思维模型在中职化学教学中的应用

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  【摘 要】化学平衡是中学化学教材的重要理论之一,但是化学平衡概念比较抽象,化学平衡观点的建立也具有一定难度,引入思维模型,能帮助学生理解化学平衡概念,把化学平衡理论具体化、形象化,在脑海中构成图像建立起模型,进而有效地将思维模型与相关概念有机地联系起来,有助于学生对基本概念和基本理论实质的理解。
  【关键词】中职化学 思维模型 化学平衡
  化学平衡是中学化学一个重要概念,是否能掌握好学好化学平衡理论对于学生后续学习溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识至关重要。本节课的重点应该立足于化学平衡理论模型的建立和化学平衡特征的领悟。教师在学生前期掌握的可逆反应原理的基础上渐进式的去理解化学平衡。教师应该立足于学生知识面和理解能力的实际情况力,采用“引导—探究”教学模式,辅助于现代教育技术,建立起有效的思维模型帮助学生化学平衡这里重要的概念和相关理论。
  教法:利用现代教育技术虚拟化学实验教学,把微观现象宏观化。采用“实验探究法”引导学生探究,讨论交流,教师答疑点拨强化拓展,探讨体验、归纳联系实际讨论应用。
  学法:通过实验进行分析并提出问题引导学生对可能会出现的实验现象进行科学猜想,再通过学生分组实验让学生去验证科学猜想是否成立,从而得到浓度的改变对化学平衡影响的规律,然后通过对速率时间的图象分析使学生理解平衡移动具体原因,最后可以联系实际生产让学生理解学习该理论的意义,使学生了解理论学习对生产实际有指导作用
  一、课前准备:
  第一,虚拟化学实验软件,图像分析课前课件。
  第二,药品:NaOH溶液、0.0005mol/L FeCl3 溶液、0.01mol/LKSCN溶液、饱和FeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH溶液。仪器:试管、50ml烧杯。
  二、课堂教学:
  1.创设情境问题导入建立概念模型
  活动一:观看动画,建立有效碰撞理论模型
  为形象展示化学反应中反应物分子间的相互作用及反应机理,笔者结合“有
  碰撞理论”和“过渡态理论”相关内容,将概念原理设计成化学反应的微观模型和相应图象。活动中利用氢气分子与氯气分子低能量和高能量的碰撞效果,引导学生总结出有效碰撞的必要因素;利用氢气分子与碘分子之间的反应过程总结出过渡态理论的要点。
  活动二:化学反应速率概念模型
  目的在于建构学生化学反应速率认识模型——有效碰撞模型,研究对象为影响化学反应速率的因素,主在调控化学反应的速率。教学流程基本为:感性认识影响化学反应速率的因素→ 实验探究影响化学反应速率的因素→微观理论探究影响化学反应速率的因素→建构速率影响因素理论模型→利用模型解释已有结论→应用模型推理预测陌生问题。教学策略的设计与实施均着力于认识模型的建构,在模型建构的過程中,完成了对学生认识由感性到理性、由宏观到微观、由定性到半定量、由孤立到关联,认识能力由描述说明到理解解释、进一步到推理论证的发展。
  2.自主探究合作建立数学模型理解影响化学平衡移动的因素
  第一,浓度对化学平衡的影响。活动一:将10mL0.01mol/L的KSCN溶液与10mL0.01mol/L的FeCl3溶液相混合,观察现象,给出信息判断反应物的反应量变化情况。往混合溶液中继续滴加1mol/L的KSCN溶液,会有什么现象。
  活动二:理解浓度对化学平衡影响注意要点并画出图像。
  第二,压强对平衡的影响。活动一:观看压强对平衡的影响2NO2=N2O4的动画虚拟实验。
  活动二:实验总结压强对平衡的影响并画出图像。
  三、评价与反思
  第一,本课程采用“引导——探究教学模式”组织教学,引导学生从已知知识出发,通过对问题的探究和讨论,获取新的知识,充分体现了学生的主体作用,教学的核心理念主张促进学生的认知的发展,从学生的认知方式出发设计教学,培养学生化学学科模型思维能力。教学内容主要目的在于建构学生化学反应速率认识模型——有效碰撞模型,化学平衡概念模型,化学平衡移动原理模型。
  第二,化学平衡建立揭示的是一个微观过程,无法展示实物及原程,只能通过浅显例子的类比、动画模拟、调动学生积极想象来体会理解平衡本质,以达到我们的教学目标。
  参考文献
  [1]施成良.医用化学基础[M].北京:高等教育出版社,2015.8
  [2]刘知新.化学教学论[M].高等教育出版社,2003
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