建模教學(xué)是近年來剛興起的一種教學(xué)模式,該教學(xué)模式具有諸多優(yōu)勢,已經(jīng)引起了化學(xué)和物理教育專家的重視。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于化學(xué)建模論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　化學(xué)建模論文篇1

　　談初中化學(xué)思維建模

　　【摘 要】思維建模是抽取一類問題的本質(zhì)特征，形成對該類問題的結(jié)構(gòu)化認(rèn)識，并找出問題解決方案的認(rèn)知方法。思維建模包括分析、建模和解模三個(gè)過程。在教學(xué)中掌握化學(xué)思維建模方法會起到事半功倍的效果。

　　【關(guān)鍵詞】化學(xué) 思維 建模

　　思維模型建構(gòu)簡稱思維建模，是對問題進(jìn)行辨認(rèn)和界定，并與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)對接、同化、整合、拓展，抽取該類問題的本質(zhì)特征，最終形成該類問題的結(jié)構(gòu)化認(rèn)識，并找出問題解決方案的認(rèn)知方法。其原理就是人們常說的“把未知轉(zhuǎn)化為已知，用已知來解決未知”。

　　一、思維建模的過程

　　思維建模包括分析、建模和解模三個(gè)過程。

　　分析過程：主要是對特定的研究對象進(jìn)行抽象、概括，抓住其主要信息及與相關(guān)對象的共性特征。

　　建模過程：主要是抽象思維或非邏輯思維的應(yīng)用，通過舍棄研究對象的一些次要細(xì)節(jié)及非本質(zhì)的聯(lián)系，對研究對象的主要信息做出一些必要的簡化、假設(shè)和一般化處理，并用適當(dāng)?shù)奈淖帧⒐交驅(qū)嵨锏确绞饺ピ佻F(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、特征、功能和聯(lián)系，以建構(gòu)相對固定的思維模型。

　　解模過程：主要是邏輯思維的運(yùn)用，運(yùn)用已經(jīng)建構(gòu)的思維模型去解釋研究對象，解決實(shí)際問題。

　　二、思維建模的教學(xué)運(yùn)用

　　空氣是一種無色、無味的氣體，不易被人察覺。直到1777年拉瓦錫才通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識到空氣是由O2、N2組成的混合氣體。教科書中同時(shí)呈現(xiàn)拉瓦錫當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)裝置和現(xiàn)代教師演示的裝置圖，其實(shí)驗(yàn)原理的選擇和實(shí)驗(yàn)裝置的演變值得化學(xué)初學(xué)者深入探究。

　　1.分析過程。

　　學(xué)生是信息加工的主體，學(xué)生將其所獲得的新知與已有知識建立起實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系是完成思維建模的關(guān)鍵。怎樣才能有效地引導(dǎo)學(xué)生尋找新知的固著點(diǎn)和生長點(diǎn)呢?筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生利用分析、比較、抽象、概括等思維方法尋找新知與已有知識的共同屬性，以問題的解決為分析過程的驅(qū)動力。

　　此實(shí)驗(yàn)可設(shè)置如下問題：如何讓空氣中的氧氣顯現(xiàn)出來?怎樣讓O2、N2分離?為什么燒杯中的水會流入集氣瓶中?能否用蠟燭代替紅磷?拉瓦錫的裝置與現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)裝置在設(shè)計(jì)上有哪些相似之處?為什么現(xiàn)在不用汞而改用紅磷?由此實(shí)驗(yàn)可以獲得哪些結(jié)論?

　　在分析過程中教師要適時(shí)結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)加以點(diǎn)撥，幫助學(xué)生理解。如學(xué)生在生活中已知道用水來檢驗(yàn)車胎是否漏氣，由此可尋找出問題的共同屬性，解決“如何讓空氣中的氧氣顯現(xiàn)出來”，也可讓其在水中顯現(xiàn)氣體的外形;再如教師還可補(bǔ)充如圖實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很容易理解上升的水的體積等于抽走氣體的體積。

　　2.建模的過程。

　　通過上述的分析可以獲得以下思維模型：

　　(1)測量氣體的體積可以用轉(zhuǎn)化的方法：無形的氣體可以通過液體顯現(xiàn)出來。

　　(2)可以通過化學(xué)變化等方法去除混合物中的某一種。

　　(3)氣體壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致液體的流動。

　　(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可以設(shè)計(jì)多種裝置完成實(shí)驗(yàn)，綜合考慮，好中選優(yōu)。

　　3.解模的過程。

　　解?？梢酝ㄟ^設(shè)置相關(guān)問題情境或習(xí)題加以練習(xí)。

　　【案例1】下圖是某校學(xué)生設(shè)計(jì)空氣成分測定實(shí)驗(yàn)的裝置圖，請分別說出實(shí)驗(yàn)的可能現(xiàn)象。

　　【分析】此題可對剛建好的思維模型進(jìn)行及時(shí)鞏固，同時(shí)通過E中“活塞先向右移動，最后回到‘4’的位置” 這一現(xiàn)象與先前認(rèn)識“壓強(qiáng)減小”產(chǎn)生認(rèn)知沖突，由此可建新模――溫度升高氣體壓強(qiáng)增大，溫度降低氣體壓強(qiáng)減小。因此，分析、建模、解模的過程也是一個(gè)螺旋提升、不斷實(shí)現(xiàn)新思維建模的過程。

　　【案例2】下圖不能用于檢查裝置氣密性的是( )。

　　【分析】可通過“無形的氣體可以通過液體顯現(xiàn)出來”的思維模型來解答。如圖是用來測量氣體體積的裝置，若原廣口瓶中的水沒有裝滿，則對氣體的測量結(jié)果有無影響?也要通過此思維模型來解答。

　　【案例3】下圖不能用來證明CO2能與NaOH反應(yīng)的裝置是( )。

　　【分析】此組實(shí)驗(yàn)是利用“無形的氣體可以通過液體顯現(xiàn)出來”“壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致液體的流動”思維模型解答，同時(shí)也可拓展得出新思維模型：“呈現(xiàn)氣體及壓強(qiáng)的變化除液體外還有多種，如……”

　　三、思維建模的實(shí)踐心得

　　第一，思維建模在實(shí)際教學(xué)中已經(jīng)被自覺或不自覺地運(yùn)用，現(xiàn)提出使其凸顯出來，意在引起師生關(guān)注，使教學(xué)思維更加清晰。

　　第二，思維建模的主體是學(xué)生，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和能動性，創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境，以問題解決為驅(qū)動力，以培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力為目的。同時(shí)了解學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，找準(zhǔn)思維建模的生長點(diǎn)，設(shè)置巧妙的問題及恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，也是教師教學(xué)基本功的體現(xiàn)。

　　第三，初中化學(xué)思維建模有多種，在教學(xué)中要不斷幫助學(xué)生歸納總結(jié)，一般可從以下角度引發(fā)學(xué)生思考：(1)操作步驟──為達(dá)某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yīng)當(dāng)經(jīng)過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經(jīng)過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或顛倒某些步驟會有什么影響?(2)注意事項(xiàng)──實(shí)施某個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)注意做什么或不能做什么，原因何在?(3)安全措施――實(shí)驗(yàn)過程可能會出現(xiàn)什么不安全的事故?如何防范?萬一出現(xiàn)事故應(yīng)如何處置?依據(jù)何在?

　　在落實(shí)到某一具體的知識學(xué)習(xí)時(shí)，要從教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水平的實(shí)際出發(fā)，抓住某些側(cè)重點(diǎn)展開思維訓(xùn)練，沒有必要也不可能面面俱到。要以建模思想梳理化學(xué)知識，通過建立形式表達(dá)模型，使化學(xué)知識形式化、規(guī)律化，從而不斷地使知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，建立自己的知識塊。

　　第四，整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)的過程是思維不斷建模的過程，要想從繁雜的概念、現(xiàn)象中建模，是離不開教師分層次、有計(jì)劃的指導(dǎo)訓(xùn)練的?；瘜W(xué)思維建模最終是要形成化學(xué)知識中最本質(zhì)、最核心的東西，化學(xué)思維建?？捎行У貙W(xué)生帶離題海戰(zhàn)的怪圈。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]吳瓊.中學(xué)化學(xué)教學(xué)建模[M].南寧：廣西教育出版社，2003.

　　[2]王滋�.化學(xué)建模教學(xué)課程設(shè)計(jì)的初步探索[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2006(7).

　　[3]洪明.建模思想在高三化學(xué)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用[J].中學(xué)教學(xué)參考，2013(7).

　　化學(xué)建模論文篇2

　　試談建模思想在化學(xué)解題中的應(yīng)用

　　摘要：運(yùn)用建模思想解題能使抽象的問題形象化，能使解題過程模式化、具體化、可視化，提高解題過程的規(guī)范化、可操作性。如果教師能在平時(shí)的教學(xué)中適時(shí)運(yùn)用建模思想這一教學(xué)策略，可以改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、降低學(xué)習(xí)難度，從而提高學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到教師的教和學(xué)生的學(xué)和諧統(tǒng)一，提高課堂教學(xué)效率。

　　關(guān)鍵詞：建模;化學(xué)反應(yīng);概念圖

　　《廣東省2011年初中畢業(yè)生化學(xué)學(xué)科學(xué)業(yè)考試大綱》"考試要求"在"分析和解決(解答)化學(xué)問題的能力"一欄中提出："能應(yīng)用分析和綜合、類比和比較、判斷和推理、歸納和概括等思維方法建立知識之間的聯(lián)系，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，去分析、解決一些基本的化學(xué)問題"。建模就是其中的一種思維方法。我認(rèn)為，建模即建立系統(tǒng)模型的過程，建模思想就是把研究對象的一些次要及非本質(zhì)的因素舍去，通過演繹、分析、概括、歸納，將其轉(zhuǎn)化為普遍的本質(zhì)規(guī)律(一個(gè)已有的關(guān)系、共性或結(jié)構(gòu))，從而用以解決實(shí)際問題的思維方法。其原理就是人們常說的"把未知轉(zhuǎn)化為已知，用已知來解決未知"。

　　在化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用建模思想解題能使抽象的問題形象化，能使解題過程模式化、具體化、可視化，從而提高解題的速度和命中率。那么，在解決實(shí)際問題中，應(yīng)如何建模?主要有哪些類型?現(xiàn)結(jié)合部分典型試題分析如下。

　　1.構(gòu)建等效化學(xué)式模型

　　例1、現(xiàn)有NaCl和KCl的混合物，已知氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，求混合物中K%和Na%。

　　分析：很明顯這兩種物質(zhì)的組成元素不同，所以分子量也不同。為了計(jì)算方便，可將K的原子量39用Na-23和O-16代替，構(gòu)建出KCl的等效化學(xué)式-"NaClO"(模型見下圖)

　　假設(shè)混合物質(zhì)量為100g，能得出：n(NaCl)=n(Cl)，n(K)=n(O)，則K%=100-58.5a/35.516×39，Na%=1-K%-a%。以此類推，還可用于計(jì)算CO2和CO，F(xiàn)e2O3和Fe3O4、C2H5OH和C6H12等此類題型中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知混合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求其他元素或其中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，是初中化學(xué)一道常見的計(jì)算，若用常規(guī)方法解題，運(yùn)算量大不說，而且學(xué)生很容易出錯(cuò)，若利用構(gòu)建等效化學(xué)式模型方法解題，不僅運(yùn)算步驟少，正確率高，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力及敏捷性。

　　2.構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)類型模型

　　例2、請寫出下列復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式。

　　1、AgNO3+HCl---2、K2CO3+Ca(OH)2---

　　3、Na2CO3+CaCl2---4、H2SO4+BaCl2---

　　5、HNO3+NaOH---6、NaOH+CuSO4---

　　分析：復(fù)分解反應(yīng)是初中化學(xué)中非常重要，也是學(xué)生最不容易掌握的反應(yīng)類型，是中考必考的反應(yīng)。教師在實(shí)際教學(xué)中，可通過許多相關(guān)反應(yīng)，進(jìn)行類比，從中找出反應(yīng)規(guī)律，構(gòu)建出復(fù)分解反應(yīng)的一般模式。

　　通過教師引導(dǎo)，學(xué)生就很容易寫出正確的復(fù)分解反應(yīng)方程式了。

　　化學(xué)反應(yīng)原理是中學(xué)化學(xué)中的基本化學(xué)理論，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求"掌握化學(xué)反應(yīng)的一般原理""探索化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用"。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理這類問題紛繁復(fù)雜、學(xué)生很容易弄混淆，而構(gòu)建各種反應(yīng)類型模型，如化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、取代反應(yīng)、加成反應(yīng)等，就會使復(fù)雜的問題變得有規(guī)律、并能夠在較高層次上理解各類反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，進(jìn)一步提高靈活運(yùn)用知識的能力。

　　3.構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)過程模型

　　例3、將N2，CO，HCl三種混合氣體依次通過NaOH溶液，濃硫酸，灼熱的CuO，假設(shè)每次處理均能完全反應(yīng)(或吸收)則最后排出的氣體是()

　　A、N2，CO2B、H2O(氣)，N2C、N2D、HCl、CO

　　分析：本題是推斷氣體的成分，筆者在批改作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在該題的錯(cuò)誤率全班高達(dá)2/3，很多學(xué)生都不假思索的選擇了C，很明顯審題不仔細(xì)。基于此，筆者在評講時(shí)首先引導(dǎo)學(xué)生注意題目所給的信息，NaOH溶液、濃硫酸、灼熱的CuO分別能和誰反應(yīng)?每一步有哪些氣體參加了反應(yīng)，生成了哪些氣體?在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生重新梳理一遍解題的思路，自己找到癥結(jié)所在，這樣問題也就迎刃而解了。答案為A。

　　隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，每一種物質(zhì)所涉及到的知識點(diǎn)越來越多，彼此間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，中考要求的層次也較高，而涉及這部分知識的問題包含的物質(zhì)往往較多、相互間的反應(yīng)較多、相互間的反應(yīng)順序復(fù)雜，學(xué)生思維很混亂，一時(shí)難于下手，利用構(gòu)建反應(yīng)過程模型法解題，可以將無序的思維有序化，思路清晰，使解題過程一目了然，從而提高解題的命中率。此法還適用于解固體混合物與某溶液反應(yīng)后過濾，濾液和濾渣成分的探究;物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純等一些難度較大的題目。

　　4.構(gòu)建化學(xué)概念圖模型

　　例4、下面是五種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖：

　　(1)圖中粒子共能表示種元素，其中是原子的有。

　　(2)圖中表示陽離子的是(填編號)，E的粒子符號是。

　　(3)B與E形成的化合物的化學(xué)式，該化合物是由(填"分子"、"原子"或"離子")構(gòu)成的。

　　分析：本題通過粒子結(jié)構(gòu)示意圖考察學(xué)生對物質(zhì)、元素、分子、原子、離子間關(guān)系及原子序數(shù)與元素周期表中對應(yīng)的元素的掌握情況，是中考的常見題。這些概念，既有區(qū)別，又有聯(lián)系，學(xué)生極易弄混淆。在平時(shí)的教學(xué)中教師可通過構(gòu)建概念圖的模型來抓住它們內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系，加強(qiáng)學(xué)生對概念的理解和掌握。

　　化學(xué)概念是課程內(nèi)容的重要組成部分，是化學(xué)知識的"骨架"。但是抽象的化學(xué)概念看不見、摸不著，又很難想象，往往使學(xué)生望而生畏，易挫傷學(xué)習(xí)的積極性。在平時(shí)教學(xué)中，我們經(jīng)常遇到這樣的問題，一些學(xué)生易錯(cuò)的概念，在評講復(fù)習(xí)時(shí)教師盡管再三強(qiáng)調(diào)，但仍有學(xué)生在解答類似的問題時(shí)，犯同樣的錯(cuò)誤，讓教師大傷腦筋。這是由于平時(shí)我們的教學(xué)都是按照單元課題順序進(jìn)行的，所以學(xué)生學(xué)習(xí)的概念還處于孤立、零散階段，尚未將其聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)與體系。通過幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為構(gòu)建"概念圖"模型這一教學(xué)策略可以改變學(xué)生的認(rèn)知方式，強(qiáng)化記憶，提高復(fù)習(xí)的有效性。