引言

当前，全球化与信息技术的加速发展，使得科学素养成为衡量国家未来竞争力的重要指标。其中，化学学科在高中阶段教育中占有举足轻重的地位，对高中生的知识培训和能力发展具有深远意义，然而，传统教育模式往往过于强调学科知识的积累，而忽略了对学科素养的培养。因此，本研究致力于探讨如何在教学过程中融入模型建构理论，旨在优化高中化学教学实践，提高学生的化学学科素养。以此希望为培育具备创新精神和实践能力的高中生奠定基础，为国家科技发展和人才培养注入新的活力。

一、模型建构理论基本原理

模型建构理论源于认知心理学、科学哲学和教育学领域，旨在解释人类探究世界的思维逻辑和知识构建过程。该理论认为，知识是个体在与外部世界互动中构建的，而非简单地从外部接受。在这一过程中，学习者积累经验、发现规律并通过思考建立新的知识结构。模型建构理论强调学习过程中的主体性和探究性，认为个体通过对现象的观察、实验及分析，自主选择、组织、重构并解释信息。这一过程中，学习者以模型为基础来理解现象，从而将抽象的知识具象化。模型可以是物理的、图形的或符号的，能够呈现现象的本质特征，解释学习者的观察与经验。模型建构理论关注学习者的知识转换和持续演化，强调在实践中通过不断发现问题、探索解决方案并改进模型来促进知识发展。随着新经验的获取，学习者会对现有模型进行修正、拓展或替换，从而展现知识的动态性和自适应性。

二、基于模型建构培养高中生化学学科素养的必要性

一方面，基于模型建构的教学策略有助于提高高中生的思考、分析能力，使他们更好地理解与掌握化学原理。传统教育模式注重知识传授，忽视学生参与、实践与探究的过程，可能导致学生变得依赖于老师。而模型建构理论将学生置于主动地位，强调根据观察、实验和分析来构建解释现象的模型。在这个过程中，学生需要深入思考现象背后的规律和原则，从而将知识内化，并更有效地理解化学概念及其应用。此外，模型建构过程中会产生许多问题，促使学生锻炼独立思考与解决问题的能力，进一步有助于他们成为具备较高化学学科素养的人才。另一个方面，基于模型建构的化学教学有助于培养学生创新精神与协作意识。模型建构理论注重知识的动态性和自适应性，鼓励学生在实践过程中不断改进和优化模型，进一步促使他们发挥创新能力。同时，模型建构理论关注交流和协作，使学生在团队协作中，通过相互讨论、分享观点和经验来优化模型，挑战彼此认知。这样的学习过程培养了高中生的沟通与协作能力，为他们未来在科学研究及个人发展中提供了有利的社会技能。因此，基于模型建构的教学策略对提升高中生的化学学科素养具有重要价值。

三、基于模型建构培养高中生化学学科素养的教学策略

（一）循序渐进

基于模型建构培养高中生化学学科素养的教学过程中，循序渐进尤为关键，为建立完整的化学反应模型，学生需要从原子模型出发，逐层发展至分子模型，最终形成化学反应模型，因此，教师应逐步引导，从构建原子形象模型开始，吸引学生关注，逐步梳理模型知识，增进对模型的理解和熟悉。以简单氢氧燃料电池为例，教师布置实验前，需要让学生初步了解氢气和氧气的特性及制备方法。接着，在实验过程中，教师要遵循教材框架，引导学生按照所示实验内容展开操作，如在阳极放置氢气、阴极放置氧气，观察阴阳极液体中气泡产生速率等。随后，教师可调整实验条件，将阴阳极液体分别更换为其他物质（如氢氧化钠溶液），重复书中实验步骤，让学生对比气泡产生速率差异。如此循环，对氢氧燃料电池实验条件进一步拓展，培养学生实际操作能力，并帮助顺利探究原子结构至分子化学反应的各个环节。通过这样的教学过程，学生将能直观地掌握实验的特点、应对模型构建过程中潜在难题等，从而逐步培养高中化学核心素养下的模型构建能力。

（二）总结错误

总结错误是一项涉及知识应用、模型构建过程记忆以及观察细心程度的复杂任务，它考验着学生的综合能力，许多学生在高中化学核心素养下的模型构建能力方面表现不足，难以找出自己的错误，即使发现了问题，也往往无法顺利进行自我纠正。要有效总结错误，首要条件是识别出问题所在。这一步对学生的记忆力具有挑战性，为保证学生在反思过程中不受主观因素影响，教师应协助他们记录模型构建过程，以便学生事后观察并找出差距。同时，教师还需鼓励学生记录自己的不足之处，并在视频中标注出错的环节，如氢氧燃料电池阳极与阴极与电池接触不良等问题，详细指导学生如何进行修正。错误在学习过程中是难以避免的，由于高中化学核心素养下的模型构建能力不足，学生在构建过程中难以关注到所有细节问题，然而，通过不断练习和获得充分反馈，学生可逐步减少模型构建过程中的误差，提升模型构建与分析能力，这也是老师在高中化学教学中需要重点完成的任务。

四、结束语

综上所述，高中化学教学在培养学生学科素养方面扮演着关键角色。基于模型建构理论的教学策略，能够有效提高学生的知识掌握与应用能力，培养他们的创新精神和独立思考能力，从而提升学科素养。教师在教学过程中应循序渐进，引导学生通过实践与探究建立模型，重视学生间的交流与协作，并给予适时的鼓励与指导。同时，借助教师的有效评价，学生将能够更好地审视自己的模型构建过程，提高自我纠错能力，这一过程不仅有助于提高学生的化学学科素养，还将为他们未来在科学研究和个人发展中提供有力支持，为培养具备现代社会所需科技人才打下坚实基础。

参考文献

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