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模型认知释读哈尔滨市教育研究院 蔡子华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。数学科——数学建模物理科——科学思维 模型建构生物科——科学教育 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。 提纲 2、模型的分类1、认识“模型”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=nRTCO26CO2+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，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。抽象化证明理论模型原型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?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：哈里森和揣古斯特尺度模型心智模型教育的类比模型数学模型地图、图表和表格概念——过程图像与符号模型理论模型模拟综合模型 二、模型分类模型种类亚分类示例物质模型天然物质模型各种矿物标本等人工物质模型分子和晶体结构彩色球棍模型等思想模型想象模型理想气体；杂化轨道；反应碰撞理论 符号模型元素符号；结构式；化学方程式等数学模型理想气体状态方程；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。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C607、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，过分简化的危险愈大。1、模型的教学辅助功能