高中化學教學中學生計算能力的培養

楊仁華

(四川省攀枝花市鹽邊縣中學校 四川攀枝花 617100)

高中化學教學中學生計算能力的培養

楊仁華

(四川省攀枝花市鹽邊縣中學校 四川攀枝花 617100)

高中是學生學習生涯中壓力最大的一個時段，在各科繁忙的學習下提高化學成績的關鍵在于學生的計算解題能力，而如何培養學生的計算能力，是教師教學中的一個重要課題。本文對此進行了分析研究，希望對高中化學教學中學生計算能力的培養提供一個好的建議。

高中 化學教學 計算能力 培養

化學計算教學是高中化學教學的重點和難點。教學關注的是學生對以化學概念和原理為核心的主干知識的理解，關注的是學生問題意識的激活，關注的是學生的學習過程和學習策略的有效和高效，關注的是學生學習能力的長遠發展，因而，這種教學有助于促進學生的學習方式的改變，幫助學生進行有效的學習，從而實現學生的學科素養和綜合素質的發展和提高。[1]

一、高中化學計算教學的現狀分析

在加涅的知識分類中，知識按照學生的學習結果被分成了五類：事實性知識、理論性知識、技能性知識、策略性知識及情意性知識。化學計算即屬于技能性知識。化學計算技能是指學生依據化學知識，運用數學方法，從量的角度來解決化學問題的熟練程度和技能技巧。化學計算技能的學習，基礎是化學概念和原理，核心是思維能力及運算技能的培養，而發展學生獨立解決化學問題的能力是其終極目標。因此，化學計算技能的學習，要重視在學生理解化學概念的基礎上，教給學生解決問題的思路和方法，防止將化學計算技能的教學演變成缺乏化學意義的數學計算，陷入題海訓練的怪圈，加重學生的學習負擔。[2]

二、化學計算類問題解決中存在問題

化學計算類問題作為高中化學問題中的常見類型，是學生深層次了解物質及其變化規律的重要方式。然而通過調查研究我們發現，當前對化學計算類問題解決的研究主要集中在經驗層面上，即通過教師講解、學生練習的方式完成對化學計算類問題的教授，這實際上大大降低了學生化學學習的積極性，加之隨著課程改革的縱深發展，盡管取消了化學計算類問題專題的考查，但由于將化學計算落實到了具體的考查內容中，反而加大了試題的難度，增加了學生對化學計算類問題的抵觸和畏懼。而從教師“教”的這一方面來看，教師多強調“題海戰術”和知識的“強勢灌輸”，即要學生盡可能多地重復練習、復習，而缺乏對學生在解決化學計算類問題過程中應有的引導。[3]

三、高中化學計算的常見解題技巧

1.差量法

差量法是根據化學變化前后反應體系的某化學量(如質量、體積、物質的量、壓強或熱量等)從始態到終態的差量(包括“理論差量”和“實際差量”)，與反應中某具體物質的有關變化量成比例關系進行巧妙計算的方法。差量法的實質是借助數學中的“等比定理”，把有增減量變化的反應式列成比例式。

2.守恒法

守恒法是以化學反應中的守恒原理作依據，提煉簡明的關系式來解答較復雜的化學計算的方法。守恒法的實質是質量守恒定律(質量守恒、原子個數守恒)、電中性原則(電荷守恒)、氧化還原反應中得失電子守恒、電量守恒以及化合物中元素的化合價代數和為零等規律規則在化學計算中的應用。在題中存在特有的“守恒關系”，或者存在隱含的恒等關系，這樣的計算題適合用守恒法。

3.極限法(極端假設法)

極限法，又稱極端假設法，是根據解題的需要把問題或過程推向極限，使復雜的問題單一化、極端化和簡單化，通過對極端問題的討論來獲得問題的正確答案。極限法的本質是問題在一定范圍內具有合理性。有關混合物的計算、化學平衡和平行反應的計算適合用極限法。

4.平均值法

平均值法是根據兩種或多種物質的某種平均值來推斷物質的范圍的解題方法。平均值法依據的是某化學量的平均值介于對應化學量的大值和小值之間。平均值法包括平均摩爾質量法、平均碳原子法、平均氫原子法、平均分子式法，主要適用于缺少數據的混合物判斷題。[4]

5.關系式法

關系式法也叫比例法，是根據化學概念、物質組成、化學反應提出有關物質的數量間的關系而建立未知量和已知量之間的比例關系，從而進行化學計算的方法。關系式法的思維本質是守恒原理的應用。關系式法主要適用于較復雜的計算，如多步反應的計算等。

6.公式法

公式法是應用從化學原理和化學定律中總結歸納出的一般公式進行解題的一種方法。公式法的本質是概念原理的數學表達。公式法在解決有關溶液的計算、化學反應速率的計算等方面應用比較廣泛。

7.圖解分析法

圖解分析法是指在認真閱讀題目、分析理解題意的基礎上，按照知識的內在聯系，作圖求解的一種方法。圖解法的思維本質是用圖示反映化學原理及物質之間的數量關系。常用的圖解法有數形結合法、數軸分析法、抽象圖示法及平衡圖像法等。

8.討論法

這是根據基本概念、化學原理和物質的性質應用已知條件進行分析、推理的一種解題方法。這種方法常和其他方法綜合使用。其特點是解題的結果常有幾種可能性，必須通過全面分析，一一列舉它的每種可能性，再根據已知條件進行檢驗，確定正確結果。

此外，在化學計算中還經常用到估算法、等效轉換法等。這些方法的應用主要體現解題者思維的敏捷性、發散性和創造性，因而在解題中靈活應用這些方法往往較常規思維有事半功倍之效。

結語

在實踐中我們也體會到，受各種客觀條件的限制，計算類問題解決的教學研究要深入、要發展，還需要獲得更溫良的土壤。在應試觀念的指導下，中學(尤其是重點中學)上課趕進度、快節奏，課外作業多、訓練量大仍是個不爭的事實，而問題解決的能力培養又是一個長期漸進的過程，需要花費較多的時間和精力。因而問題解決式教學常常面臨矛盾、不能盡抒其意。而高考改革所帶來的部分化學試卷結構的變化使部分教師觀念上淡化計算教學、放棄計算教學，使計算類問題解決的教學研究又面臨新的尷尬。研究化學計算類問題解決的教學策略不是對化學計算進行高、深、難度上的挖掘，而是重視學生的學習方法、學習策略的指導與訓練，以提高學生的學習能力為宗旨，因而是適應新課改要求的學科教學研究，有繼續深入研究的價值。

[1]張國強.高中化學題型以及解題學習探討[J].中學化學，2013(12).

[2]王貞.倡導新型解題方法促進高中化學教育[J].中學教學參考，2013(26).

[3]劉文斌.高中化學推斷題的解題策略探究[J].數理化學習：高一、二，2013(8).

[4]張杰.淺析探究性化學實驗題的解題技巧[J].數理化學習：高一、二，2013.