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【摘要】思想模型是抽象思维和形象思维的统一，是某种极限特征的理想客体。在教学中运用思想模型是常用的科学方法和教学手段。
思想模型的运用有助于基本概念的建立，基本理论的理解，对提高学生的认识能力和思维能力以及科学方法论的训练无疑是十分有益的。
本文就思想模型在化学教学及培养学生能力的作用方面进行了初步探讨。
【关键词】思想模型 化学教学 培养学生能力 作用
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0024-02
模型就是理论的本质部分之一，它对于理解科学理论是必不可少的。运用模型是我们常用的科学方法和教学手段，模型的运用，可以使抽象的概念具体化，深奥的理论名瞭化；可以使教学内容更加形象生动，对于提高学生认识能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力大有好处。教学的实践使我们深深感到，善于运用模型也是对学生进行科学方法论的训练。
人们一般把模型分成物质模型和思想模型（也称思考模型、观念模型）两大类。物质模型是以几何上的相似原理为基础，模仿原型按比例扩大或缩小而制造的物件。思想模型是指人的头脑中经过思考建立起来的非物质的观念性的东西。是为了便于研究而建立的高度抽象的，具有某种极限特征的理想客体。这种模型可以用语言、文字表述；也可以用符号、图解、图表、示意图等形式体现出来。
对于物质模型的运用，在中学或大学运用还比较普遍。但对于思想模型的运用，人们还很不自觉，尤其在专科教材或教学中很少渗透运用思想模型。作为一个教师，不仅要给学生传授知识，更重要的是要传授获取这些知识的方法。因此，在医学文化课中渗透科学方法论教育乃是至关重要的，而模型正是常用的科学方法之一。
物质模型的作用是顯而易见的。采用物质模型，通过新异、鲜明、强烈的外界刺激来刺激学生的多种感官，进行综合性的信息传输，为学生获得大量的感性知识创造了条件，这是在教学中必不可少的一步。例如，解剖课的教学，就是通过真实的人体——尸体和解剖图形、标本等物质模型。然而它决不是学生理解知识过程的全部，教育者应把重点摆在生动的直观向抽象的思维过渡。思想模型是抽象思维和形象思维的统一，是教学过程中的一个必经环节。为了认识事物的本质，我们应该自觉地运用各种抽象的思想模型。本文就思想模型在化学教学及培养学生能力中的作用做些初步的探讨。
一、思想模型有助于基本概念的建立，提高学生的认识能力
人们对自然的认识是以生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到实践的过程。生动的直观是人们运用直观的方法获取对自然的感性认识的阶段，是对自然认识的起点。在化学教学中，教师为引入基本概念就要利用某些思想模型和物质模型互相转化的关系，把那些学生不能看到的思想模型转化成让学生看得见的东西，从而能使学生通过物质模型建立思想模型的轮廓，便于学生接受。如讲构象这个概念时，将某化合物的结构式制成物质模型（如球棍模型和比例模型），使某个烃基沿σ键键轴旋转，得到了各种可能的构象模型。这样使构象这个思想模型形象化，便于学生理解构象这一概念，从而提高了认识能力。
通常学生学习知识，掌握基本概念有如下四个过程：首先，是学生接受信息。而思想模型的引入，会使学生在头脑中产生有形的轮廓，这不仅使学生获得了“感知对象的信息”，而且也激发了学生学习化学的兴趣，从而使学生能更好地理解和掌握化学基本概念、物质结构及性质等内容；其次，是学生将接受的信息同化。这一过程对学生消化理解所学的知识尤为重要。教师若采取思想模型进行教学，将会激发学生的想象力，学生会把模型与其它有关的知识有机地结合起来，这对消化知识、理解概念起到了抛砖引玉的作用；然后，是运用这些知识或概念，进行各种练习，将所学的知识巩固起来；最后，是学生将这些知识进行自我反馈，使其与初始接收的信息发生共鸣，进一步升华，提高他们的理解知识和解决问题的能力。在讲解羧酸的有关知识时，我们首先让学生理解好羧酸的思想模型（如乙酸的结构模型），羧酸中羧基上的原子与原子之间的价键，每个原子吸引电子的能力，电子云的分布等情况。通过生动的语言或形象的示意图表达给学生，使他们的头脑中形成了羧酸的结构图象，这就为学好羧酸的性质等内容打下了牢固的基础。当学生理解、消化、巩固羧酸的有关知识时，羧酸的思想模型始终起着作用，使学生在认识问题和解决问题的过程中就有了灵感和动力。
教学实践表明，思想模型对学生掌握基本概念，增强认识理解能力起着重要作用。只要教者结合教学的具体内容，精心设计好教学程序，在课堂上善于使用好思想模型，一定能收到良好的教学效果。
二、思想模型有助于基本理论的理解，提高学生的思维能力
思想模型是为了便于研究而建立的高度抽象的客体，它体现了抽象思维和形象思维的统一。它是我们建立化学基本概念、基本理论的基础，也是我们化学教学必不可少的一环。为了培养学生的学习兴趣，提高学生的想象力和创造性思维能力，深入理解化学的基本理论，教者应该把抽象思维能力的培养寓于思想模型的建立、深化与应用之中。要善于介绍前人是怎样提出问题、思考问题和解决问题的。并把这种方法应用于教学实践。
1.建立思想模型要以观察和实验为基础。只有对客体进行深入细致的考察，抓住支配现象最基本的东西之后，才能用模型去反映它，这就需要我们从研究的问题出发，对经验材料进行比较、分析、排除其中的次要因素，抽出重要特征加以概括。
我们在介绍乙醇的分子结构时，根据已经得到的实验事实（乙醇的分子组成是C2H6O，C、H、O的化合价分别为4、1、2），给学生介绍人们对乙醇的分子结构提出的两种可能的思想模型，既可能是CH3—O—CH3，也可能是CH3—CH2—OH，然后，提出实验证明只有1/6的氢原子被钠原子置换，故人们最后得出乙醇的分子结构为CH3—CH2—OH的结论。把这种思想模型建立的简要过程及其方法介绍给学生，不仅增强了学生的好奇心和强烈的学习兴趣，而且使学生从中学到了思想模型的建立需要抽象这种方法。在确定了乙醇的结构式后，再对官能团部分的思想模型进行剖析，分析-■-O-H价键之间的电子云分布，价键的极性，键能的大小以及原子与原子之间的相互影响等情况，初步找出易发生化学反应的化学键。通过分析乙醇的结构，使学生的思维进入了物质结构与化学反应的关系之中。在今后遇到类似的教学内容时，学生就可以通过分析结构找出未讲授的物质的化学性质。这样在教学过程中，注意引导学生基于实际情形，在思维中排除次要因素，抽出重要特征并加以概括，使基本概念和基本理论达到理性的高度，不致使学生感到一些概念似乎完全是主观设想的结果。有助于培养学生在实验或实际材料的基础上进行正确思维，抽象出科学概念的能力。 2.建立思想模型需要丰富的想象力。这就需要构思。构思是形成概念，提出假说，建立模型的重要思维方法。思想模型的建立往往需要人们发挥形象思维的功能，构造出唯象的图形模式。
在给学生介绍卢瑟福的原子模型时，教师不仅介绍了卢瑟福原子模型本身，还介绍了原子结构模型形成发展的过程，使学生认识到思想模型具有流動性、互补性和条件性。同时介绍了卢瑟福的构思过程：他想实验中竟然有少量α粒子发生偏转，个别的发生反弹，一定是遇到了大质量荷正电的障碍物，把这部分叫作原子核，另一部分即电子绕核运动，中间有广阔的空间，这样构成了原子的整体结构。像这样的模型是在思维中建立，未被实验进一步证实以前，具有假说的性质，但具有一定的形象，有一定的结构，经过不断补充、修改，可以逐步发展成为成熟的理论。在以后我们讲到模型或用到模型时，注意引导学生运用抽象和构思这种思维方法，使学生对基本理论的理解比以前容易多了。
3.建立思想模型还需要大量猜测和推断。猜想是科学思维创造性的突出表现。“没有大胆的猜测，就做不出伟大的发现”。
在建立思想模型过程中，有时可以从较少的科学事实出发先猜测一个简单的模型，然后通过实验或经验，对模型的近似程度进行估计和修正，逐步去逼近真实的原型。
教师在讲苯的结构式时，着重介绍了凯库勒提出苯分子结构式的“梦”。指出这种结构式既不是简单抽象的结果，也不是直接构思的产物，而是做梦“猜”出来的。这是由于他善于独立思考，平时总是苦思冥想有关原子、分子以及结构等问题，才会梦其所思；更重要的是，他懂得化合价真正意义，善于捕捉直觉形象；加之以事实为依据，以严肃的科学态度进行全方面的分析和探讨，这一切都为他取得成功奠定了基础。当然这种猜想，不是胡思乱想，而是在大量实验和感性认识的基础上产生的。诚然，学生的学习不同于科学家的研究，但他们在学习前人的成果时，同样需要猜想，这无疑对学生理解和把握本质大有好处。
综上所述，思想模型在化学教学和培养学生能力中的作用是十分重大的。在教学中，学生可以凭借教师的口头讲解，教材上的文字描述、图表、流程图、示意图、模型图、化学符号以及物质模型等，在头脑中形成新的形象，想象出物质结构的形态，某个平衡的可能状态，某种现象产生的原因，某种变化发生的过程和可能产生的结果等。这无疑对于学生基本概念的建立和基本理论的理解是行之有效的。教师在教学过程中介绍思想模型建立的方法和过程无疑对学生认识能力的提高，思维能力的增强十分有益。
作者简介：
张珍平，男，汉族，1988年毕业于内蒙古大学化学化工学院化学系，化学专业，学士学位，2001年评为高级讲师（副教授）。所在学校在2009年元月经教育部批准升格为乌兰察布医学高等专科学校。2013年本人拟评教授。
思想模型的运用有助于基本概念的建立，基本理论的理解，对提高学生的认识能力和思维能力以及科学方法论的训练无疑是十分有益的。
本文就思想模型在化学教学及培养学生能力的作用方面进行了初步探讨。
【关键词】思想模型 化学教学 培养学生能力 作用
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0024-02
模型就是理论的本质部分之一，它对于理解科学理论是必不可少的。运用模型是我们常用的科学方法和教学手段，模型的运用，可以使抽象的概念具体化，深奥的理论名瞭化；可以使教学内容更加形象生动，对于提高学生认识能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力大有好处。教学的实践使我们深深感到，善于运用模型也是对学生进行科学方法论的训练。
人们一般把模型分成物质模型和思想模型（也称思考模型、观念模型）两大类。物质模型是以几何上的相似原理为基础，模仿原型按比例扩大或缩小而制造的物件。思想模型是指人的头脑中经过思考建立起来的非物质的观念性的东西。是为了便于研究而建立的高度抽象的，具有某种极限特征的理想客体。这种模型可以用语言、文字表述；也可以用符号、图解、图表、示意图等形式体现出来。
对于物质模型的运用，在中学或大学运用还比较普遍。但对于思想模型的运用，人们还很不自觉，尤其在专科教材或教学中很少渗透运用思想模型。作为一个教师，不仅要给学生传授知识，更重要的是要传授获取这些知识的方法。因此，在医学文化课中渗透科学方法论教育乃是至关重要的，而模型正是常用的科学方法之一。
物质模型的作用是顯而易见的。采用物质模型，通过新异、鲜明、强烈的外界刺激来刺激学生的多种感官，进行综合性的信息传输，为学生获得大量的感性知识创造了条件，这是在教学中必不可少的一步。例如，解剖课的教学，就是通过真实的人体——尸体和解剖图形、标本等物质模型。然而它决不是学生理解知识过程的全部，教育者应把重点摆在生动的直观向抽象的思维过渡。思想模型是抽象思维和形象思维的统一，是教学过程中的一个必经环节。为了认识事物的本质，我们应该自觉地运用各种抽象的思想模型。本文就思想模型在化学教学及培养学生能力中的作用做些初步的探讨。
一、思想模型有助于基本概念的建立，提高学生的认识能力
人们对自然的认识是以生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到实践的过程。生动的直观是人们运用直观的方法获取对自然的感性认识的阶段，是对自然认识的起点。在化学教学中，教师为引入基本概念就要利用某些思想模型和物质模型互相转化的关系，把那些学生不能看到的思想模型转化成让学生看得见的东西，从而能使学生通过物质模型建立思想模型的轮廓，便于学生接受。如讲构象这个概念时，将某化合物的结构式制成物质模型（如球棍模型和比例模型），使某个烃基沿σ键键轴旋转，得到了各种可能的构象模型。这样使构象这个思想模型形象化，便于学生理解构象这一概念，从而提高了认识能力。
通常学生学习知识，掌握基本概念有如下四个过程：首先，是学生接受信息。而思想模型的引入，会使学生在头脑中产生有形的轮廓，这不仅使学生获得了“感知对象的信息”，而且也激发了学生学习化学的兴趣，从而使学生能更好地理解和掌握化学基本概念、物质结构及性质等内容；其次，是学生将接受的信息同化。这一过程对学生消化理解所学的知识尤为重要。教师若采取思想模型进行教学，将会激发学生的想象力，学生会把模型与其它有关的知识有机地结合起来，这对消化知识、理解概念起到了抛砖引玉的作用；然后，是运用这些知识或概念，进行各种练习，将所学的知识巩固起来；最后，是学生将这些知识进行自我反馈，使其与初始接收的信息发生共鸣，进一步升华，提高他们的理解知识和解决问题的能力。在讲解羧酸的有关知识时，我们首先让学生理解好羧酸的思想模型（如乙酸的结构模型），羧酸中羧基上的原子与原子之间的价键，每个原子吸引电子的能力，电子云的分布等情况。通过生动的语言或形象的示意图表达给学生，使他们的头脑中形成了羧酸的结构图象，这就为学好羧酸的性质等内容打下了牢固的基础。当学生理解、消化、巩固羧酸的有关知识时，羧酸的思想模型始终起着作用，使学生在认识问题和解决问题的过程中就有了灵感和动力。
教学实践表明，思想模型对学生掌握基本概念，增强认识理解能力起着重要作用。只要教者结合教学的具体内容，精心设计好教学程序，在课堂上善于使用好思想模型，一定能收到良好的教学效果。
二、思想模型有助于基本理论的理解，提高学生的思维能力
思想模型是为了便于研究而建立的高度抽象的客体，它体现了抽象思维和形象思维的统一。它是我们建立化学基本概念、基本理论的基础，也是我们化学教学必不可少的一环。为了培养学生的学习兴趣，提高学生的想象力和创造性思维能力，深入理解化学的基本理论，教者应该把抽象思维能力的培养寓于思想模型的建立、深化与应用之中。要善于介绍前人是怎样提出问题、思考问题和解决问题的。并把这种方法应用于教学实践。
1.建立思想模型要以观察和实验为基础。只有对客体进行深入细致的考察，抓住支配现象最基本的东西之后，才能用模型去反映它，这就需要我们从研究的问题出发，对经验材料进行比较、分析、排除其中的次要因素，抽出重要特征加以概括。
我们在介绍乙醇的分子结构时，根据已经得到的实验事实（乙醇的分子组成是C2H6O，C、H、O的化合价分别为4、1、2），给学生介绍人们对乙醇的分子结构提出的两种可能的思想模型，既可能是CH3—O—CH3，也可能是CH3—CH2—OH，然后，提出实验证明只有1/6的氢原子被钠原子置换，故人们最后得出乙醇的分子结构为CH3—CH2—OH的结论。把这种思想模型建立的简要过程及其方法介绍给学生，不仅增强了学生的好奇心和强烈的学习兴趣，而且使学生从中学到了思想模型的建立需要抽象这种方法。在确定了乙醇的结构式后，再对官能团部分的思想模型进行剖析，分析-■-O-H价键之间的电子云分布，价键的极性，键能的大小以及原子与原子之间的相互影响等情况，初步找出易发生化学反应的化学键。通过分析乙醇的结构，使学生的思维进入了物质结构与化学反应的关系之中。在今后遇到类似的教学内容时，学生就可以通过分析结构找出未讲授的物质的化学性质。这样在教学过程中，注意引导学生基于实际情形，在思维中排除次要因素，抽出重要特征并加以概括，使基本概念和基本理论达到理性的高度，不致使学生感到一些概念似乎完全是主观设想的结果。有助于培养学生在实验或实际材料的基础上进行正确思维，抽象出科学概念的能力。 2.建立思想模型需要丰富的想象力。这就需要构思。构思是形成概念，提出假说，建立模型的重要思维方法。思想模型的建立往往需要人们发挥形象思维的功能，构造出唯象的图形模式。
在给学生介绍卢瑟福的原子模型时，教师不仅介绍了卢瑟福原子模型本身，还介绍了原子结构模型形成发展的过程，使学生认识到思想模型具有流動性、互补性和条件性。同时介绍了卢瑟福的构思过程：他想实验中竟然有少量α粒子发生偏转，个别的发生反弹，一定是遇到了大质量荷正电的障碍物，把这部分叫作原子核，另一部分即电子绕核运动，中间有广阔的空间，这样构成了原子的整体结构。像这样的模型是在思维中建立，未被实验进一步证实以前，具有假说的性质，但具有一定的形象，有一定的结构，经过不断补充、修改，可以逐步发展成为成熟的理论。在以后我们讲到模型或用到模型时，注意引导学生运用抽象和构思这种思维方法，使学生对基本理论的理解比以前容易多了。
3.建立思想模型还需要大量猜测和推断。猜想是科学思维创造性的突出表现。“没有大胆的猜测，就做不出伟大的发现”。
在建立思想模型过程中，有时可以从较少的科学事实出发先猜测一个简单的模型，然后通过实验或经验，对模型的近似程度进行估计和修正，逐步去逼近真实的原型。
教师在讲苯的结构式时，着重介绍了凯库勒提出苯分子结构式的“梦”。指出这种结构式既不是简单抽象的结果，也不是直接构思的产物，而是做梦“猜”出来的。这是由于他善于独立思考，平时总是苦思冥想有关原子、分子以及结构等问题，才会梦其所思；更重要的是，他懂得化合价真正意义，善于捕捉直觉形象；加之以事实为依据，以严肃的科学态度进行全方面的分析和探讨，这一切都为他取得成功奠定了基础。当然这种猜想，不是胡思乱想，而是在大量实验和感性认识的基础上产生的。诚然，学生的学习不同于科学家的研究，但他们在学习前人的成果时，同样需要猜想，这无疑对学生理解和把握本质大有好处。
综上所述，思想模型在化学教学和培养学生能力中的作用是十分重大的。在教学中，学生可以凭借教师的口头讲解，教材上的文字描述、图表、流程图、示意图、模型图、化学符号以及物质模型等，在头脑中形成新的形象，想象出物质结构的形态，某个平衡的可能状态，某种现象产生的原因，某种变化发生的过程和可能产生的结果等。这无疑对于学生基本概念的建立和基本理论的理解是行之有效的。教师在教学过程中介绍思想模型建立的方法和过程无疑对学生认识能力的提高，思维能力的增强十分有益。
作者简介：
张珍平，男，汉族，1988年毕业于内蒙古大学化学化工学院化学系，化学专业，学士学位，2001年评为高级讲师（副教授）。所在学校在2009年元月经教育部批准升格为乌兰察布医学高等专科学校。2013年本人拟评教授。