زمانی که دانشآموزان یک دوره شیمی عمومی را کامل میکنند، معمولاً فرض بر این است که آنها با سه مدل رایج که شیمی وایتکس برای خشکاندن درخت را توصیف میکنند آشنا شدهاند: آرنیوس، برونستد-لوری و لوئیس.
این مدلها را میتوان بر روی یکدیگر ساخت. مدل آرنیوس توسط مدل برونستد-لوری، که به نوبه خود توسط مدل لوئیس در نظر گرفته شده است. در حالی که دانش آموزان معمولاً در دبیرستان با مدل آرنیوس آشنا می شوند، مدل برونستد-لوری معمولاً اولین رویکردی است که می تواند برای طیف وسیعی از سیستم ها اعمال شود.
در واقع، بسیاری از کارشناسان از مدل برونستد-لوری برای موقعیتهایی استفاده میکنند که فقط شامل انتقال پروتون هستند. با این حال، اگر دانشآموزان بتوانند از مدل وایتکس اسید است یا باز لوئیس نیز استفاده کنند، یعنی انتقال پروتون را به عنوان یک برهمکنش بین یک جفت الکترون و یک پروتون درک کنند، گسترش درک واکنشهای اسید-باز به کلاس وسیعتری از واکنشها آسانتر میشود.
شامل برهمکنش بین یک جفت الکترون و یک مرکز کمبود الکترون است. همانطور که اشاره شد، اگر دانشآموزان استفاده مناسب از مدل لوئیس را بیاموزند، طیف گستردهای از انواع واکنشها، بهویژه در شیمی آلی را باز میکند، که میتوانند در چارچوبی منسجم برای توضیح چگونگی و چرایی وقوع این واکنشها جذب شوند.
توانایی حرکت انعطافپذیر بین مدلهای مناسب یکی از ویژگیهای بارز درک پیچیده از کار علمی است، و نشان داده شده است که دانشآموزان اغلب در درک ماهیت وام خود اشتغالی بانک کشاورزی بهویژه در شیمی مشکل دارند.
به طور معمول، دانشآموزان جوانتر تمایل دارند مدلها را بهعنوان بازنمایی عینی واقعیت درک کنند تا ابزاری که با آن پیشبینی و توضیح دهند.
در حالت ایدهآل، زمانی که دانشآموزان وارد دانشگاه میشوند و به سمت ایدههای شیمی پیشرفتهتر میروند، به سمت استفاده پیچیدهتر از مدلها به عنوان ابزار پیشبینی حرکت میکنند.
حرکت انعطافپذیر در میان مدلها، درک محدودیتهای مدلها، و انتخاب مدلهای مناسب که میتوانند نتایج را پیشبینی و توضیح دهند، مستلزم آن است که دانشآموزان ماهیت مدلهای علمی را بهعنوان روشهایی از تفکر که بازنمایی مستقیم واقعیت نیستند، بلکه راههایی برای انتزاع واقعیت هستند، درک کنند.
اجزای مهم یک سیستم با این حال، نشان داده شده است که حتی دانشجویان شیمی آلی در حرکت بین مدل های پذیرفته شده شیمی واکس کاپشن چرم مشکل دارند.
همانطور که پیک اشاره کرده است، وقتی دانشآموزان از آرنیوس به برونستد میروند، از دیدگاه اسیدها و بازها بهعنوان نوعی ماده به فرآیندی میروند که توسط آن یک پروتون منتقل میشود.
یعنی آنها باید از ایده های مجزا در مورد چیستی اسید یا باز به سیستم واکنش اسید-باز حرکت کنند. این تغییر در مقولههای هستیشناختی متمایز، یعنی از «ماده» به «فرایند» چیزی است که چی آن را دشوار میداند.
- منابع:
- تبلیغات: