摘要：在高中化學(xué)課堂上，通過建立認(rèn)知模型，提高了化學(xué)課堂的效率。根據(jù)高中化學(xué)教學(xué)實踐可以看出，在教學(xué)過程中，要注重對模型認(rèn)知的探討，讓學(xué)生對模型有更深刻的認(rèn)識，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就會有更明確的方法，特別是在有機推測問題的解決中，注重對模型認(rèn)知的應(yīng)用有著非常重要的作用。從現(xiàn)有的研究成果來看，主要有解析式模型、合成式模型和推理式模型。本文就模型的具體運用做了剖析，對實際操作起到一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；認(rèn)知模型；苯酚通過對化學(xué)知識的歸納和分析，可以看出，在化學(xué)知識體系中，有很多相似特征的內(nèi)容，對于這一類型的內(nèi)容，教師可以直接應(yīng)用于已經(jīng)掌握的學(xué)習(xí)模式，從而大大提高了學(xué)習(xí)效能。例如：在進行酸、堿和鹽的學(xué)習(xí)過程中，不同的酸、堿或者是鹽可以與同一種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，因此在實踐過程中，可以將酸反應(yīng)模型或者堿反應(yīng)模型應(yīng)用到具體的酸、堿的反應(yīng)以及它們的性質(zhì)等方面，這樣可以有效提高教學(xué)的教學(xué)效果。在高中化學(xué)教學(xué)中，有機推理問題是學(xué)習(xí)難點，根據(jù)模型認(rèn)知，對這一類問題進行詳細(xì)的剖析和探討，具有十分重要的意義。一、教學(xué)指導(dǎo)思想在“簡單有機化合物及其應(yīng)用”這一主題中，將苯酚的內(nèi)容安排在碳?xì)浠衔锖鸵掖嫉暮竺?，這樣，學(xué)生就可以基本掌握由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，由性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的思想和方法，同時也可以猜測出，到底是什么樣的化合物會與什么樣的試劑發(fā)生反應(yīng)，以及這種反應(yīng)的種類。本課程以苯酚的化學(xué)組成為出發(fā)點，注重其與醇和苯的性能對比，以實驗的方法探索其理化性能。二、設(shè)計意圖通過對苯酚的學(xué)習(xí)，對苯酚的潛在特性進行了推測，并讓學(xué)生自由地表達(dá)自己的想法，教師可以根據(jù)這種情況，在體會到“運用反映性”的基礎(chǔ)上，通過“追問”的方式，從推測進入到下一步：設(shè)計方案來證實推測。最后通過實驗得出結(jié)論，從而結(jié)束了研究的全過程。“學(xué)生中心”的課堂，以學(xué)生學(xué)習(xí)為主線，注重學(xué)生提出問題，注重學(xué)生實踐，注重學(xué)生思維的轉(zhuǎn)換，注重學(xué)生問題的解決[1]。三、學(xué)生情況分析經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對研究有機化學(xué)的方法以及有機化合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系有了一個初步認(rèn)識。通過對乙醇的研究，學(xué)生已經(jīng)基本了解到，乙醇中的功能基團對有機物質(zhì)的主要特性有著至關(guān)重要的影響，同時也對乙醇中的功能基團羥基的特性有了比較深入的了解和把握。經(jīng)過對碳?xì)浠衔锏难芯?，初步了解了碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系，同時，在研究乙醇的過程中，教師還了解到了羥基的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系，以及羥基的化學(xué)性質(zhì)。這樣，在學(xué)習(xí)苯酚的時候，學(xué)生就已經(jīng)具備了良好的學(xué)習(xí)方式和知識的基礎(chǔ)，但是，由于酚氧基團的酸度較強（與碳酸氫根相比），三溴代苯酚的酸度較低，缺乏顏色變化的支撐等，因此，學(xué)生對本課的學(xué)習(xí)較好的策略是進行比較（苯、醇）分析，討論猜想，實驗探索。四、教材分析在教科書的安排上，將醇和苯酚并排在一個主題，為不同物質(zhì)而具有同樣官能團的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了很好的條件。在學(xué)習(xí)酚類以前，需要對碳?xì)浠衔锖吞細(xì)浠衔锏难苌镉幸恍├斫?，并對有機物的反應(yīng)類型有一些基本的理解。如此設(shè)計，使學(xué)生可以運用類比推理的方式，推測出與酚類有關(guān)的特性，并使學(xué)生可以在學(xué)習(xí)酚類時，對酚類進行一定的化學(xué)知識滲透。苯酚是一種重要的碳?xì)浠衔锏难苌?，將它放在醇和苯的學(xué)習(xí)之后，能夠讓學(xué)生更好地了解包含不同的官能團的物質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)會有很大的差異。通過對苯酚的學(xué)習(xí)，可以為之后有機物的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)，從而可以對之后的有機物進行分析，并可以利用類比學(xué)習(xí)的方式，對之后的有機物進行相關(guān)性質(zhì)的分析。掌握碳?xì)浠衔?，掌握苯、醇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。并對功能化基團在有機化合物中的作用進行了初步的了解。不過，對于酚的酸性、酸性的強弱、三溴取代、顯色反應(yīng)還不太熟悉。五、教學(xué)內(nèi)容分析這一節(jié)介紹了另一種在酒精之后出現(xiàn)的碳?xì)浠衔锏难苌?，因此，在教科書中也介紹了苯酚。由于苯酚中還含有羥基，因此研究苯酚的特性，可以加深對其功能基團特性的認(rèn)識，同時，苯酚的特性與酒精類物質(zhì)在某些方面存在差異，因此使學(xué)生了解到，這些功能基團的特性與環(huán)境中的“氛圍”之間存在著某種交互作用，從而使學(xué)生能夠從整體上認(rèn)識問題，加深對該領(lǐng)域的認(rèn)識。使學(xué)生能更好地了解苯酚的特性，并能更好地了解碳?xì)浠衔锏难苌镔|(zhì)。教科書的這種設(shè)置，再加上這一部分所具有的知識特征，使得在課堂上對學(xué)生進行探索式的訓(xùn)練具有可行性。其中，苯酚的分子量與酒精的相似之處（二者均含有羥基），是探索酚類化合物性能的依據(jù)，同時，在苯酚的分子量上，其與酒精的差異（羥基是由苯基連接起來的），也給了學(xué)生更多的探索空間。所以，把這一部分的內(nèi)容設(shè)計為研究性的教學(xué)是最好的選擇。以課本和學(xué)生的實際狀況為依據(jù)，這一節(jié)課的探索可以被分成兩個方面，一是對苯酚中羥基和苯基性質(zhì)的探討（官能團共性），在這個過程中，高中生的知識轉(zhuǎn)移的能力獲得了鍛煉，同時也使學(xué)生體驗到了探索的一般方法和技巧。二是討論了苯基與羥基之間的作用（功能基團特征），從而充分調(diào)動了同學(xué)們的創(chuàng)造力。六、相關(guān)模型基于對模型的認(rèn)識，對模型的運用，進行了詳細(xì)的剖析和說明，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。這里有一些特定的模型說明。首先就是綜合模型。綜合模型是一種常用的模型。通過對有關(guān)知識的歸納，可以發(fā)現(xiàn)，在有機化合物的合成中，存在著一條固定的規(guī)則，那就是“原材料—反應(yīng)—目的產(chǎn)物”。通常情況下，將一種化合物轉(zhuǎn)化為一種新的化合物，包括碳鏈的增加和減少、官能團的改變、成環(huán)和開環(huán)，都是一種有機的化學(xué)反應(yīng)。在有機推理題中，以一條簡單的有機化合物的綜合路徑為基礎(chǔ)，以一幅轉(zhuǎn)換流程圖為表現(xiàn)方式，對于所涉及的未學(xué)習(xí)到的知識，應(yīng)根據(jù)所涉及的問題進行補充。在有機合成中，起始物質(zhì)可能是單一的，也可能是多種的。雖然反應(yīng)的過程有很多種，但本質(zhì)上卻是一樣的，因此，根據(jù)這個綜合的模型，對一些特殊的問題進行分析，就能為解答問題鋪平道路。其次是對化學(xué)建模的理論研究。在特定的答案中使用的另一個重要模型是推理模型。從有機推理問題的特定解答出發(fā)，其關(guān)鍵在于對不同種類的有機化合物進行化學(xué)結(jié)構(gòu)的推理。通過實際分析可知，由于目標(biāo)產(chǎn)物是由原材料合成而獲得，因此，原材料自身的碳骨架結(jié)構(gòu)必定會在目標(biāo)產(chǎn)物中體現(xiàn)出來，著重于原材料和產(chǎn)品的碳骨架結(jié)構(gòu)和功能基團的特定變化，從而能夠?qū)Ξa(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行合理切割。對于不能使用所學(xué)知識進行截取的情形，就必須以題目信息為基礎(chǔ)，對有關(guān)內(nèi)容進行補充，再進行截取。以此為依據(jù)，以“原材料—被切割的中間體—最終產(chǎn)品”為指導(dǎo)，對該方法的制備過程進行預(yù)測。然后再根據(jù)題目給出的具體合成路線，來推測不同的有機化合物。七、研究有機化合物在高中化學(xué)教學(xué)中的意義在人們從事的化學(xué)工作中，所涉及的有機合成領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用特點，存在于日常生活中。中國是人口大國，所以對糧食的需求也非常高。而有機化學(xué)則是與糧食、化肥等密切相關(guān)的學(xué)科，要使糧食的產(chǎn)量穩(wěn)定增長，只有在有機化學(xué)的作用下，糧食的產(chǎn)量才會高。此外，藥物都是基于有機化學(xué)的原則，基于這個原則，可以制造出大量的抗感染、抑菌藥物，保障人們身體健康。而有機物與新能源開發(fā)中的一些重要技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，從這一點就可以看到有機物在人類所依賴的生態(tài)環(huán)境中所扮演的角色。因此，研究化學(xué)對人類的將來至關(guān)重要。八、基于有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)認(rèn)知模型的措施（一）重視教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)，展開化學(xué)教學(xué)設(shè)計，與傳統(tǒng)意義上的教學(xué)設(shè)計相比，它的教學(xué)內(nèi)容更加豐富，具有更強的針對性和更好的教學(xué)效果。在進行苯酚的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)的時候，這一節(jié)課程立足于學(xué)生的學(xué)情，注重對教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，一步一步地進行，這與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)緊密相連，將重點放在提高學(xué)生的靈活性上。同時還可以提高學(xué)生的獨立思考能力，提高學(xué)生對問題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決能力。酚類物質(zhì)的酸度和酸度的強度，是這一節(jié)的重點。筆者在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)中，將化學(xué)實驗、化學(xué)原理、模型建構(gòu)等多個角度進行了整合，讓學(xué)生親自體會了從實驗設(shè)計和實驗觀察，從電離常數(shù)的數(shù)據(jù)分析到性質(zhì)總結(jié)的科學(xué)研究過程。該課程注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能和思考技能，強調(diào)了實驗的探究性質(zhì)，強調(diào)了學(xué)生的主體性。此外，利用學(xué)生以前學(xué)過的關(guān)于苯和甲苯以及醇的知識，將其轉(zhuǎn)移到苯酚的學(xué)習(xí)上，讓學(xué)生真正感受到結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，再一次體驗到有機物分子基團之間的相互影響。這節(jié)課程緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的基本理念展開教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，提高了學(xué)生的認(rèn)識水平，對教學(xué)中的重點和難點問題進行了有效解答，通過創(chuàng)造情境來建立知識，在對學(xué)生進行全方位的教育的過程中，實現(xiàn)了對學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)全方位的培養(yǎng)。（二）重視實驗化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為課堂教學(xué)的關(guān)鍵力量，整堂課充分滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，以實驗為中心，學(xué)生探究、教師演示相結(jié)合，不能將課堂變?yōu)榻處熞粋€人的課堂，學(xué)生的主觀能動性要較好地發(fā)揮出來，在落實核心素養(yǎng)的前提下進行教學(xué)設(shè)計。《苯酚》這堂課分為五個教學(xué)片段，將知識弱化，進而發(fā)展成為以核心素養(yǎng)為中心。在苯酚的講解中，以學(xué)生的發(fā)展為基礎(chǔ)，從學(xué)生的本位出發(fā)，進行教學(xué)設(shè)計，層層遞進。在這個過程中，實驗占據(jù)了本堂課的主體地位，通過實驗得出結(jié)論，讓學(xué)生感受到親自設(shè)計實驗、得出結(jié)論的過程[2]。在研究有機化合物時，必然要進行實驗。在此基礎(chǔ)上，通過對不同類型有機化合物的化學(xué)方程進行相關(guān)的研究，掌握它們之間的作用規(guī)律。在教學(xué)過程中，學(xué)生要通過對實驗進行觀察，從而理解實驗的目標(biāo)，理解實驗的材料，掌握實驗的步驟，對實驗的效果進行觀測，并對其進行討論和分析。化學(xué)實驗基本上是以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。在進行實驗之前，要先對各種材料的物性進行觀測，比如：色彩、味道、狀態(tài)等，然后再把加入的藥劑、加入的先后次序、加入的藥劑數(shù)量、所需要的外界環(huán)境等都記得清楚，這樣才能更好地記憶化學(xué)反應(yīng)方程。對在實驗中發(fā)生的不同反應(yīng)進行觀測，如生成氣體、變色、沉積等。在實驗完成后，對所制得的產(chǎn)品進行色、味的觀測。實踐是檢驗真理的唯一尺度，而從實際中得到的東西又是最值得回味的。唯有親自去做，學(xué)生才會對這個過程有更深層次的了解。所以，重視和加強對有機物質(zhì)的認(rèn)識，才能使學(xué)生更好地掌握有機物質(zhì)。（三）創(chuàng)新課程引入，激發(fā)學(xué)生興趣本教學(xué)設(shè)計通過鴉片戰(zhàn)爭導(dǎo)入，通過嗎啡的結(jié)構(gòu)引出苯酚的結(jié)構(gòu)。通過苯酚軟膏預(yù)測苯酚的性質(zhì)，進而進行實驗探究驗證猜想。苯酚的結(jié)構(gòu)含有苯環(huán)和羥基，但其化學(xué)性質(zhì)并不是苯與醇的加和，在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)苯和醇的性質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過實驗探究得出結(jié)論。這樣既讓學(xué)生復(fù)習(xí)了舊知，又讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題，發(fā)現(xiàn)它們之間的差異，從而在學(xué)生的腦海里建立起苯酚的認(rèn)知模型。教師的教學(xué)思維也會發(fā)生改變，在進行每一堂課之前，備課是課堂教學(xué)的關(guān)鍵一步，在設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)上，做到全面育人，反對以知識為中心的教學(xué)。整堂課所得出的結(jié)論都是基于多個證據(jù)得出來的，基于學(xué)生親自的探究過程得出來的。（四）制造認(rèn)知沖突，促進學(xué)生思維發(fā)展核心素養(yǎng)是我國基礎(chǔ)教育改革的定向標(biāo)?；A(chǔ)教育是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，沒有基礎(chǔ)教育，學(xué)生很難構(gòu)建學(xué)科知識體系。作為教師，要推行核心素養(yǎng)，重視基礎(chǔ)教育，重視實驗探究，強調(diào)觀念的構(gòu)建過程，注重學(xué)生思維模型的構(gòu)建，注重教、學(xué)、評一體化，發(fā)揮教學(xué)的診斷功能。在具體的教學(xué)過程中，重視學(xué)生的思維變化，在實驗探究中，多引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識進行猜想，注意引發(fā)學(xué)生現(xiàn)有知識與已有知識之間的認(rèn)知矛盾，這樣既讓學(xué)生學(xué)習(xí)了新知識，也讓學(xué)生復(fù)習(xí)了舊知識，這樣層層遞進有利于知識的掌握。（五）解題訓(xùn)練中提升學(xué)生構(gòu)建模型的能力為了讓學(xué)生可以熟練地運用已知模型來對化學(xué)問題進行求解，在進行解題訓(xùn)練的過程中，教師要重點指導(dǎo)學(xué)生迅速地掌握問題實質(zhì)，找到其中的關(guān)系，進而建立起模型，還可以運用其驗證、辨析假設(shè)和邏輯推理得到的結(jié)論[3]。比如說，在與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的相關(guān)的計算題中，一定要讓學(xué)生按照題干的描述，將里面所涉及的全部化學(xué)反應(yīng)方程式都精確地列出來，之后，用邏輯推理來辨別問題的本質(zhì)，然后以參與化學(xué)反應(yīng)的各類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和相關(guān)原理、規(guī)律為依據(jù)，順利地找到它們之間的數(shù)量關(guān)系并列式，從而獲得正確的答案。經(jīng)過這種標(biāo)準(zhǔn)化的解題流程的培訓(xùn)，能夠有效提高學(xué)生對模型的認(rèn)識，培養(yǎng)他們利用數(shù)學(xué)模型來解決化學(xué)計算問題的思考方式，從而增強學(xué)生思考問題的邏輯和嚴(yán)密程度。結(jié)束語指導(dǎo)學(xué)生從對苯酚化學(xué)性質(zhì)的分析推理，到對其進行設(shè)計實驗驗證，最終建立起知識