度。

　2.3.3提升学生对于化学学习的热情

根据化学学习过程中必须记诵问题会比较多的现象，老师必须在课堂教学的过程当中加强知识体系的课堂教学，促使学生在具体学习过程中能够更加便捷地应用教学方式开展知识的学习与记诵。比如，各层次设计概念的高效运用，可使化学专业知识在学生脑海中形成一个等级式教育体系，从而将理解不了的难题运用化学建模的形式进行记诵，为学生的记诵提供强有力的支撑点，从而塑造学生在化学学习上的信心，让学生热爱学习化学专业知识。除此之外，建模课堂教学能够提升全部普通高中化学知识结构的完好性，在有利于学生学习和记诵的前提下，能够全面提升学生总结经验能力，提高学生化学学习培训的结构性。

　2.4解决问题的思维模型

逻辑思维模型是一种基于对化学的流程化了解所形成的突显教学和学习要点的学习方式，可以更好的提高教学中学生分析和问题解决能力。比如，在粗盐的提纯及其混合物质的分离提纯等基本性问题层面，根据对于此类难题基本性流程及其模板的搭建，获取这类问题的思路模型，进而形成思想的衔接性与模版性，在处理有关问题的过程当中，可以借助这一化学逻辑思维模型，扩展学生针对问题解决水平，如类似的问题必须要先寻找混合物质中的杂质颗粒物，并依据易分开的标准开展去杂试剂的选择，然后以一种不加入新积累的逻辑思维开展实验试剂添加顺序的融合，从而建立一种纯化的流程性模型，在进行相应的问题解决时，能通过逻辑思维模型的搭建，迅速地处理其存在的问题。

　2.5表述问题的标准模型

针对问题从根本上解决，其最后的结果取决于针对难题的解释，从而运用描述规范化模型的建设，提高教学中试验表述及其推论计算的规范化程序化交易，根据对应的实验过程，应用反映状况，得到最后的结果，依照这样一种方式进行化学的解释模板的创建，提高沟通交流的高效率。比如，对其试验装置气密性开展安全检查的化学操作中，可以按相对性封闭的试验系统软件的建立、设备内部结构压强的调节、分辨密封性这一程序执行试验的表述及其实际操作，在密封性的分析中可以依照液封液位作出判断，在其中要针对积累的清洗等诸多问题做主要的解释，进而形成标准化的化学描述模版，使学生的化学观念越来越清楚。之上化学模型的建设，能够加重学生针对化学知识的学习，协助学生开展化学学习培训。

　第三章中学化学实施建模教学的策略

　　3.1具体化模型的构建

根据对课堂教学的理论来源的参考及其王滋曼在建模课堂教学的过程当中明确提出：面对班里的学生，我们要需从“小”开始做起的念头，加上对建模课堂教学的实践之后，针对普通高中化学建模里的实施路径我们能概括为以下几个方面：

根据探究实验来推进学生针对模型的理解创设；

建立简单容易接受的模型来协助学生在学习过程中有利于了解及其可用有效的方法来应用模型做到解决问题实际效果；

建立正确台阶模型具体指导学生展开分析难题、逻辑推理答题。

　3.2建模教学的实施策略

通过对教学的理论依据的参考以及王滋曼在建模教学的过程中提出：面向全班的学生，我们应该应从“小”做起的想法，再加上对建模教学的实践之后，对于高中化学建模中的实施策略我们可以总结为以下几点：

通过探究实验来推进学生对于模型的理解和建构；

通过建立简单易理解的模型来帮助学生在学习的过程中便于理解以及能用合适的方法来运用模型达到解决问题的效果；

通过建立正确的阶梯模型指导学生进行分析问题、推理解题。

　第四章建模思想在化学教学中的应用

　　4.1建模思想在概念教学中的应用

知名吉尔伯特(Gilbert)以前讲到：在进行系统的研究环节中便是持续实践活动开展逻辑思维建模的一个过程，可是进行系统课程的学习就要不断地发掘建模观念的真谛，不难看出，在化学教学中尽可能多的应用建模课堂教学无形之中为学生的化学学习培训奠定基础，次之，还学要寻找更适合于学生的方式去疏通和指导学生创建解决问题恰当模型，从而实现学生在学到基本的科技知识以外，还能够感悟到别的不一样课程解决问题的策略。

就化学来讲，化学专业知识定义是学精化学的内核，然而有坚实基础观点是拓宽化学学习的重要性关键。不得不承认化学定义基础理论相对而言就非常无法理解，那么要采用怎样的有效措施才可以让学生学到最精粹的化学观念呢？可分为三点：一、梳理和创设出完善的化学定义模型；二、变化学生原来认知方式；三、充分发挥定义原理的了解作用。依据以上三点以此来实现更加的有幅度地协助学生校园内的过程当中创建最核心的化学意识及其最基本的科研观念，进而提升学生的思维方式，最后解决困难。

4.2建模思想在化学性质中的应用

为进一步提高学生的科学知识，较好的成长平台进一步搭建科学研究物质性质的思路模型，提高学生在现代通信技术社会发展及其未来的社会的适应力，以此来实现大家探索的根本目的。

例：根据科学探究探讨、剖析、逻辑推理金属化学特性

在九年级化学详细介绍金属材料物质化学特性时，根据试验、探讨、剖析、逻辑推理，梳理出金属材料物质化学特性。如图所示：

根据对于该试验的剖析，大家患上出金属活动性顺序表，根据试验里的结论获知：开朗性很强金属化学物质能把活泼性较差的金属材料化学物质从他的溶液中更换出去。但对于其他金属性质的研究而言，显得更非常容易，比如对金属化学物质锌的化学属性的研究获得下列结论。

（1）根据试验，发觉金属钠非常容易与O2发生反应。

在常温下形成氧化钠是指乳白色：4Na O2===2Na20

造成认知失调：在加热环境下,又形成淡黄色化学物质？

说明原因：加温之后，形成过氧化钠（浅黄色）。

调整原模型：2Na O2====Na2O2

金属钠不但能和酸产生反应生成H2,与H20反应生成H2。

2Na 2HC1===2NaC1 H2↑

2Na 2H20===2Na0H H2↑

（2）开拓思维：钠还和带有-0H物质产生反应生成H2。

2Na 2C2H5-0H===2C2H5-0Na H2↑

2Na 2CH3CH2C00H===2CH3CH2C00Na H2↑

这里还有让学生造成认知失调的区域：钠在资金投入CuS04水溶液时，为何仪器设备中红色的铜没有看到？

这个要说明一下缘故：主要是因为金属材料化学物质锌的特性相对性开朗，在资金投入溶液时，金属材料化学物质钠与水反应，再和溶液反映。因此在Na与CuS04水溶液产生反应时，钠是不可以更换出化合物铜。

最后我们调整模型：2Na 2H20 CuS04=Cu(0H)2 Na2S04 H2↑

案例评析：通过以上案例，我们不难发现建模观念是十分重要的，打破针对本来化学物质的常规了解，最终加深了对学习到的建模方式的灵便运用，也增强了建模思维方式的认知。

　　4.3建模思想在化学计算中的应用

化学科学的计量检定中为何引进“摩尔质量”？阿伏伽德罗常量NA是怎样计算出来的？利用物质量的概念，怎样计算物质的质量、体积和微粒数？

（1）建模：各量相互关系

956db56ae6037f143cab3ec602823469 （2）运用模型以下说法中正确答案是（）

注：NA为阿伏伽德罗常量

A、标准状态的条件下，22.4LCH3Cl与CHCl3的混合物质带有分子的数量为NA。

B、Mg、Al为电级，NaOH溶液是溶液的酸碱性所组成的原电池反应，输电线名流过NA

电子器件，可以得出正级释放氡气的体积是11.2L。

C、在1mol羟基（-CH3）原子外，存有9NA个电子器件

D、在1mol的Na2O2中，存有2NA个阳离子

难题分析：A.CHCl3是液态，没法测算故是不正确的。

B.没有具体指出是否属于标准状态，所以很难算出正级释放氡气的体积便是11.2L。

D.1mol的Na2O2有NA个阳离子。

标准答案:C

　4.4建模法在原电池原理教学中的应用

1．展现例子，正确引导学生了解原电池原理

在教材内容铜锌原电池装置中，考虑到锌是活泼金属，非常容易失去电子，发生氧化反应，做为原电池反应的负极。锌棒失去的东西电子器件沿输电线流进铝棒表层，随后水溶液的cu2在铝棒的表面得到电子，产生氧化反应，不活泼金属铜做为原电池的正极。在水溶液，因为铝棒上汇聚了电子器件，因此，水溶液正离子移向铝棒（正级）；锌棒周边造成了很多的zn2正离子，吸引住水溶液的阳离子，因此阳离子移向锌极（负极）。离子的定向移动进而在水溶液构成了由锌棒偏向铝棒的电流量。原电池反应中外电路的电流是由电子的定向移动传输，内电路的电流是由自由离子的定向移动传输，内电路的电流量与外电路的电流的方向反过来，并最终形成一个关闭的控制回路。在运用中我们可以将现实问题与铜锌原电池这一模型相对性照，难题便会得到解决。

2．了解提高，正确引导学生创建原电池反应模型

（1）明确原电池电极

方法一：依据电级材料的特性明确，一般情况下：

①针对金属材料——金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正级；

②针对金属材料——非金属材料电级，金属是负极，非金属材料是正级，如电池等；

③针对金属材料——化学物质电级，一般金属是负极，化合物是正级。

方法二：依据电极反应式的自身明确

失电子反应→氧化还原反应→负极；得电子反应→氧化反应→正级。

（2）明确电极反应式以及物质

负极：还原性物质发生氧化反应，与此同时应该考虑水溶液的颗粒参加电极反应式，如：

①活泼金属做负极生成物：m-ne-=mn［如在偏碱环境下乃为：m-ne-noh-=m（oh）n］

②氡气作为负极生成物，若水溶液为弱酸性或中性化，乃为h2-2e-=2h，若水溶液为偏碱，乃为h2-2e-2oh-=2h2o

③甲烷燃料电池（用熔化koh做电解质溶液）：ch4 10oh–8e-=co32-7h2o

……

正级：氧化性物质产生氧化反应，与此同时要了解溶液的酸碱性的特性，如：

①非氧化性酸：2h 2e-=h2↑

②不活泼金属溶液：mn ne-=m

③中性化、酸性环境下O2为正级生成物：2h2o o2 4e-=4oh-

④酸碱性环境下O2为正级生成物：4h o2 4e-=2h2o

……

经过对教材中事例的认知、归纳和深化，我们能创建原电池反应的常见模型如下所示：

3．举例说明运用，正确引导学生应用对比的办法解决问题

比如：新型离子交换膜二甲醚氢燃料电池有较高的安全系数。充电电池总反应为：ch3och3 3o2＝2co2 3h2o，充电电池平面图如下所示,下列说法不正确的是（）

a．a极其电池负极

b．充电电池工作的时候电流量由b极沿输电线经电灯泡再从a极

c．电池正极的电极反应式为：4h o2 4e-=2h2o

d．充电电池工作的时候，1mol二甲醚被氧化时就会有6mol电子转移

需要解决以上问题，我们要从模型中寻找方式。由于二甲醚在化学反应过程中失去电子，发生氧化反应，因此进入二甲醚的电极材料为负极，在电极反应式中是碳元素由-2价被氧化为4价，因此电极反应式可表示为：ch3och3-12e-3h2o=2co2 12h；O2在化学反应过程中得到电子，产生氧化反应，因此进入氧的电级为正级，其电极反应式可表示为：3o2 12h 12e-=6h2o。化学反应过程中，反质子向阳极运动，电流量由b极沿输电线经电灯泡再从a极。1mol二甲醚被氧化时就会有12mol电子转移。因此上题的答案应是d。

总而言之，建模法有化学反应原理课堂教学中最有效的办法之一，它是通过学生对已经有学习方法的梳理、汇总，由理性认识上升到了感性认识，创建实际模型，再换实际模型与现实问题相对比，做到解决问题一种高效率的教学方法。不仅在原电池原理的课堂教学中建模法拥有重要意义，在电解法、反应速率和化学反应平衡、盐类的水解、难溶电解质的溶解平衡等其它原理的课堂教学中同样也会起到重要作用。建模法可以有效地提升化学教学的课堂教学效果，解决学生学习中的难题，有益于学生了解化学反应原理，提升学习效率和成绩。

　4.5化学模型在高中化学教学中的应用

　　4.5.1认知建模

认知能力模型是构建人类针对社会发展与自然了解程度及其认知能力层次的一种模型，能将专业知识标示、逻辑连接、逻辑推理模式等开展有机展现，促使认知理论细化，能够更好地推动人们对信息的加工。

建模的一个过程起先针对新的知识的建模，一方面，必须针对定义及其基础理论开展认知性的建模，将抽象的基础理论细化。比如，原电池原理和电解原理都和化学反应息息相关，二种反映装置也有许多共同之处，许多学生经常把这两个部分专业知识搞混。二种反应原理理应充足利用教材内容给予简单地模型协助学生产生认知能力模型。建模必须综合考虑以下问题：铜-锌-盐酸原电池反应思想是利用了哪一个自发化学反应形成电流量？并不是所有的自发行为的化学反应都能被设计为原电池反应？铜-锌-盐酸原电池的正极和负极是什么物质？两方面产生反应怎样表明？外电路和内电路的电流是怎样产生闭合回路的？从而根据探讨协助学生构建起原电池原理的最基本模型，协助学生更切实解决具体学习中的问题。另一方面，创建根据认知能力顺序的化学学习模型能将繁琐、繁杂的化学现象实体，从而提升知识条理化。比如，在初中化学的化学元素与非金属元素的学习的过程中，要针对化学元素及其非金属元素可以形成物质有一定的了解，从而建立完善的认知能力模型，即化学元素能够建立一种化合物、金属氧化物、氢氧化镍、盐的模型，而非金属元素能够建立一种化合物、金属氧化物、氢氧化镍、酸、盐的模型，而且要根据结构型标准针对在其中存有的化学物质联络及其构造以一种逻辑思维模型的方式进行搭建，搭建一种独特到一般的化学学习模型。

　4.5.2物理建模

物理学模型是一种针对事情及其图象开展细化表达出来的模型，在高中化学中一般为对各种分子结构开展图型表达出来的球棍模型及其占比模型、各种结晶模型、仿真模拟工业化生产原理的实验装置或装置图（比如电解法饱和食盐水实验装置图）等。老师能自己创设物理学模型，利用生活中常见的物件开展物理学模型的搭建，从而提升学生的自学能力及其创新思维能力。比如在甲烷气体教学中，对于二氯甲烷有没有同分异构问题，许多学生都忘不了甲烷是正四面体的空间构型，但是遇到这一知识点的变式训练却无法处理;亦如许多学生不能理解取代反应中断裂的旧键和产生的键，造成针对表达式的死记硬背的，在教学加成反应后又会有记忆力不清楚的难题。假如学生可以建立相应物理模型就能针对以上问题进行合理的处理。例如老师用汽球动态演示甲烷气体的四面体构形，根据动态演示全过程，学生更容易理解正四面体构形比平面图方形平稳;依靠甲烷气体和氢气的分子结构模型的分割和重新排列，让学生领悟该化学反应过程中化学键断裂和产生操作过程;利用模型分割拼装进一步协助学生了解多元化替代难题，让静态数据模型运动起来。这种全过程还可以依托flash动画及其短视频去进行化学反应过程的仿真模拟，但学生亲自动手的一个过程印像更加深刻。而且在具体教学中，初中物理课一样具有一定的预测能力，如分割重新组合以及对生成物的推论层面。

　4.5.3概念建模

定义建模是利用理论的有关规律性搜寻日常生活当中存有的事情在叙述、标记、核心等多个方面存在的问题，从而应用各科的基本知识对它进行分类一种建模方法。在构建定义模型的过程当中，能够利用抽象的文本开展模型搭建，也可以利用图型、图例、标记等相互关系进行实体内在机理的高效叙述，提高模型的实用价值。在化学教学的应用环节中，能够凭借化学物质这个概念开展建模，学生如果可以根据对应的定义开展模型的搭建，则能够提升学生针对理论水平的系统化，并制定学生针对理论水平的相互关系。比如，在开展物质分类的过程当中，学生要清楚化学物质是通过混合物质及其纯净物两类所组成的，而且混合物质又可转化为分散系，可将其分成水溶液、胶体溶液、浊液等，它具有丁达尔效应;纯净物能够优化为化合物与化学物质，化学物质包含电解质溶液及其非电解质。在其中，酒精及其绵白糖等作为非电解质，电解质溶液又可以依照在其中强酸强碱状况分成强电解质及其盐类水解二种，从而健全有关化学物质的知识体系。因而，在利用设计概念开展课堂教学的过程当中，能将课程内容根据梳理与整理，形成一定的程序流程图，根据后期生产加工与调整，提高知识体系完好性与逻辑性衔接性。

　4.5.4数学建模

数学课建模是为进一步提高讲解的思维逻辑，反映事情最本质的特点，而凭借数学里的基本不等式、图型、方程式等症状事情间关联的一种建模方式，必须建模人有较强的数学课基本功及其因果分析能力，从而协助学生提高课程之间串连性，并通过数学课模型的表述，能够更好地提高化学知识共通性与思维逻辑。比如，在化学专业知识的表述中，一般会运用到数学思想方法里的速度-时间图、浓度值-时间图、pH变化图等数据图表，从而扩展化学的逻辑思维能力，将具有相关性的专业知识引进化学管理体系建模中，不但可以更好的协助化学建模教学和学习方式的建设，更容易提高学生的科目发散性思维及其运用现有专业知识探寻未知领域的能力。

比如，吉布斯自由能变ΔG=ΔH-TΔS，做为恒温恒压环境下化学学习上的重要公式，在高中时期的教学中，学生不用针对表达式的结构什么太全面的了解，只需将ΔG作为一种自发的判断标准用于化学学习过程中就可以，必须学生掌握ΔG与零相互关系，ΔG=0，則反映处在稳定状态。

　第五章建模法的构建过程与实践

　　5.1建模法的构建过程

　　5.1.1感受模型

一般情况下，学生从初中开始触碰化学，可是普通高中化学具体内容才算是化学科目的基本，建模方法的应用与实践活动都是高中时化学里才有所体现。建模法搭建全过程的第一步是体会模型，在化学教学中应注重发现学生的模型观念。模型在解决困难方面具有形象化形象特性，有利于学生更好的理解化学难题。比如在新人教版《化学反应原理》里的第二章有关溶液的离子平衡具体内容，教师根据创设模型展现水溶液ph值的变化趋势，使抽象的难题形象化，可以加重学生的回忆，进而提升课堂教学实效性。

　　5.1.2领悟模型

学生在建立起建模观念后，应学会接受和理解模型。建构主义理论论觉得专业知识不是由教师传送所得到的，反而是学生在一定的社会发展环境下，依靠教师和学习伙伴的支持，并通过学习材料，根据独立观念的创设而获得的。化学建模关键在于表现在“建”字，是学和使用的综合性统一。在理解模型的过程当中，教师更重要的是当做一个正确引导者的身份，激励学生有创造力的念头。比如在原子结构的介绍中，教师可以采取对比的办法，通过数据呈现出的特点创建原子结构模型。学生能够展开想象，在理解中把握原子的特性和活动规律性。

　5.1.3应用模型

教师在化学课堂教学中，能够正确引导学生设计方案与制作实体模型，在学习上试着运用模型开展实践活动活动。运用模型过程是学生把抽象概念理论知识转换为实际实物产品环节，学生在创设模型中能够感受到问题的本质规律性。运用模型能够帮助学生产生化学定义了解和巩固化学专业知识，塑造观查思考问题的能力，也可以对各知识要点间的对接和层递有一个比较清楚的了解。进而提升学生解题步骤里的准确度：离子浓度难题做为高考网络热点，内容一样抽象化，为了缓解学生的思路量，使之逻辑思维有序性，学生能够建立“三大守恒”模型处理有关问题，成效显著。以na3p04水溶液为例子，在na3po水溶液存在na、h、oh一、po4、hpo卜、h2po4、h3po4、h2o等颗粒，在各种颗粒之间存在着三种守恒定律。

电荷守恒：c（na）c（h）=c（oh一）3c（po）2c（hpo4）c（h2po4一）

物料守恒：c（na）=3[c（po）c（ttpo4）c（h2p0一）c（h3p04）]

质子守恒：c（oh‘）=c（h）c（hpo）2c（h2po4’）3c（h3po4）

答题时，见到式子，学生应想到该题里“守恒定律”模型，看是不是三者之一，若不是，看看是否由上述3种守恒定律模型根据累加或叠减之后所得到的。

　5.1.4评价模型

创设模型的最后一个环节是作出评价和反思。在开展化学建模教案设计中，教师要不断考虑建模过程的对策正确与否，已经完成的创设模型是不是科学规范。对模型作出评价可以使教师保证具体情况具体分析，依据学生的学习策略开展课堂教学调节，进而提升学生的认知层次。比如化学化学元素表是学生学习培训化学的前提，教师有权要求学生自身亲手制作然后进行课堂展示。接着规定学生开展评价，在评价中增强对化学元素周期的把握。

　5.2建模法教学实践

　　5.2.1概括归纳

归纳梳理是许多人在化学实验中广泛运用的思维模式，化学中有很多基本定律和公式计算也是通过归纳梳理得出来的。它是一种由部分到一般、从独特到广泛，从经验事实到事情本质规律性了解方法和方式。高中时化学教学中，学生根据感受建模的全流程能够对模型的创设和应用有一个整体上的了解，碰到典型化问题可以快速的做答。可是，教师一定要注意学生不能一味的照本宣科，标题是随时变化持续发展的，学生欠缺运用模型处理新的问题的能力可能是大概全过程对，结论得到截然不同的观点。

　5.2.2联想迁移

学生在具备建模观念并理解了一些逻辑思维模型后，根据想到脑中现有的模型，应用剖析、综合性、较为、论述方法进行转移转换，最后造就把握一个新的模型。这类想到转移的办法可以塑造学生单独解决问题实践活动能力和化学逻辑思维能力。应用想到转移开展建模对学生综合能力要求很高，必须教师在日常教学中逐层渗入，进一步提高学生的转移建模能力，进新知识和原来专业知识中间构建起可转移标准。想到转移法能够提升学生的学习效果，一旦学生在脑海中创建转移建模反射面，当遇到新的问题时能充分运用主观能动性，独立解决困难。

　5.2.3接受模仿

接纳效仿是化学里最广泛使用的一种方法，老师得出特定解题思路模型协助学生处理比较难的难题。因为学生的认知水平和知识基础差距很大，绝大多数学生应对难点和生疏题目时没有头绪、没法落笔，这时候必须教师应用接纳效仿法。比如在人教化学课本上有关化学反应中还原性和还原性强弱得比较一章节中，教师最先创建解题思路模型，便于学生效仿运用。学生也可以根据黑板上的解题思路模型成功得到回答。接纳效仿可以节约课堂教学时长，可是教师在教学中起主导地位，不益于提升学生独立建模能力的提升。

总的来说，高中时化学教学中教师应有意识让学生体会到建模的必要性，并加强学生创设模型的能力塑造，这有助于学生与老师科学研究化学问题科学合理性。新课程标准规定在教学中要以学生为主体，教师充分运用导向作用，新课程标准的课本的抽象概念的化学专业知识相对性提升，减少了普通高中化学教学效果。而模型课堂教学可以充分运用学生的主体功效，塑造学生解决问题能力与整体科学知识，合乎在我国素养化文化教育的态势。

　第六章结论与展望

　　6.1研究结论

此次科学研究融合参考文献及其使用了调查分析等几种调查方式进行分析。科研成果和研究的意义可概括为：本研究将建模教学应用于普通高中化学教学实践活动中，展开了历时三个月的实验教学，具体表现在：建模观念促使“有效教学”合理的融合、建模课堂教学高度重视协助学生搭建抽象化模型、建模课堂教学影响了教师的教学理念。创建模型的思维模式便是对研究主体从模糊不清的状况中抽象化出你本质属性，并且用适度的句子、线框、图型等形式展现出来，进而以优化和理想化方式去重现原型的各种复杂构造、性能和关联的一种科学思想。相较于课本知识而言，建模能够更真实去了解，同时也可以对原先的专业知识开展想到，开拓学生的思路能力等。相对于传统的教学方式，建模课堂教学是将来教学方式的发展方向。

　6.2展望

此次科学研究的教学方式关键倡导是指：以培育学生学习培训化学的恰当逻辑思维及其提高学生化学科学知识的情绪发展趋势为基础。建模课堂教学并不是是一种全能的教学方式，因而，教师在使用时需要以课程内容和学生的具体学习状况为载体，进而对教学方式作出适度的变化，以形成融入教师特点、同时也兼具学生的个人基本情况的教学方式，最后达到最理想的学习效率的效果。

致谢

首先我要谢谢我的指导老师，老师在我这次的毕业设计中，真的很负责任，当我遇到不会的难题时，先会给予我一些经验，知识，同时会给我一些辅助的工具书，指导我怎么查资料。如果还是不会，那么老师会亲自为我解读一些难点。我这次能完成的毕业设计，跟老师的努力也是分不开的。

最后，我想对我的家人表示感谢，无论走到哪里，你们都是我最有力的依靠。在我最需要帮助的时候总是会站出来给予我最大的鼓励。家人永远是最温情的存在，你们的支持和包容，使我健康地成长。家人永远快乐健康是我最大的心愿！

至此，大学生涯的最后一次作业也即将圆满收官，再次对各位老师，同学们，以及每一个帮助过我的人表示衷心的感谢！让我们在今后的日子中更加努力，有朝一日我们可以顶峰相见！

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