高中化学核心素养之模型认知释读
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思想模型
亚分类 天然物质模型 人工物质模型 想象模型 符号模型 数学模型
示例 各种矿物标本等 分子和晶体结构彩色球棍模型等 理想气体；杂化轨道；反应碰撞理论 元素符号；结构式；化学方程式等 理想气体状态方程；薛定谔方程等
三、关于模型认知教学的几点认识
• 模型认知： • 模型认知是指人们利用模型认识事物，或通过建模解决问题。 • 由于化学是在原子、分子水平上来研究物质的性质和变化，经常
5、关于理论相关性提出问题：例如计算机模拟 6、提供深刻理解与想象的媒介：例如足球和C60 7、提供对于实验与观察的理论推导关系：例如理想气体 科学规律能在相应的模型中以纯粹的、准确的形态体现，所以这种 判据作用往往比实践的检验更有力量。风洞实验。
三、关于模型认知教学的几点认识
• 运用建构和研究模型的方法把握事物 • 模型化是科学认识中抽象化与具体化的辩证统一。 • 在科学里应用模型的历史，自然也是模型不断失灵的历史。 • 模型方法具有局限性：现象愈多样化与复杂，过分简化的危险愈
解释
具体化
• 模型与原型之间具有相似关系-相似性条件 • 模型在科学认识中是被研究客体的代替者-代表性条件 • 对模型的研究，能够得到关于原型的信息-外推性条件
模型定义的核心内容
• 模型 可以表征具体的实物 • 模型可以表征抽象的观点 • 模型可以表征一个系统的运作 • 模型可以表征一个过程
为什么需要模型?
大。
1、模型的教学辅助功能与思维发展功能相结合，提 升学生思维能力
•
CH≡C－CH2－C≡C－CH3 CH≡C－CH2－CH2－C≡CH CH≡C－CH＝CH－CH＝CH3 CH2＝CH－C≡C－CH＝CH3
• 2、模型功能讲解与模型演变讲述相结合，进行科学方法教育
3、模型观察与模型制作相结合，培养学生的 实践能力
有新的思想和概念。
二、模型的功能
• 描述性 • 解释性 • 预测性 • 抽象性 • 模拟 • 沟通 • 推理性 • 问题解决
二、模型分类：哈里森和揣古斯特
心智模型
尺度模型 教育的类比模型
模拟 综合模型
数学模型
地图、图表和表格 概念——过程 图像与符号模型 理论模型
二、模型分类
模型种类 物质模型
4、模型建构与问题解决相结合，培养学 生创新精神
• 数学科——数学建模 • 物理科——科学思维 • 生物科——科学教育
模型建构 模型与建构
高中化学学科核心素养
• 素养3 证据推理与模型认知 • 具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能
的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据 之间的逻辑关 系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象 的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解 释化学现象，揭示现象的本质和规律。
模型认知释读
高中化学学科核心素养
• 高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是 高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学 学科育人的基本要 求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的 关键能力和必备品格。
• 化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思 想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会 责 任”5个维度。
提纲
1、认识“模型”
2、模型的分类
3、关于模型认知 教学的几点认识
提 到 模 型 我 们 会 想 到 什 么 呢 ？
提 到 模 型 我 们 会 想 到 什 么 呢 ？
提到模型我们会想到什么？
• PV=nRT
• CO2 • 6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
什么是模型？
• 模，法也。 • 清 段玉裁 注：“以木曰模，以金曰鎔，以土曰型，以竹曰笵，
4、模型建构与问题解决相结合，培养学生创新精神
• 例 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产 生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状 况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀 的质量为
• A．9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
要运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可 能结果，或者依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂 化学问题的思维框架。
Fra Baidu bibliotek
三、关于模型认知教学的几点认识
三、关于模型认知教学的几点认识
化学科模型认知的功能： 1、对于复杂现象予以简化，以利思考：例如化学反应 • 例如用气球模拟杂化轨道。 2、提供理论更容易理解的方式：例如碰撞模型 • 解释功能。 • 模型应该符合它赖以建立的实验基础，能对有关现实原型的各种
• 人们处理的问题在空间和时间上与人的官能不再匹配（比如原型 在空间和时间上太小、太大、太快、太久、太遥远或太复杂）， 结构和演进过程难以外显，因果关系趋向复杂化、理论化，这个 时候就需要借助模型认知。
• 模型既是认识的手段，也是认识的直接对象。 • 模型不仅是已有认识的总结，也加进了人们新的猜测和假设，含
践上把握对象而构成的、不同于对象的、物质上或观念上的对象
的类似物。
——日本
• 模型就是通过我们对问题的分解，利用我们考察来的机理，吸收 一切主要因素所创造出来的一幅图画。——钱学森
• 模型是科学认识中科学认识主体基于抽象化和想象而对现实世界 某种实体系统的一种简化的映像。
原型 抽象化 模型 证明 理论
观察、实验事实做出科学解释。
三、关于模型认知教学的几点认识
化学科模型认知的功能：预见功能。模型的研究结果能够超越现有 条件，指示研究的方向，形成科学的预见。 3、对于理论的预测能力：例如周期表、金属胡须 4、强化理论的预测能力，并且提供它们发展的方式：例如原子结 构
三、关于模型认知教学的几点认识
皆法也。 • 《辞海》、《汉语词典》 • （1）按实物比例和结构制成的物品。 • （2）又称‘模子’。铸造和压制物品用的型器。
什么是模型？
• 按照科学研究的目的，用物质形式或思维形式对原型客体本质关 系的再现。通过对模型的研究获得关于原型客体的知识。
——大百科全书
• 模型是科学认识或工程制造中的一种手段，是为了在理论上或实
亚分类 天然物质模型 人工物质模型 想象模型 符号模型 数学模型
示例 各种矿物标本等 分子和晶体结构彩色球棍模型等 理想气体；杂化轨道；反应碰撞理论 元素符号；结构式；化学方程式等 理想气体状态方程；薛定谔方程等
三、关于模型认知教学的几点认识
• 模型认知： • 模型认知是指人们利用模型认识事物，或通过建模解决问题。 • 由于化学是在原子、分子水平上来研究物质的性质和变化，经常
5、关于理论相关性提出问题：例如计算机模拟 6、提供深刻理解与想象的媒介：例如足球和C60 7、提供对于实验与观察的理论推导关系：例如理想气体 科学规律能在相应的模型中以纯粹的、准确的形态体现，所以这种 判据作用往往比实践的检验更有力量。风洞实验。
三、关于模型认知教学的几点认识
• 运用建构和研究模型的方法把握事物 • 模型化是科学认识中抽象化与具体化的辩证统一。 • 在科学里应用模型的历史，自然也是模型不断失灵的历史。 • 模型方法具有局限性：现象愈多样化与复杂，过分简化的危险愈
解释
具体化
• 模型与原型之间具有相似关系-相似性条件 • 模型在科学认识中是被研究客体的代替者-代表性条件 • 对模型的研究，能够得到关于原型的信息-外推性条件
模型定义的核心内容
• 模型 可以表征具体的实物 • 模型可以表征抽象的观点 • 模型可以表征一个系统的运作 • 模型可以表征一个过程
为什么需要模型?
大。
1、模型的教学辅助功能与思维发展功能相结合，提 升学生思维能力
•
CH≡C－CH2－C≡C－CH3 CH≡C－CH2－CH2－C≡CH CH≡C－CH＝CH－CH＝CH3 CH2＝CH－C≡C－CH＝CH3
• 2、模型功能讲解与模型演变讲述相结合，进行科学方法教育
3、模型观察与模型制作相结合，培养学生的 实践能力
有新的思想和概念。
二、模型的功能
• 描述性 • 解释性 • 预测性 • 抽象性 • 模拟 • 沟通 • 推理性 • 问题解决
二、模型分类：哈里森和揣古斯特
心智模型
尺度模型 教育的类比模型
模拟 综合模型
数学模型
地图、图表和表格 概念——过程 图像与符号模型 理论模型
二、模型分类
模型种类 物质模型
4、模型建构与问题解决相结合，培养学 生创新精神
• 数学科——数学建模 • 物理科——科学思维 • 生物科——科学教育
模型建构 模型与建构
高中化学学科核心素养
• 素养3 证据推理与模型认知 • 具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能
的假设，通过分析推理加以证实或证伪；建立观点、结论和证据 之间的逻辑关 系；知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象 的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解 释化学现象，揭示现象的本质和规律。
模型认知释读
高中化学学科核心素养
• 高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是 高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学 学科育人的基本要 求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的 关键能力和必备品格。
• 化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思 想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会 责 任”5个维度。
提纲
1、认识“模型”
2、模型的分类
3、关于模型认知 教学的几点认识
提 到 模 型 我 们 会 想 到 什 么 呢 ？
提 到 模 型 我 们 会 想 到 什 么 呢 ？
提到模型我们会想到什么？
• PV=nRT
• CO2 • 6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2
什么是模型？
• 模，法也。 • 清 段玉裁 注：“以木曰模，以金曰鎔，以土曰型，以竹曰笵，
4、模型建构与问题解决相结合，培养学生创新精神
• 例 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产 生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状 况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀 的质量为
• A．9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
要运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可 能结果，或者依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂 化学问题的思维框架。
Fra Baidu bibliotek
三、关于模型认知教学的几点认识
三、关于模型认知教学的几点认识
化学科模型认知的功能： 1、对于复杂现象予以简化，以利思考：例如化学反应 • 例如用气球模拟杂化轨道。 2、提供理论更容易理解的方式：例如碰撞模型 • 解释功能。 • 模型应该符合它赖以建立的实验基础，能对有关现实原型的各种
• 人们处理的问题在空间和时间上与人的官能不再匹配（比如原型 在空间和时间上太小、太大、太快、太久、太遥远或太复杂）， 结构和演进过程难以外显，因果关系趋向复杂化、理论化，这个 时候就需要借助模型认知。
• 模型既是认识的手段，也是认识的直接对象。 • 模型不仅是已有认识的总结，也加进了人们新的猜测和假设，含
践上把握对象而构成的、不同于对象的、物质上或观念上的对象
的类似物。
——日本
• 模型就是通过我们对问题的分解，利用我们考察来的机理，吸收 一切主要因素所创造出来的一幅图画。——钱学森
• 模型是科学认识中科学认识主体基于抽象化和想象而对现实世界 某种实体系统的一种简化的映像。
原型 抽象化 模型 证明 理论
观察、实验事实做出科学解释。
三、关于模型认知教学的几点认识
化学科模型认知的功能：预见功能。模型的研究结果能够超越现有 条件，指示研究的方向，形成科学的预见。 3、对于理论的预测能力：例如周期表、金属胡须 4、强化理论的预测能力，并且提供它们发展的方式：例如原子结 构
三、关于模型认知教学的几点认识
皆法也。 • 《辞海》、《汉语词典》 • （1）按实物比例和结构制成的物品。 • （2）又称‘模子’。铸造和压制物品用的型器。
什么是模型？
• 按照科学研究的目的，用物质形式或思维形式对原型客体本质关 系的再现。通过对模型的研究获得关于原型客体的知识。
——大百科全书
• 模型是科学认识或工程制造中的一种手段，是为了在理论上或实