思維導圖下的初中化學計算教學

王劍鋒

（江蘇省蘇州市吳江區盛澤第二中學，江蘇蘇州 215000）

引 言

在初中化學課堂教學中，計算教學既能夠幫助學生深入理解基本概念與基礎知識，也可以提升他們分析與解決實際問題的能力，其在整個教學體系中占據著不可替代的地位，也是發展其化學核心素養的重要途徑。初中化學教師應基于思維導圖視角出發，充分借助思維導圖的優勢實施計算教學，引導學生結合思維導圖更好地計算與解題，進而提升他們的解題水平。

一、在化學式的有關計算中運用思維導圖

化學式計算是初中化學教學中的基本部分，是學習化學方程式計算的基礎，而核心概念是相對分子質量，學生以理解含義為基礎展開化學式計算[1]。教師應依據課程標準與要求，將教學目標設定為相對分子質量的計算，并組織學生通過繪制簡單的思維導圖快速計算出相對分子質量及物質中各元素的質量比，初步培養他們運用思維導圖進行計算的能力。

例如，在教學初中化學“化學式”計算時，教師先在多媒體課件中展示一些化肥中的氮元素含量，搭配問題：某種化肥中的氮含量≥47.3 是怎么來的？利用生活化的具有啟發性的問題引出新課，組織學生回憶分子、原子、元素、物質的概念，然后隨機挑選一名學生上臺用圖式來表示各個概念間的關系，并讓學生思考相對原子質量的概念。接著，教師羅列出一系列常見的元素，包括CO2、NH3、H2O、O2、P2O5、PCl3等，要求學生計算出每種元素中的原子數量；然后提出問題：那么分子是否可以用相對分子質量來表示？引出相對分子質量的概念，讓他們計算H2O 的相對分子質量。這樣教師由生活實例引出新課，從相對原子質量自然過渡至相對分子質量，符合初中生的心理特點，也能使學生在練習中歸納知識，從而發展他們的計算能力，使其學會繪制所學內容的思維導圖。

二、在化學方程式的計算中采用思維導圖

在初中化學教學中，化學方程式的計算是對相對分子質量計算的深入，目的是為后續學習含雜質物質的計算扎實根基，核心內容是化學方程式計算的理論意義，學生應厘清微觀粒子和宏觀物質間的關系，學會運用化學符號來呈現。教師需指導學生掌握思維導圖的繪制方法，使其將化學方程式計算和思維導圖有機整合，初步學會這一新的解題方法。

以初中化學“化學方程式”計算教學為例，教師先播放一段火箭發射的視頻，然后詢問學生：你們可以寫出火箭點火升空時液氧與液氫發生反應的化學方程式嗎？學生回答：教師接著追問：假如火箭攜帶5 噸液氫，那么應當搭配多少液氧才能夠完全燃燒？過少或過多將會出現什么情況？學生計算后回答：過少或過多均會導致火箭難以達到預定軌道。接著，教師設置例題：在高錳酸鉀加熱制取氧氣實驗中，這里有7.9g 高錳酸鉀，能制取出多少氧氣？之后帶領學生分析題目中的已知條件和隱含條件，寫出相應的化學方程式，畫出微觀示意圖，指出微觀粒子個數比，并用相對分子質量來表示，從而找到高錳酸鉀和氧氣的質量比，計算后歸納步驟，繪制思維導圖。

在上述案例中，教師利用學生學習過的實驗實施教學，搭配問題引導他們通過思維導圖展示化學方程式計算的步驟，提升了他們的自主學習能力與合作交流能力。

三、在溶液濃度簡單計算中使用思維導圖

在初中化學計算教學過程中，有關溶液濃度的計算，不僅是計算含雜質物質的表現形式之一，還是學習綜合計算的關鍵。溶質質量分數是該部分的核心，學生需要記憶其概念，能夠變形有關公式，教師可以引領他們應用思維導圖來計算溶液中某一溶質的質量分數，使其學會定量分析和歸納的計算方法，并了解溶液和生活、生產的廣泛聯系，增強其應用意識。

例如，在展開初中化學“溶液的濃度”計算教學時，教師先展示兩種常見農藥的標簽圖片，讓學生思考：假如農藥過濃會怎么樣？過稀呢？之后引出課題：用定量的方式來表示溶液濃度，讓學生在教材中找出溶液濃度的表達式和公式，接著提問：溶液的濃度怎么表示？溶質的質量分數公式能怎么變形？當學習完這些基礎知識后，呈現練習題：氯化鈉即為生活中常見的食鹽，現要配置300 千克質量分數是16%的氯化鈉溶液，分別需多少水與氯化鈉？讓學生找出已知條件、所求量、溶質與溶劑，并根據公式代入數值計算結果。最后提出問題：溶液由溶劑與溶質組成，三者之間需要滿足什么樣的關系式？學生回答：溶劑＝溶液-溶質，隨后組織學生繪制溶液加水稀釋計算的思維導圖（如圖1）。

在上述案例中，教師結合生活實例輔助學生理解化學概念，以固有知識為基礎進行拓展和延伸，指導他們通過計算例題練習和鞏固新知識，使其在輕松愉悅的氛圍中繪制思維導圖。

四、在強化學生解題技巧中應用思維導圖

在初中化學計算教學中，解題技巧包括討論法、有關取值范圍、反應不完全、混合物、定性與定量計算等。而且在不同類型的計算中運用的方法技巧也不同，有討論法、十字交叉法、平均值法、差量法、守恒法、關系式法與公式法等。在初中化學計算題中應用思維導圖時，教師需強化學生的解題技巧，幫助他們找到合適的解題方法。

例如，在“十字交叉法”計算教學中，教師先講述十字交叉法的使用范圍和優點：這是求解兩組混合物平均量和組分量的一種簡便計算方法，能夠準確、快速解決部分使用常規方法難以解決的問題。之后，搭配例題：已知有一瓶一氧化碳與氫氣組成的混合氣體，平均分子質量為20，那么兩種氣體的體積比是什么？解析：首先用十字交叉法分別求出一氧化碳和氫氣平均分子質量的差，再做比，比值就是答案。通過分析幫助學生找到解題流程，具體內容如下。

利用十字交叉法計算CO ∶H2＝18 ∶8 ＝9 ∶4，即為在這瓶混合氣體中出一氧化碳和氫氣的比是9 ∶4。隨后組織學生總結有關十字交叉法的思維導圖（如圖2）。

圖2

在上述案例中，教師通過講解十字交叉法，不僅讓學生認識到了這一解題技巧既方便又好用，還提高了他們分析問題和解決問題的能力，使其解題思維變得更加靈活和敏捷。

結 語

總之，在初中化學計算教學活動中，教師需立足于學科知識的本質特征，明確思維導圖是一種思維方式，幫助學生在日常學習中逐漸養成畫思維導圖的習慣，使他們從思維導圖中獲得解題的方法，從而不斷開發他們的內在潛能。