一、培养学生模型思想的意义
从学科的课程性质上来看，化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及应用的学科,不仅会分析物质反应的宏观现象，也会从微观角度研究物质的各个层面。虽然高中生的逻辑思维能力已经得到了一定的发展，但化学物质的种类繁多，而且物质的结构又是微观且抽象的，不同物质之间产生的化学反应难以预判，导致大部分的高中生还是难以理解抽象的微观结构与化学反应的本质。这就造成许多的学生在学习化学时仅仅只观察到化学变化的表面的宏观现象，对于微观层面的转化没有感知经验、毫无概念，更难以真正的认识把握化学的真谛。所以教师需要帮助学生运用已有的概念知识去形象的认识微观物质的结构，设计出合适的模型方法在宏观与微观世界之间搭建桥梁，指导学生建构起微观粒子的内在知识框架，认识到物质的空间结构的本质，在培养学生的化学结构思维和空间想象力，让学生发现化学微观世界的奥秘。在利用模型进行教学这一过程中也要求教育者对教学理念和方法进行改进与创新，不断的调整教师与学生之间的关系，提高教学质量。
二、高中化学教学中学生建模思想的培养策略
1、提高学生认知
为逐步加深学生对模型的认识，使学生形成模型分析和运用能力，教师应关注模型认知发展的持续性，通过教学一体化评价引导学生不断丰富模型思维。比如，学习“铁及其化合物”时，为使学生形成系统化认识，在学生利用“价—类”认知模型完成相关元素化合物学习后，教师可以提供陌生元素及其化合物学习任务，检验学生能否运用模型完成相关知识学习。以新课程标准为指导，从学生知识掌握情况、技能运用、情感体验等各方面进行评价，可以将学生学习过程与教学评价紧密结合，完成学情诊断的同时，对建模教学效果进行反馈。比如，学习“氮元素物质家族”时，应确认学生能否从“价—类”两个角度对氮元素物质进行探寻和归类整理，利用二维模型完成物质转化实验设计和推理论证，最终形成物质性质与转化的认知模型。通过持续性评价，可以指引学生完成模型认知思维发展，从单纯关注微粒物质逐步向关注微粒间相互作用类型的物质分类方向转变，继而能够根据共价键的键能等对分子化学键强弱、空间结构等进行描述。
2、关联新旧知识
新课改理念强调要尊重学生的课堂主体地位，学生课堂学习的过程就是构建新知识体系的过程，在这个过程中，学生的能力呈现出螺旋式上升的过程，这种由特殊到一般、由简单到复杂的过程，与学生的自我感知能力和思维能力密切相关。因此，在高中化学教学中，应用建模思想教师要借助假设等方法把复杂问题模型化、简单化，这样就能够帮助学生快速理解相应的化学知识点，进而逐渐培养起学生的建模思想。
例如，在“金属钠及钠的化合物”教学中，对大多数学生来说都是初次接触金属钠，对这种化学物质的了解不多，这时教师就可以引入学生日常生活中常见的厨房用品——小苏打，在实验中对其进行加热，分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。通过引用学生熟悉的事物创设一个建模情境，可以使学生加深对NaHCO3这一化学物质的理解和认识。
又如，在“中和反应”中，教师同样可以以生活常识来引入，如冬季羽绒服稍不注意就会染上污渍，这时通过使用白醋和小苏打混合成的溶液进行清洗，具有简单、便捷、伤害小等优势。教师通过引入学生日常生活中常见的事物，将其与教材新知识联系起来，搜寻新旧知识之间的共同之处，在此基础上建立化学反应模型，可以逐渐培养起学生的建模思想，并将其应用于解决问题中。
3、设计教学驱动
在化学建模教学活动设计中，师生是教学系统中的重要元素，需要通过双向互动保证活动顺利开展。采取驱动策略调动学生主动性，使学生与教师、学习内容有效互动，才能有效培养学生核心素养。
例如，学习“氮的循环”时，可以结合“雷雨发庄稼”情境指导学生探寻氮元素物质家族，基于“价—类”二维模型探寻氮元素如何由游离态转化为化合态，为庄稼提供氮肥。后续遇到相似问题和情境，学生也能自主尝试建立模型，运用化学知识解决问题。另一方面，教师应强调学生的主动性，督促、引导学生提出问题、假设、猜想后才能自主收集证据，进行分析推理，通过开展大量思维活动，丰富模型认知，完成知识内化和迁移应用，达到核心素养发展要求。例如，在学习“乙醇的结构”时，比较乙烷和乙醇的化学分子式，能够发现乙醇分子仅多了一个氧原子。安排学生开展搭建乙醇模型的任务，学生将自主思考多出的氧原子的连接位置，搭建出氧原子在两个碳原子间、氧原子连接在一个碳氢键上等不同的模型。根据各自的猜想，学生将尝试设计钠与乙醇反应等实验，根据收集的实验证据，最终判断乙醇化学分子结构。
4、巧用过程评价
结果性评价虽然在一定程度上能够反馈学生化学建模状况，但其效果却存在一定的滞后性。过程性评价能够对化学课堂上学生的化学建模能力进行及时性的评价，指出学生建模过程中的问题并引导学生朝着正确的方向探索。因此，在化学课堂上，教师要结合学生在具体建模中存在的问题适时开展过程性评价。
以“金属的腐蚀与防护”一课的教学为例，教师在课堂上可以布置任务让学生思考“如何尽量减少金属腐蚀带给人类的损失”。在这个问题的探究中，学生需要结合生活中的现象，首先探索金属腐蚀的本质——金属电化学腐蚀的原理。然后结合原理，从化学本质出发，探究金属腐蚀的防护，之后再探索电化学腐蚀原理的应用。最后，学生再借助这种数学模型推及生活中比较常见的金属腐蚀现象，探索金属腐蚀预防或金属保护的具体方法。学生在这个建模中会通过专业术语及化学方程来进行建模。教师可以通过语言点评来引导学生探究更加直观的建模方式，引导学生“通过刚才和个别同学的沟通我发现大部分学生思路还是很清晰的。那么同学们想一想对于这个任务的解决你们有没有更加直观的化学建模方法呢？”通过这种教学过程中的语言评价，教师可以引导学生绘制出一套金属腐蚀与保护问题的流程分析图，将本堂知识以流程图的形式，更加直观地展现出来，形成直观的化学模型。这样，学生能够以更加直观的化学建模来完成教师布置的相应问题。在课堂教学过程中，针对学生学习过程中存在的问题进行过程性评价，能够及时指正学生的研究方向，助力学生化学建模能力的进阶。
三、结语
为保证高化学教学应有教学效能的充分发挥，需要在现有教学体系的基础上，通过实践性的研究，进一步提升化学教学方法的科学性与合理性，进而在新课程改革深入推进的当今教育背景下，充分挖掘学生自身潜力，提升教学方法的合理性，进而优化建模教学在高中化学教学中的有效应用，通过多方面、多角度的方法性实践以及教学方式的挖掘，可以有效推进教学体系的进一步完善。
参考文献：
[1] 范晓蓉,车月芬. 建模思想在高中化学教学中的应用[J]. 百科论坛电子杂志,2020(4):243-244.
[2] 沙晓侠. 如何将数学建模思想融入到高中化学教学中[J]. 中学生数理化（学习研究）,2020(12):78.
