高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生計算能力的培養(yǎng)

楊仁華

(四川省攀枝花市鹽邊縣中學(xué)校 四川攀枝花 617100)

高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生計算能力的培養(yǎng)

楊仁華

(四川省攀枝花市鹽邊縣中學(xué)校 四川攀枝花 617100)

高中是學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中壓力最大的一個時段，在各科繁忙的學(xué)習(xí)下提高化學(xué)成績的關(guān)鍵在于學(xué)生的計算解題能力，而如何培養(yǎng)學(xué)生的計算能力，是教師教學(xué)中的一個重要課題。本文對此進(jìn)行了分析研究，希望對高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生計算能力的培養(yǎng)提供一個好的建議。

高中 化學(xué)教學(xué) 計算能力 培養(yǎng)

化學(xué)計算教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)關(guān)注的是學(xué)生對以化學(xué)概念和原理為核心的主干知識的理解，關(guān)注的是學(xué)生問題意識的激活，關(guān)注的是學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)策略的有效和高效，關(guān)注的是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的長遠(yuǎn)發(fā)展，因而，這種教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的改變，幫助學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的發(fā)展和提高。[1]

一、高中化學(xué)計算教學(xué)的現(xiàn)狀分析

在加涅的知識分類中，知識按照學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果被分成了五類：事實(shí)性知識、理論性知識、技能性知識、策略性知識及情意性知識?；瘜W(xué)計算即屬于技能性知識?；瘜W(xué)計算技能是指學(xué)生依據(jù)化學(xué)知識，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，從量的角度來解決化學(xué)問題的熟練程度和技能技巧?；瘜W(xué)計算技能的學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)是化學(xué)概念和原理，核心是思維能力及運(yùn)算技能的培養(yǎng)，而發(fā)展學(xué)生獨(dú)立解決化學(xué)問題的能力是其終極目標(biāo)。因此，化學(xué)計算技能的學(xué)習(xí)，要重視在學(xué)生理解化學(xué)概念的基礎(chǔ)上，教給學(xué)生解決問題的思路和方法，防止將化學(xué)計算技能的教學(xué)演變成缺乏化學(xué)意義的數(shù)學(xué)計算，陷入題海訓(xùn)練的怪圈，加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。[2]

二、化學(xué)計算類問題解決中存在問題

化學(xué)計算類問題作為高中化學(xué)問題中的常見類型，是學(xué)生深層次了解物質(zhì)及其變化規(guī)律的重要方式。然而通過調(diào)查研究我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前對化學(xué)計算類問題解決的研究主要集中在經(jīng)驗層面上，即通過教師講解、學(xué)生練習(xí)的方式完成對化學(xué)計算類問題的教授，這實(shí)際上大大降低了學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，加之隨著課程改革的縱深發(fā)展，盡管取消了化學(xué)計算類問題專題的考查，但由于將化學(xué)計算落實(shí)到了具體的考查內(nèi)容中，反而加大了試題的難度，增加了學(xué)生對化學(xué)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(qiáng)調(diào)“題海戰(zhàn)術(shù)”和知識的“強(qiáng)勢灌輸”，即要學(xué)生盡可能多地重復(fù)練習(xí)、復(fù)習(xí)，而缺乏對學(xué)生在解決化學(xué)計算類問題過程中應(yīng)有的引導(dǎo)。[3]

三、高中化學(xué)計算的常見解題技巧

1.差量法

差量法是根據(jù)化學(xué)變化前后反應(yīng)體系的某化學(xué)量(如質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量、壓強(qiáng)或熱量等)從始態(tài)到終態(tài)的差量(包括“理論差量”和“實(shí)際差量”)，與反應(yīng)中某具體物質(zhì)的有關(guān)變化量成比例關(guān)系進(jìn)行巧妙計算的方法。差量法的實(shí)質(zhì)是借助數(shù)學(xué)中的“等比定理”，把有增減量變化的反應(yīng)式列成比例式。

2.守恒法

守恒法是以化學(xué)反應(yīng)中的守恒原理作依據(jù)，提煉簡明的關(guān)系式來解答較復(fù)雜的化學(xué)計算的方法。守恒法的實(shí)質(zhì)是質(zhì)量守恒定律(質(zhì)量守恒、原子個數(shù)守恒)、電中性原則(電荷守恒)、氧化還原反應(yīng)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(shù)和為零等規(guī)律規(guī)則在化學(xué)計算中的應(yīng)用。在題中存在特有的“守恒關(guān)系”，或者存在隱含的恒等關(guān)系，這樣的計算題適合用守恒法。

3.極限法(極端假設(shè)法)

極限法，又稱極端假設(shè)法，是根據(jù)解題的需要把問題或過程推向極限，使復(fù)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(zhì)是問題在一定范圍內(nèi)具有合理性。有關(guān)混合物的計算、化學(xué)平衡和平行反應(yīng)的計算適合用極限法。

4.平均值法

平均值法是根據(jù)兩種或多種物質(zhì)的某種平均值來推斷物質(zhì)的范圍的解題方法。平均值法依據(jù)的是某化學(xué)量的平均值介于對應(yīng)化學(xué)量的大值和小值之間。平均值法包括平均摩爾質(zhì)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(shù)據(jù)的混合物判斷題。[4]

5.關(guān)系式法

關(guān)系式法也叫比例法，是根據(jù)化學(xué)概念、物質(zhì)組成、化學(xué)反應(yīng)提出有關(guān)物質(zhì)的數(shù)量間的關(guān)系而建立未知量和已知量之間的比例關(guān)系，從而進(jìn)行化學(xué)計算的方法。關(guān)系式法的思維本質(zhì)是守恒原理的應(yīng)用。關(guān)系式法主要適用于較復(fù)雜的計算，如多步反應(yīng)的計算等。

6.公式法

公式法是應(yīng)用從化學(xué)原理和化學(xué)定律中總結(jié)歸納出的一般公式進(jìn)行解題的一種方法。公式法的本質(zhì)是概念原理的數(shù)學(xué)表達(dá)。公式法在解決有關(guān)溶液的計算、化學(xué)反應(yīng)速率的計算等方面應(yīng)用比較廣泛。

7.圖解分析法

圖解分析法是指在認(rèn)真閱讀題目、分析理解題意的基礎(chǔ)上，按照知識的內(nèi)在聯(lián)系，作圖求解的一種方法。圖解法的思維本質(zhì)是用圖示反映化學(xué)原理及物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系。常用的圖解法有數(shù)形結(jié)合法、數(shù)軸分析法、抽象圖示法及平衡圖像法等。

8.討論法

這是根據(jù)基本概念、化學(xué)原理和物質(zhì)的性質(zhì)應(yīng)用已知條件進(jìn)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(diǎn)是解題的結(jié)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(jù)已知條件進(jìn)行檢驗，確定正確結(jié)果。

此外，在化學(xué)計算中還經(jīng)常用到估算法、等效轉(zhuǎn)換法等。這些方法的應(yīng)用主要體現(xiàn)解題者思維的敏捷性、發(fā)散性和創(chuàng)造性，因而在解題中靈活應(yīng)用這些方法往往較常規(guī)思維有事半功倍之效。

結(jié)語

在實(shí)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(xué)研究要深入、要發(fā)展，還需要獲得更溫良的土壤。在應(yīng)試觀念的指導(dǎo)下，中學(xué)(尤其是重點(diǎn)中學(xué))上課趕進(jìn)度、快節(jié)奏，課外作業(yè)多、訓(xùn)練量大仍是個不爭的事實(shí)，而問題解決的能力培養(yǎng)又是一個長期漸進(jìn)的過程，需要花費(fèi)較多的時間和精力。因而問題解決式教學(xué)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(xué)試卷結(jié)構(gòu)的變化使部分教師觀念上淡化計算教學(xué)、放棄計算教學(xué)，使計算類問題解決的教學(xué)研究又面臨新的尷尬。研究化學(xué)計算類問題解決的教學(xué)策略不是對化學(xué)計算進(jìn)行高、深、難度上的挖掘，而是重視學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)與訓(xùn)練，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力為宗旨，因而是適應(yīng)新課改要求的學(xué)科教學(xué)研究，有繼續(xù)深入研究的價值。

[1]張國強(qiáng).高中化學(xué)題型以及解題學(xué)習(xí)探討[J].中學(xué)化學(xué)，2013(12).

[2]王貞.倡導(dǎo)新型解題方法促進(jìn)高中化學(xué)教育[J].中學(xué)教學(xué)參考，2013(26).

[3]劉文斌.高中化學(xué)推斷題的解題策略探究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)：高一、二，2013(8).

[4]張杰.淺析探究性化學(xué)實(shí)驗題的解題技巧[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)：高一、二，2013.