巧用學生的數學知識建構科學概念

鄭樂敏

在浙教版科學八年級下冊第2章第7節《元素符號表示的量》的教學中，相對原子質量的含義是本節課的重點和難點，也是以后所有化學計算的基礎。學生對該定義的理解程度，直接影響到學生對化學的學習興趣和學習能力。用講授法只能讓學生記住相對原子質量的定義，而對于該定義的來龍去脈，部分學生直到初三還是一知半解。在本課的一次教學中，受一學生的“引導”，我利用了學生原有的數學知識，通過有效的知識建構，還原了相對原子質量概念的形成過程。這對突破教學難點，提高學生的思維品質，培養學生的創新能力等都起到了很好的作用。

在簡單的復習引入后，我用投影儀展示如下知識：

一個氫原子的質量：1.674×10-27千克

一個碳原子的質量：1.993×10-26千克

一個氧原子的質量：2.657×10-26千克

我問學生：“這種數據給我們的書寫、計算、記憶帶來了極大的不便，同學們能不能規定一個標準1，將這些數據簡單化呢？”

為了降低難度，我把學生的思維引導到如何規定標

準1上。

學生1：把“1×10-27千克”作為標準1，那么

一個氫原子的質量為1.674，

一個碳原子的質量為19.93，

一個氧原子的質量為26.57。

多好的想法！比起原來的數字，已經簡化了兩點：①去掉了科學計數法；②去掉了“千克”這個單位。盡管由于剛接觸這部分知識，該學生的表達還不是很規范，但他的頭腦中已形成相對原子質量的雛形，非常的難能可貴！

學生2：把一個碳-12原子的質量分為12等分，每一份作為單位1，其他原子的質量與該碳原子的1/12的比值，作為該原子的相對原子質量。

該學生的回答非常完整，這一類學生他們經過認真地預習，盡管還是知其然，而不知其所以然，但他們的學習態度是值得其他同學學習的，同時這也正是我希望得到的答案，它是我預設的引子。

學生3：能不能求出它們的最大公約數？如果有最大公約數，我們就能將最大公約數規定為單位1。

真是天才！盡管不能算出真正的最大公約數，但單位1不就是近似最大公約數嗎？該學生的思維的深度、廣度，創新性解決問題的能力值得呵護。

我原先的教學設計是沿著學生2的思路引出相對原子質量，接下來進行相應的計算。學生3的回答打亂了我的計劃，但我還是決定沿著該生的思路走下去。于是，我馬上把幻燈片切換到表格（如下表）。

質子、中子、電子、碳原子、氧原子的相對原子質量

“分析表格中的數據，你認為哪個數據最接近最大公約數？”由于課堂完全超出我原先的預設，這張幻燈片的出現也有太大的跳躍性，大部分學生覺得困惑，幾個平時發言積極的學生也欲言又止。我適時板書以下素材以降低難度：

①電子的質量跟質子、中子比，可忽略不計；

②質子質量≈中子質量；

③大部分原子由質子、中子、電子構成。

學生4：把一個質子或中子的質量作為標準1是否合適？

我不置可否，繼續在上面表格中輸入碳原子、氧原子、質子、中子、電子的相對質量，這時大部分學生都有恍然大悟之感。

接下來，我只需做好總結：一個質子質量、一個中子質量、碳原子質量的1/12、氧原子質量的1/16，這四個知識點非常接近，科學上為了測定方便，規定把碳-12質量的1/12作為標準1。

出示相對原子質量的定義：把一個碳-12原子的質量分成12等份，其他原子的質量與碳-12原子的質量的1/12相比后得出的比值，就是該原子的相對原子質量。

至此，相對原子質量的教學就水到渠成了，盡管課前我精心準備的教學方案在這堂課上沒派上多大用場，且整堂課的教學比我預計的要多花些時間，但由于在本課教學中我注重過程教學，注重學生原有的知識與新知識之間的建構，學生理解得比較深刻，為后面相對分子質量的理解及化學式、化學方程式的相關計算做了很好的鋪墊。

馬克思說過：“一種科學只有成功地運用數學時，才算達到了真正完善的地步。”課后我查閱一些課外資料，結合自己的教學實踐發現，許多科學試題的求解過程實質上是將科學問題轉化為數學問題，經過求解再還原為科學問題。我們在使用數學方法時不能僅局限于用數學方法進行計算，我們要多思考如何用學生的數學思維來解決比較抽象的科學含義。

例如，在“速度的計算公式”的教學中，學生在解決小學行程問題的應用題中，已經有較多的該方面數學知識的積累，上課時我直接給出三句話：

甲同學10秒鐘跑80米

乙同學10秒鐘跑70米

丙同學11秒鐘跑80米

然后提出三個問題：

①甲、乙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

②甲、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

③乙、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

從①、②兩個問題中，學生可得出課本上的結論：比較快慢有兩種方法：一種是比較通過相同路程所用的時間；另一種是比較相同時間內通過的路程。第③個問題，經過充分的討論后，大部分學生還是能先算出各自每秒鐘通過的路程再進行比較。學生在不知不覺中已運用了速度的計算公式進行計算，教師只需適當點撥（秒、小時都是單位時間），進而可以歸納出速度的定義（物體在單位時間內通過的路程）。由于學生已體會了該定義得出的過程和方法，所以對定義的理解會比較深刻，公式運用起來也會得心應手。

通過進一步研究發現，在初中科學教學中還有很多地方可用到類似的方法進行教學，如密度、固體壓強、功率、溶解度的計算等。在溶解度的教學中，學生在比較不同物質的溶解能力時，教師給出幾組數據后，很容易就能想到先算出每克溶劑中溶解的溶質的質量后再進行比較。教師只需說明科學上的規定：在一定溫度下，100克溶劑里達到飽和時，所能溶解的溶質的質量。教師只需將學生的計算結果乘以100即可。

（責任編輯黃春香）endprint

在浙教版科學八年級下冊第2章第7節《元素符號表示的量》的教學中，相對原子質量的含義是本節課的重點和難點，也是以后所有化學計算的基礎。學生對該定義的理解程度，直接影響到學生對化學的學習興趣和學習能力。用講授法只能讓學生記住相對原子質量的定義，而對于該定義的來龍去脈，部分學生直到初三還是一知半解。在本課的一次教學中，受一學生的“引導”，我利用了學生原有的數學知識，通過有效的知識建構，還原了相對原子質量概念的形成過程。這對突破教學難點，提高學生的思維品質，培養學生的創新能力等都起到了很好的作用。

在簡單的復習引入后，我用投影儀展示如下知識：

一個氫原子的質量：1.674×10-27千克

一個碳原子的質量：1.993×10-26千克

一個氧原子的質量：2.657×10-26千克

我問學生：“這種數據給我們的書寫、計算、記憶帶來了極大的不便，同學們能不能規定一個標準1，將這些數據簡單化呢？”

為了降低難度，我把學生的思維引導到如何規定標

準1上。

學生1：把“1×10-27千克”作為標準1，那么

一個氫原子的質量為1.674，

一個碳原子的質量為19.93，

一個氧原子的質量為26.57。

多好的想法！比起原來的數字，已經簡化了兩點：①去掉了科學計數法；②去掉了“千克”這個單位。盡管由于剛接觸這部分知識，該學生的表達還不是很規范，但他的頭腦中已形成相對原子質量的雛形，非常的難能可貴！

學生2：把一個碳-12原子的質量分為12等分，每一份作為單位1，其他原子的質量與該碳原子的1/12的比值，作為該原子的相對原子質量。

該學生的回答非常完整，這一類學生他們經過認真地預習，盡管還是知其然，而不知其所以然，但他們的學習態度是值得其他同學學習的，同時這也正是我希望得到的答案，它是我預設的引子。

學生3：能不能求出它們的最大公約數？如果有最大公約數，我們就能將最大公約數規定為單位1。

真是天才！盡管不能算出真正的最大公約數，但單位1不就是近似最大公約數嗎？該學生的思維的深度、廣度，創新性解決問題的能力值得呵護。

我原先的教學設計是沿著學生2的思路引出相對原子質量，接下來進行相應的計算。學生3的回答打亂了我的計劃，但我還是決定沿著該生的思路走下去。于是，我馬上把幻燈片切換到表格（如下表）。

質子、中子、電子、碳原子、氧原子的相對原子質量

“分析表格中的數據，你認為哪個數據最接近最大公約數？”由于課堂完全超出我原先的預設，這張幻燈片的出現也有太大的跳躍性，大部分學生覺得困惑，幾個平時發言積極的學生也欲言又止。我適時板書以下素材以降低難度：

①電子的質量跟質子、中子比，可忽略不計；

②質子質量≈中子質量；

③大部分原子由質子、中子、電子構成。

學生4：把一個質子或中子的質量作為標準1是否合適？

我不置可否，繼續在上面表格中輸入碳原子、氧原子、質子、中子、電子的相對質量，這時大部分學生都有恍然大悟之感。

接下來，我只需做好總結：一個質子質量、一個中子質量、碳原子質量的1/12、氧原子質量的1/16，這四個知識點非常接近，科學上為了測定方便，規定把碳-12質量的1/12作為標準1。

出示相對原子質量的定義：把一個碳-12原子的質量分成12等份，其他原子的質量與碳-12原子的質量的1/12相比后得出的比值，就是該原子的相對原子質量。

至此，相對原子質量的教學就水到渠成了，盡管課前我精心準備的教學方案在這堂課上沒派上多大用場，且整堂課的教學比我預計的要多花些時間，但由于在本課教學中我注重過程教學，注重學生原有的知識與新知識之間的建構，學生理解得比較深刻，為后面相對分子質量的理解及化學式、化學方程式的相關計算做了很好的鋪墊。

馬克思說過：“一種科學只有成功地運用數學時，才算達到了真正完善的地步。”課后我查閱一些課外資料，結合自己的教學實踐發現，許多科學試題的求解過程實質上是將科學問題轉化為數學問題，經過求解再還原為科學問題。我們在使用數學方法時不能僅局限于用數學方法進行計算，我們要多思考如何用學生的數學思維來解決比較抽象的科學含義。

例如，在“速度的計算公式”的教學中，學生在解決小學行程問題的應用題中，已經有較多的該方面數學知識的積累，上課時我直接給出三句話：

甲同學10秒鐘跑80米

乙同學10秒鐘跑70米

丙同學11秒鐘跑80米

然后提出三個問題：

①甲、乙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

②甲、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

③乙、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

從①、②兩個問題中，學生可得出課本上的結論：比較快慢有兩種方法：一種是比較通過相同路程所用的時間；另一種是比較相同時間內通過的路程。第③個問題，經過充分的討論后，大部分學生還是能先算出各自每秒鐘通過的路程再進行比較。學生在不知不覺中已運用了速度的計算公式進行計算，教師只需適當點撥（秒、小時都是單位時間），進而可以歸納出速度的定義（物體在單位時間內通過的路程）。由于學生已體會了該定義得出的過程和方法，所以對定義的理解會比較深刻，公式運用起來也會得心應手。

通過進一步研究發現，在初中科學教學中還有很多地方可用到類似的方法進行教學，如密度、固體壓強、功率、溶解度的計算等。在溶解度的教學中，學生在比較不同物質的溶解能力時，教師給出幾組數據后，很容易就能想到先算出每克溶劑中溶解的溶質的質量后再進行比較。教師只需說明科學上的規定：在一定溫度下，100克溶劑里達到飽和時，所能溶解的溶質的質量。教師只需將學生的計算結果乘以100即可。

（責任編輯黃春香）endprint

在浙教版科學八年級下冊第2章第7節《元素符號表示的量》的教學中，相對原子質量的含義是本節課的重點和難點，也是以后所有化學計算的基礎。學生對該定義的理解程度，直接影響到學生對化學的學習興趣和學習能力。用講授法只能讓學生記住相對原子質量的定義，而對于該定義的來龍去脈，部分學生直到初三還是一知半解。在本課的一次教學中，受一學生的“引導”，我利用了學生原有的數學知識，通過有效的知識建構，還原了相對原子質量概念的形成過程。這對突破教學難點，提高學生的思維品質，培養學生的創新能力等都起到了很好的作用。

在簡單的復習引入后，我用投影儀展示如下知識：

一個氫原子的質量：1.674×10-27千克

一個碳原子的質量：1.993×10-26千克

一個氧原子的質量：2.657×10-26千克

我問學生：“這種數據給我們的書寫、計算、記憶帶來了極大的不便，同學們能不能規定一個標準1，將這些數據簡單化呢？”

為了降低難度，我把學生的思維引導到如何規定標

準1上。

學生1：把“1×10-27千克”作為標準1，那么

一個氫原子的質量為1.674，

一個碳原子的質量為19.93，

一個氧原子的質量為26.57。

多好的想法！比起原來的數字，已經簡化了兩點：①去掉了科學計數法；②去掉了“千克”這個單位。盡管由于剛接觸這部分知識，該學生的表達還不是很規范，但他的頭腦中已形成相對原子質量的雛形，非常的難能可貴！

學生2：把一個碳-12原子的質量分為12等分，每一份作為單位1，其他原子的質量與該碳原子的1/12的比值，作為該原子的相對原子質量。

該學生的回答非常完整，這一類學生他們經過認真地預習，盡管還是知其然，而不知其所以然，但他們的學習態度是值得其他同學學習的，同時這也正是我希望得到的答案，它是我預設的引子。

學生3：能不能求出它們的最大公約數？如果有最大公約數，我們就能將最大公約數規定為單位1。

真是天才！盡管不能算出真正的最大公約數，但單位1不就是近似最大公約數嗎？該學生的思維的深度、廣度，創新性解決問題的能力值得呵護。

我原先的教學設計是沿著學生2的思路引出相對原子質量，接下來進行相應的計算。學生3的回答打亂了我的計劃，但我還是決定沿著該生的思路走下去。于是，我馬上把幻燈片切換到表格（如下表）。

質子、中子、電子、碳原子、氧原子的相對原子質量

“分析表格中的數據，你認為哪個數據最接近最大公約數？”由于課堂完全超出我原先的預設，這張幻燈片的出現也有太大的跳躍性，大部分學生覺得困惑，幾個平時發言積極的學生也欲言又止。我適時板書以下素材以降低難度：

①電子的質量跟質子、中子比，可忽略不計；

②質子質量≈中子質量；

③大部分原子由質子、中子、電子構成。

學生4：把一個質子或中子的質量作為標準1是否合適？

我不置可否，繼續在上面表格中輸入碳原子、氧原子、質子、中子、電子的相對質量，這時大部分學生都有恍然大悟之感。

接下來，我只需做好總結：一個質子質量、一個中子質量、碳原子質量的1/12、氧原子質量的1/16，這四個知識點非常接近，科學上為了測定方便，規定把碳-12質量的1/12作為標準1。

出示相對原子質量的定義：把一個碳-12原子的質量分成12等份，其他原子的質量與碳-12原子的質量的1/12相比后得出的比值，就是該原子的相對原子質量。

至此，相對原子質量的教學就水到渠成了，盡管課前我精心準備的教學方案在這堂課上沒派上多大用場，且整堂課的教學比我預計的要多花些時間，但由于在本課教學中我注重過程教學，注重學生原有的知識與新知識之間的建構，學生理解得比較深刻，為后面相對分子質量的理解及化學式、化學方程式的相關計算做了很好的鋪墊。

馬克思說過：“一種科學只有成功地運用數學時，才算達到了真正完善的地步。”課后我查閱一些課外資料，結合自己的教學實踐發現，許多科學試題的求解過程實質上是將科學問題轉化為數學問題，經過求解再還原為科學問題。我們在使用數學方法時不能僅局限于用數學方法進行計算，我們要多思考如何用學生的數學思維來解決比較抽象的科學含義。

例如，在“速度的計算公式”的教學中，學生在解決小學行程問題的應用題中，已經有較多的該方面數學知識的積累，上課時我直接給出三句話：

甲同學10秒鐘跑80米

乙同學10秒鐘跑70米

丙同學11秒鐘跑80米

然后提出三個問題：

①甲、乙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

②甲、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

③乙、丙兩位同學，哪一位跑得快？請說明理由。

從①、②兩個問題中，學生可得出課本上的結論：比較快慢有兩種方法：一種是比較通過相同路程所用的時間；另一種是比較相同時間內通過的路程。第③個問題，經過充分的討論后，大部分學生還是能先算出各自每秒鐘通過的路程再進行比較。學生在不知不覺中已運用了速度的計算公式進行計算，教師只需適當點撥（秒、小時都是單位時間），進而可以歸納出速度的定義（物體在單位時間內通過的路程）。由于學生已體會了該定義得出的過程和方法，所以對定義的理解會比較深刻，公式運用起來也會得心應手。

通過進一步研究發現，在初中科學教學中還有很多地方可用到類似的方法進行教學，如密度、固體壓強、功率、溶解度的計算等。在溶解度的教學中，學生在比較不同物質的溶解能力時，教師給出幾組數據后，很容易就能想到先算出每克溶劑中溶解的溶質的質量后再進行比較。教師只需說明科學上的規定：在一定溫度下，100克溶劑里達到飽和時，所能溶解的溶質的質量。教師只需將學生的計算結果乘以100即可。

（責任編輯黃春香）endprint