影響化學計算能力發展因素的研究

林榮才

一、高中生化學計算能力培養的教育價值

1.深化和活化化學知識

化學是一門以實驗為基礎的在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的自然學科，化學學科的發展離不開實驗數據的支持，定量研究的方法是化學發展為獨立學科的重要標志，同樣化學學科的學習離不開化學計算。在課程改革以提高學生的科學素養為宗旨的背景下，培養學生能力頗受人們關注，其中化學計算能力的培養也成為熱點話題。

2.有利于化學思想和方法的培養

化學計算是從量的角度使學生加深對化學概念和原理的理解，進一步掌握物質的性質及其變化規律，培養學生分析問題及運用化學知識進行有關量的計算的能力。

二、高中生化學計算能力現狀分析

根據我校情況，經過高中學習，他們已經掌握高中階段與化學計算相關的相應知識，并且經過一定練習具備了解決化學計算類問題的策略和方法。本次發出問卷50份，剔除無效問卷7份，因此有效被試人數為43人。問卷以“化學計算專項練習”的形式發放給學生，對研究對象強調測試要求，開始測驗，時間約為30分鐘。問卷回收后，剔除無效問卷，對問卷逐一進行評析，對問卷數據進行系統分析。統計結果分析完后，選取部分典型個案進行訪談。

結果與分析：當前高中化學教學所達到的能力目標離要求相差甚遠，主要有以下問題：

1.意志力和品質

學生缺少刻苦鉆研的精神，表現為學生依賴老師解決問題的思想太重，遇到困難不能獨立思考。

2.自學閱讀能力

學生對化學問題呈現的化學情景分析不清，不能通過審題抓住隱含條件，特別是信息量較多、文字較多的題目，經常需要老師提示性地讀完題目后，才能找到解題思路。

3.思想方法

不能靈活應用各種科學的化學思想和化學方法解決化學實際問題，如，守恒法、控制變量法、量差法等，這樣很難做到真正理解和掌握化學知識，達到理解和應用的目的。

當然還有知識結構缺乏、提問交流不主動、情感態度不端正、參與意識薄弱等因素都制約著學生的計算能力。

三、研究的意義和價值

化學計算能考查化學知識的掌握程度和應用情況，它能把化學基本概念、原理，物質的性質及變化規律有機地結合起來，解決化學計算類問題體現出學生是否真正地理解相應的化學知識。計算的過程中能夠加深對化學核心概念和基本原理的理解，有利于學生概括形成化學基本觀念。其次，化學計算傳遞的是一種定量研究的思想，體現知識循序漸進的習得過程，定量研究是化學學科發展的必然趨勢。定性研究是定量研究的前提基礎，定量研究是定性研究的進一步深化。通過具體的數據來揭示抽象物質變化的規律，才能從根本上理解化學變化，促進化學學科的形成和發展。學生的化學學習同樣經歷了從定性地認識化學概念到定量地理解化學原理的過程。最后，化學計算能力是集知識、技能、素質于一體的綜合能力，化學計算能力的發展同樣有利于提高學生的思維能力、自學能力、推理能力及觀察能力。

四、化學計算能力培養的教學建議

學生化學計算能力的形成是以概念原理知識為基礎，在實際問題解決活動中得以發展。《普通高中化學課程標準》明確指出高中化學計算的四個方面：物質的量的相關計算、化學反應速率和平衡常數的計算、pH值和反應熱的簡單計算?；瘜W計算的靈活性大，呈現方式多樣，但萬變不離其宗，只要理解和掌握基本的概念和原理，任憑題目如何變幻，學生都能從容以對。概念與概念、物質與物質、反應與反應之間的關系是化學計算的基點，學生在解決化學計算類問題常常感到無從下手，理不清其中計量關系，究其原因是學生化學知識掌握不牢，概念原理混淆，運用知識僵化，化學計算能力難以發展?；瘜W概念是教學重點，也是難點，概念是學習化學知識的基礎，概念混淆就不能對物質及其變化做出正確的判斷和合乎邏輯的推理，最終導致化學學習越來越困難。

在教學中應該深層挖掘概念的內涵和外延，死記硬背徒勞無益，深層理解方能靈活運用。對概念不僅要了解其“是什么”，還要明確“怎么用”，例如，研究表明，學生對氧化還原反應有很多的前科學概念，學習氧化還原反應時，教師選擇適當的教學形式，能夠幫助學生糾正這些錯誤的理解，結合原子結構，核外電子排布，揭示電子轉移的原因是最外層形成穩定的電子結構；明確氧化還原方程式中每個數字的含義和由來；通過總結歸納出氧化還原反應的規律，幫助學生記憶和理解概念，概念不是獨立存在的，教學過程中應加強學生對概念之間的認識和理解，明確概念與概念的聯系與區別也是至關重要的。在單元學習完后，引導學生根據自己的理解繪制“個人專屬概念圖”，隨著知識的積累、學習的深入，將新知識整合到概念圖中，使學生的知識框架不斷豐富完善，建構結構良好的知識網絡，這樣面對問題時才能有效提取相關知識并成功應用。

編輯 王團蘭