基于核心素养的高中化学物质结构模型建构教学实践研究

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”“科学态度与社会责任”五个方面。在高中化学教学中，物质结构知识是培养学生“宏观辨识与微观探析”以及“证据推理与模型认知”等核心素养的重要载体。鲁科版高中化学教材在物质结构内容的编排上具有独特的体系和特点，通过引导学生进行物质结构模型建构，能够帮助学生更好地理解物质的组成、结构和性质之间的关系，提升学生的化学思维能力。然而，当前高中化学教学中在物质结构模型建构方面仍存在一些问题，影响了学生核心素养的培养。因此，开展基于核心素养的高中化学物质结构模型建构教学实践研究具有重要的现实意义。

一、物质结构模型建构对培养学生核心素养的意义

（一）有助于“宏观辨识与微观探析”素养的培养

物质结构模型能够将微观粒子的结构和运动以直观的方式呈现出来，帮助学生建立起宏观物质与微观结构之间的联系。例如，通过建构原子结构模型，学生可以理解原子的核式结构以及电子的分层排布，进而解释元素的性质和化学反应的本质。这种从宏观现象到微观结构的分析过程，能够培养学生的微观想象力和逻辑思维能力，提高学生“宏观辨识与微观探析”的能力。

（二）促进“证据推理与模型认知”素养的发展

在物质结构模型建构过程中，学生需要收集和分析相关的实验证据和理论依据，通过推理和归纳得出合理的模型。例如，在建构分子结构模型时，学生可以根据分子的化学键类型、键长、键角等数据，推理出分子的空间结构。这种基于证据的推理和模型建构过程，能够让学生体会到科学模型的建立是一个不断修正和完善的过程，培养学生的证据意识和模型认知能力。

（三）激发“科学探究与创新意识”素养

物质结构模型建构为学生提供了一个自主探究和创新的平台。学生可以根据自己的理解和想象，尝试建构不同的物质结构模型，并通过实验验证和理论分析来评估模型的合理性。在这个过程中，学生能够发现问题、提出问题，并尝试运用所学知识解决问题，从而激发学生的科学探究兴趣和创新意识。

二、当前高中化学教学中物质结构模型建构存在的问题

（一）教学理念落后

部分教师在教学过程中仍然注重知识的传授，而忽视了学生核心素养的培养。在物质结构教学中，教师往往只是简单地介绍各种物质结构模型的名称和特点，而没有引导学生理解模型建构的过程和方法，导致学生对物质结构模型的理解停留在表面，无法运用模型解释和预测化学现象。

（二）教学方法单一

传统的物质结构教学主要采用讲授法，教师通过图片、动画等方式向学生展示物质结构模型，学生被动地接受知识。这种教学方法缺乏学生的主动参与和互动，不利于培养学生的思维能力和创新能力。此外，教师在教学过程中很少引导学生进行模型建构实践，学生缺乏亲身体验和操作的机会，难以真正掌握模型建构的方法和技巧。

（三）教学资源不足

物质结构模型建构需要一定的教学资源支持，如模型教具、实验设备、多媒体软件等。然而，目前部分学校的教学资源相对匮乏，无法满足物质结构模型建构教学的需求。例如，一些学校缺乏分子结构模型教具，学生只能通过图片或动画来了解分子的结构，难以形成直观的认识。

三、基于核心素养的物质结构模型建构教学策略与实践方法

（一）更新教学理念，突出核心素养培养

教师应树立以学生为中心的教学理念，将培养学生的化学核心素养作为教学的首要目标。在物质结构教学中，教师要注重引导学生理解

模型建构的意义和价值，让学生明白模型是一种科学工具，用于描述和解释物质的结构和性质[1]。同时，教师要鼓励学生积极参与模型建构过程，培养学生的自主学习能力和创新思维。

（二）采用多样化的教学方法

在高中化学物质结构模型建构教学中，采用多样化教学方法能显著提升教学效果。问题驱动教学法是重要方式之一，教师可提出一系列启发性问题，引导学生思考探究。如在讲解原子结构模型时，抛出“原子由哪些粒子组成、这些粒子在原子中如何分布、为何原子呈现不同化学性质”等问题，促使学生主动参与模型建构过程，积极思考探索，深化对知识的理解。小组合作学习法同样有效，将学生分组共同完成模型建构任务。以建构分子结构模型为例，小组成员分工明确，有的收集资料，有的设计模型，有的负责制作。在合作交流中，成员相互启发、共同解决问题，不仅能提高团队协作能力，还能激发创新思维，培养创新能力 [2]。实验探究教学法也不可或缺，结合化学实验让学生观察分析来建构模型。讲解化学键和分子结构时，安排分子间作用力实验探究，让学生依据实验现象分析其类型和特点，进而建构分子间作用力模型，增强学生对知识的直观感受和实际应用能力。

（三）充分利用教学资源

在高中化学物质结构模型建构教学中，充分运用各类教学资源能极大助力教学。学校需配备充足的模型教具，涵盖原子、分子、晶体结构模型等。教师借助这些教具开展直观教学，学生观察与操作模型，能更深刻地认识物质结构。多媒体软件也是重要工具，化学模拟软件、三维动画等可将物质结构模型生动呈现。学生利用化学模拟软件模拟分子运动与化学反应过程，能直观看到物质结构变化，提升学习兴趣与效果[3]。此外，引导学生利用网络资源，如在线课程、学术数据库，收集整理相关资料，并通过网络平台与专家、同行交流讨论，可拓宽视野，获取更多知识信息，为物质结构模型建构学习提供有力支持。

（四）加强教学评价

建立多元化的教学评价体系，全面评价学生在物质结构模型建构过程中的表现。评价内容不仅包括学生对物质结构知识的掌握程度，还包括学生的模型建构能力、思维能力、创新能力、合作能力等方面。评价方式可以采用教师评价、学生自评和互评相结合的方式，确保评价结果的客观、公正和全面。

四、结论

基于核心素养的高中化学物质结构模型建构教学实践研究是当前高中化学教学改革的重要方向。通过更新教学理念、采用多样化的教学方法、充分利用教学资源和加强教学评价等策略，能够有效地解决当前高中化学教学中物质结构模型建构存在的问题，提高学生对物质结构的认识和理解，促进学生化学学科核心素养的发展。在今后的教学中，教师应不断探索和创新物质结构模型建构教学的方法和途径，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才做出贡献。

参考文献

[1] 李美玉 . 核心素养培养视域下的高中化学物质结构教学策略探讨 [J]. 高考 , 2022, (20): 72- 74.

[2] 关莉莉 . 学科核心素养视角下的高中化学教学策略 [J]. 新课程 ,2022, (25): 94- 95.

[3] 胡修芳. 基于学科核心素养的高中化学教学策略 [J]. 数理化解题研究 , 2020, (12): 79- 80.