傅永超 王祖浩

摘要：通过探讨模型和建模在科学教育领域的重要作用和内涵，分析化学课堂建模教学的四个不同阶段：建构模型、使用模型、评估模型和修改模型。选取化学学科中“燃烧的条件”为例，设计科学建模环境下的教学案例，并将建模活动贯穿于课堂始终，不仅提高学生的参与度，还将“燃烧的条件”这一抽象的概念可视化，增强了学生对“燃烧现象”本质的认识，进而提升科学素养。

关键词：科学建模;燃烧的条件;教学设计;共识模型

模型（Model）和建模（Modeling）在科学教育中发挥着重要作用，并逐渐成为国内外科学教育研究的一项重要领域。用模型和建模的方法来学习科学，可以简化和理想化地再现原型与研究目的有关的各种基本因素和基本联系，并略去次要的、非本质的细节;可以充分发挥想象、抽象和推理能力，构建一个理想的认识工具;还能突破语言要素的限制，获得整体映象[1]。

《普通高中课程标准（2017年版）》中，在科学类学科（物理、化学、生物）的学科核心素养部分，均提到了“模型”“建模”“科学思维”等关键词，旨在引领学生将通过建模来学习科学并固化为自己学习科学的一种重要方式。以化学学科为例，“证据推理与模型认知”素养强调通过分析、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，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质规律[2]。美国在2013年颁布的《新一代科学教育标准》中，以科学实践为主要指导理念，强调科学探究向科学实践的合理转变，提出一项新的实践内容：开发和使用模型。……