“模塊化”思維方法在相對分子質量計算教學中的運用

龍曉暉

(湖北省武漢市第六十四中學(漢正校區) 430000)

一、相對分子質量計算的教學內容與教材中的地位

相對分子質量計算是初中化學學習中第一次涉及到與計算有關的內容，在人教版九年級上冊化學教材中分為“計算相對分子質量”、“計算物質組成元素的質量比”、“計算物質中某元素的質量分數”三個大的部分，三大部分內容又對應了三個不同計算方式.有的教師在此基礎上又細分出“已知物質的質量求元素的質量”；“已知元素的質量求物質的質量”兩種類型的問題.

相對分子質量計算這部分內容與后續“化學方程式的計算方法”關系密切，是教學中的重點.而后兩部分涉及到宏觀層面上元素的質量比、元素質量分數與微觀層面上分子中各原子質量比、原子質量分數建立實質性聯系的過程.這必須建立在對化學式涵義的透徹理解基礎之上，是教學中的難點.

在化學學習過程中，學生能否理解“可觀察的宏觀世界，分子、原子和離子構成的微觀世界，化學式、化學方程式和元素符號構成的符號世界”這三者之間的聯系，是影響學生化學學習的重要因素.相對分子質量計算這一知識則是聯系“三重表征”的重要橋梁.

二、傳統教學過程中存在的問題與對策

在一線實際教學中，教學重心基本落在“數字處理”的技能層次上，三部分內容常被簡單化地割裂為對三個計算方式及其運用方法的分別模仿與練習過程，彼此之間缺少聯系，這樣的處理存在簡單化和技能化傾向，忽略了化學學科本質.在學生機械模仿中，也容易由于強行記憶造成錯誤，如“×”，“+”不分，列式缺漏項，選擇錯誤的元素計算質量分數等等.

學生容易出現這類“一聽就會，一做就錯”問題的根源在于他們只是通過模仿和練習記憶了復雜的陳述性知識，但并沒有將其程序化.

在實際教學中，筆者用“模塊化”的思路對三個計算方式進行了分解與重組，建立了三個計算方式間的聯系，在簡化學生對計算方式記憶的基礎上，幫助學生理解相對分子質量計算中的宏微關系.達到引導學生思考解題的方法和步驟，歸納解題的程序，并建立程序化解題模型的目的.

三、三個計算方式間的聯系

筆者在實際教學中偶然將三個計算方式對同一分子進行對應計算列出的算式并排寫在一起(質量分數計算列綜合算式)，發現了一個有趣現象，這里以一道作業中出現的練習題為例：

例：計算：

(1)丁香油酚(C10H12O2)的相對分子質量____.

(2)丁香油酚中碳、氫、氧三種元素的質量比____.

(3)丁香油酚中碳元素的質量分數____.(結果保留至0.1%)

(4)16.4 g丁香油酚中含有____g氧元素.(結果保留至0.1 g)

丁香油酚化學式C10H12O2

相對分子質量

=(12×10)+(1×12)+(16×2)

C、H、O元素質量比

=(12×10)：(1×12)：(16×2)

碳元素的質量分數

在以上例子中，如果將各原子對應的質量(相對原子質量×分子中原子的個數)作為一個相同的“質量模塊”進行處理，記為【元素符號】的形式，可以看到三種不同的計算方式列出的算式實際上是“質量模塊”間按照不同方式組合起來的：

相對分子質量=【C】+【H】+【O】

即模塊間用“+”號相連

C、H、O元素質量比=【C】∶【H】∶【O】

即模塊間用“∶”號相連.

碳元素的質量分數

同理，有氫元素的質量分數

氧元素的質量分數

即分母為相對分子質量，分子則抽取相對分子質量表達式中對應元素的“質量模塊”

由此，可以統一三種計算方式的列式方法并將之程序化，首先是大大減少了學生列式過程中的思維量，這對于提高學生的解題正確率有很大幫助.

思維能力是各種能力的核心,是發展學生其它能力的基礎.初中是化學教育的啟蒙階段，要發展學生的思維能力,首先必須使他們具有良好，高效，科學的思維習慣.因此我們在教學中應當注重對化學學科本質的理解，促進程序性知識的自由生長，提高學生分析問題和解決問題的能力.