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基于核心素养的初中化学“模型建构”教学策略研究
新闻作者:徐双勤  发布时间:2025年08月05日  查看次数:  放大 缩小 默认

  初中化学中有不少抽象复杂的概念和原理,学生理解起来并不容易。而“模型建构”是一种行之有效的教学方法,它能把抽象知识变得直观形象,助力学生把握化学的本质。基于此,本文将聚焦初中化学教学,深入探讨基于核心素养的“模型建构”教学策略。

  一、初中化学“模型建构”教学的优势法概述

  在初中化学教学中,“模型建构”优势显著。首先它能把抽象知识变得直观,像用粒子模型演示分子运动,帮学生理解化学反应的本质,不用死记硬背规律。并且这种教学方式还能培养学生的化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任。模型建构能把零散的知识串起来,让学习从碎片化变得系统化,不仅提高了课堂效率,还为学生化学思维的发展打好基础。为达成学生化学核心素养的发展目标,本文提出构建宏观酸碱性颜色变化模型、微观反应模型、pH变化图模型的方法。更关键的是,模型建构能把零散的知识串起来,比如用流程图梳理实验步骤,让学习从碎片化变得系统化,不仅提高了课堂效率,还为学生化学思维的发展打好基础。

  二、基于核心素养的初中化学“模型建构”教学策略——以酸碱中和为例

  (一)构建宏观酸碱性颜色变化模型

  教师演示稀氢氧化钠溶液遇酚酞变红、反应后溶液褪色的现象;引导学生建立表征模型,宏观上归纳变色规律(适度碱性显红,强碱性褪色),微观层面揭示酚酞分子结构转化机制。弱碱环境中形成稳定的醌式结构为红色,强碱条件下过量OH-驱动其转化为无色的羧酸盐式结构;在此基础上提炼变量模型,使学生理解OH-浓度阈值对颜色变化的决定性作用,明确中和滴定需用稀碱液的本质是避免过量OH-干扰颜色判读;最后迁移应用模型,引导学生解释实验设计原理并推及其他指示剂的适用条件。

  (二)构建酸碱微观反应模型

  在构建微观反应模型时,学生能够从宏观角度观察到酸碱反应现象,也要理解其微观本质。氢氧化钠与稀硫酸反应的微观模型,学生可清晰地看到H+从酸中解离,与碱中的OH-结合形成水分子H2O,这一过程实现酸碱性中和;Na+、(SO42-)为旁观离子未参与反应,留存溶液中,完全中和后生成硫酸钠溶液。教师引导学生书写化学方程式,学生开展“小试牛刀”练习,从中主动归纳出酸碱反应的普遍规律。所有此类反应均涉及H+与OH-结合生成水,酸中阴离子和碱中阳离子则组合成盐,通式为酸+碱→盐+水。从具体案例到抽象原理的探索,强化了对离子行为微观机制的理解,也培养了学生分析、归纳、符号化表达的化学能力。

  (三)构建pH变化图模型与应用

  在教学实验探究酸碱中和pH值变化时,可依托数字化传感器绘制氢氧化钠滴定盐酸的pH曲线,引导学生通过师生互动建模解析关键点,起为强酸性,低pH、恰好中和点为离子耗尽点,非必然中性,中性点pH=7,在数据对比中建立“中和点≠中性点”的认知模型;引导学生量化分析pH值变化范围,理解该区间内H+浓度的变化本质,构建pH值变化模型和NaOH溶液滴定盐酸的pH曲线模型。教师选择变色域覆盖突跃区的指示剂,保证终点判读精准;最后推进认知迁移,呈现强碱滴定弱酸的新曲线,引导学生对比突跃范围收窄、中和点pH>7等特征,运用已建模型推理指示剂选择差异,解构弱酸缓冲效应对c(H+)变化速率的影响,将抽象的离子平衡转化为可分析的动态曲线模型,培养学生从微观粒子浓度视角理解宏观pH值变化的科学思维,强化变化观念、证据推理、模型认知核心素养。

  三、结语

  综上所述,基于核心素养的初中化学“模型建构”教学,不仅能让学生更好地理解化学知识,还能培养科学思维和创新能力。未来教学中,教师还要多研究、善用这一策略,结合教学内容和学生特点灵活调整,激发学习兴趣,提升教学质量,助力学生化学核心素养发展。

  (作者单位:上海立信会计金融学院附属学校)

 

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