授人以魚，不如授人以漁——化學式計算的教學思考與實踐

李華（無錫市梅里中學　江蘇無錫　214112）

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授人以魚，不如授人以漁——化學式計算的教學思考與實踐

李華
（無錫市梅里中學江蘇無錫214112）

摘要：在分析“化學式計算”教學的現狀基礎上，提出以化學式計算為主線重新構建新的知識和思維網絡，通過初步確立化學學習中的定量思想，從教學方法、知識及思維的整體性和系統性上設計學習內容，確保給予學生方法指導和思維啟發，培養學生達到理性、有序的思維新高度，最終促進學生分析和解決問題能力的發展。

關鍵詞：化學式計算；分子模型；宏觀及微觀

化學作為一門有著悠久歷史的自然學科，在它的發展過程中形成了自己獨特的系統及分類。我們今天在學習化學這門學科時也需分門別類，原原本本地學習其系統，不可僅從局部著眼。在化學教學中，對于物質的學習，我們不應只是糾結于這種物質，只是識記這一物質的性質、用途，從知識的系統性和人類思維的發展來看，這是遠遠不夠的。只有從大處著眼，把握整個系統，形成清晰的體系結構才有助于這門課程的學習，才能通過這門課來提升學習和思維的能力。下面筆者以初中化學教學中的“化學式”計算為例進行分析探討。

一、化學式計算的現狀分析

化學計算是從定量角度來加深學生對化學概念和原理的理解，使他們進一步掌握物質的性質及其變化規律，培養他們分析問題和解決問題的能力。［1］但在教學實踐過程中，學生普遍感到化學式計算較難，在一定程度上，這與教師的教學方法和教學手段有關。初中生仍以形象思維為主，抽象思維還在不斷的發展過程中，自主整理歸納知識的能力還比較薄弱，對于化學式而言，不能立即用抽象思維來進行原子和物質間的轉化。例如對于“H2O”的化學式，不能明確“H”、“O”符號既可表示宏觀的元素，也能表示微觀的原子。對于元素質量比，學生難以直接通過化學式中的原子質量比來進行轉化。同時對于化學符號所表達的是物質還是元素，學生的概念仍比較模糊，導致學習這部分內容時，學生普遍覺得知識點凌亂。如果這時老師不能改進教學手段，幫助學生建立宏觀和微觀之間的聯系，一味只注重模仿強化訓練，學生仍然是只知其然不知其所以然，出現錯誤也是常態，這必將影響學生的學習興趣和效果，還極易產生分化，嚴重影響教學的后續發展。所以筆者認為應該引導學生以化學式計算為主線重新構建新的知識和思維網絡，通過初步確立化學學習中的定量思想，從教學方法、知識及思維的整體性和系統性上設計學習內容，確保給予學生方法指導和思維啟發，培養學生達到理性、有序的思維新高度，在教學中筆者主要從下面幾種“授人以漁”的方式進行設計嘗試。

二、教學策略設計

1.夯實概念促內化

化學概念原理是進行計算的基礎，離開了這一基礎談計算，就變成了徒勞的“數學計算”，也就失去了應有的化學功能，容易出現科學性錯誤。教學過程中必須夯實概念原理的意義構建，能利用化學知識提供給學生準確的信息和目標間的轉換，教學過程中，我們要幫助學生從宏觀及微觀角度理解化學式，從具體到抽象，建立系統的、本質的化學聯系。化學式的意義構建是學習化學計算的基礎環節，是化學計算教學的起點。教學過程中筆者通過選擇典型的物質化學式作為范例，遵從由易到難、由簡到繁、循序漸進的原則進行教學訓練。

例1.引入MgO化學式，可進行哪些量的計算？

學生積極討論思考，較易得出兩方面計算。

（1）相對分子質量：40。

（2）MgO中各元素質量比：m（Mg）∶m（O）=24∶16。

教師提示：若以鎂元素、氧元素的質量比作餅狀圖（圖1），可以得到什么結論？

學生通過餅狀圖，很容易就能得出：

圖1

通過討論這一典型題例，借助餅狀圖，助力學生理解化學式的意義這一概念原理，明確元素與物質間的關系，整體與部分，從而實現舉一反三，真正提升學生解決問題的能力。

2.建立模型助吸收

人教版上冊化學書第50頁，展示了不同分子模型圖片，教材給出分子模型也就是幫助學生理解一些抽象概念，幫助學生克服思維障礙。教學過程中，筆者利用分子模型教具，讓學生動手組裝不同的分子模型：水分子、氨分子、甲烷分子（圖2）。

圖2

學生在組裝過程中不斷地體會分子破裂，原子重組，真正理解分子、原子之間的演變關系，并能輕松熟練地把抽象化學式轉變成分子模型或是通過分子模型能順利寫出化學式。同時，筆者還要求學生利用分子模型表示混合物、純凈物、單質、化合物、氧化物等宏觀概念，學生一下子就找到了橋梁，聯接了宏觀與微觀。這時，筆者提出如何計算相對分子質量時，學生已經躍躍欲試，很輕松地找到了它們之間的內在關系。

例2.以二氧化碳分子（圖3-1）為例，借助分子模型進行計算

圖3-1

圖3-2

引導學生在分子模型中填入氧原子和碳原子的相對原子質量（圖3-2），據此，較易算出1個二氧化碳分子的相對分子質量為44，一個二氧化碳分子中的2個氧原子和1個碳原子的質量比為32∶12，2個氧原子占1個二氧化碳分子的質量比為32∶44，1個碳原子占1個二氧化碳分子的質量比為12∶44。通過微觀與宏觀的轉換，二氧化碳是由無數個二氧化碳分子聚集而成的，二氧化碳中碳元素、氧元素的質量比可縮小至1個二氧化碳分子中解決，同理，元素所占質量分數也可做相似類比，借助上述方法，授人以漁，學生也能總結規律，主動構建知識體系。利用分子模型有利于克服學生的思維障礙，使要解決的問題與學生已具備知識更貼近，充分發揮學生的主動性，激發他們的探究熱情，在不知不覺中提升學生的學習能力和抽象思維能力。

3.抓住關鍵再提高

化學計算的學習具有連續性、發展性和整體性，我們先應站高一點看計算教學，不能一味采用“不講理”的硬性規定，通過整體布局，考慮學生的后續發展，推動學生從新的視角學習化學式所蘊含的意義，強調宏觀與微觀的聯系，這不僅便于學生把握知識的來龍去脈，還可以為學生進入高一年級學習物質的量這一概念打好堅實的基礎，鋪墊合情合理，有利于學生的可持續發展。

在同種元素組成的物質這一典型問題上，學生往往不知如何下手，總是錯誤率較高，筆者認為，在這一問題上，只要引導學生突出“粒子個數”這一概念，一切問題都可迎刃而解。

例3.質量相等的SO2和SO3中，所含氧元素的質量比為多少？所含硫元素的質量比為多少？所含分子數之比為多少？

分析：解決問題的出發點只要抓住“粒子個數”這個關鍵點即可，

在SO2中，所含分子數目為m/64；

在SO3中，所含分子數目為m/80；

所以，SO2中氧原子個數為m/64×2；

氧元素質量即為m/64×2×16。

同理：SO3中氧原子個數為m/80×3；

氧元素質量即為m/80×3×16；

質量比為m/64×2×16∶m/80×3×16；

同理可知：硫元素質量比為m/64×1×32∶m/80× 1×32。

通過不斷強化學生建立微粒觀，可以從整體上把握化學式的計算，從而讓學生的能力從表象得以提升，從宏觀到微觀深入理解化學式的意義，提高了他們的抽象思維能力，為今后的進一步學習打好堅實的基礎。

三、實踐反思

學生通過化學課程學習的根本目的是形成從化學的視角解決問題的思想、觀點和方法，即植根于學生頭腦中的化學學科觀念。［2］化學式計算是學生從定量角度來理解化學，初步形成化學研究中的定量研究思想，教學過程中要滲透有關解題方法、思路等策略性知識，不斷引導學生從不同角度理解化學式的意義，逐步完成從“質”到“量”的過渡，從化學的本質角度體驗并認識解決方法，通過不同手段，突出學生親身經歷知識的形成過程，引導學生循序漸進地構建知識體系，進行宏觀與微觀間的轉換，促進學生方法的遷移，提高學生的學習能力，改進學習方法，最終促進學生分析和解決問題能力的發展。

參考文獻

［1］王玲玲，畢華林.中學化學教材中計算題編寫的思考［J］.化學教學，2004，（1）：83-86

［2］朱建兵，袁春仙.將學科觀念的培訓貫穿于教學設計之中——以蘇教版化學1《碳酸鈉的性質與應用》為例［J］.化學教與學，2013，（12）：15-16，64

［3］錢海如.初中化學課程中化學計算的教學策略［J］.化學教學，2013，（11）：9-12

［4］方揚平，李順友.初、高中化學計算銜接教學的探索與思考［J］.化學教學，2015，（8）：21-24

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.013

文章編號：1008-0546（2016）03-0037-02

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B