創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，感受化學(xué)計(jì)算之“有用”

王佳（常州外國語學(xué)?！〗K常州　213017）

?

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，感受化學(xué)計(jì)算之“有用”

王佳
（常州外國語學(xué)校江蘇常州213017）

摘要：作者以初中化學(xué)計(jì)算教學(xué)為載體，從元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算、方程式計(jì)算和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算等案例，探究從學(xué)科與生活、生產(chǎn)的結(jié)合點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境，目的使學(xué)生感受到化學(xué)計(jì)算在生產(chǎn)生活中的有用性，從而強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)算的興趣。

關(guān)鍵詞：教學(xué)情境；化學(xué)計(jì)算；有用性

教學(xué)情境是指知識在其中得以存在和應(yīng)用的環(huán)境背景或活動背景，學(xué)生所要學(xué)習(xí)的知識不但存在于其中，而且得以在其中運(yùn)用。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)對學(xué)生的認(rèn)知活動、情感活動有積極的促進(jìn)作用。筆者以初中化學(xué)計(jì)算教學(xué)為載體，以學(xué)科與生活、生產(chǎn)的結(jié)合點(diǎn)為入手，創(chuàng)設(shè)情境，目的使學(xué)生感受到化學(xué)計(jì)算在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用性，從而強(qiáng)化學(xué)習(xí)動機(jī)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣。

一、了解化學(xué)計(jì)算的實(shí)際需求，感受化學(xué)計(jì)算之“有用”，改變學(xué)生為了計(jì)算而計(jì)算的觀點(diǎn)

新課標(biāo)中指出，要使學(xué)生認(rèn)識到定量研究對于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用，而化學(xué)計(jì)算則是定量研究最重要的形式。化學(xué)計(jì)算能為科學(xué)研究提供有力的數(shù)據(jù)支撐，讓數(shù)據(jù)這個事實(shí)進(jìn)行說話。但現(xiàn)實(shí)的教學(xué)情況是計(jì)算題的授課過程簡單單一：往往是教師講一個例子，總結(jié)方法，學(xué)生進(jìn)行練習(xí)鞏固，所以相比與奇妙的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在計(jì)算課堂上，往往就是一片寂靜。學(xué)生是為了計(jì)算而計(jì)算，自然也就無從理解為什么要進(jìn)行這些計(jì)算，這些計(jì)算的目的是什么。筆者認(rèn)為，化學(xué)其實(shí)是一門與生產(chǎn)生活聯(lián)系非常緊密的學(xué)科，很多化學(xué)計(jì)算來源于實(shí)際生活生產(chǎn)需求，創(chuàng)設(shè)計(jì)算題的實(shí)際使用情境，讓學(xué)生感受到化學(xué)計(jì)算絕不就是枯燥的那幾個數(shù)字，為了計(jì)算而計(jì)算，很多化學(xué)計(jì)算的意義即為了生活的需要，化學(xué)計(jì)算不僅能為化工生產(chǎn)服務(wù)，同時掌握好化學(xué)計(jì)算的技能，也能在生活中發(fā)揮作用，提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生有了對化學(xué)“有用性”的了解，有利于降低對其的抵觸性。

二、了解化學(xué)計(jì)算的實(shí)際需求，感受化學(xué)計(jì)算之“有用”，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)

學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受多方面因素的影響，其中主要是受學(xué)習(xí)動機(jī)的支配，學(xué)習(xí)動機(jī)與學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的需要、個人的價值觀、學(xué)生的態(tài)度、學(xué)生的志向水平以及外來的鼓勵緊密相聯(lián)。如學(xué)生們往往對感興趣、符合自身需要、對自己有重要價值意義的學(xué)科會投入很多的時間和精力，如果說這是學(xué)生自己給予的內(nèi)驅(qū)力的話，教師有意向?qū)W生傳遞學(xué)習(xí)知識的有用性，則是學(xué)習(xí)動機(jī)的外部強(qiáng)化。對化學(xué)計(jì)算“有用性”宣傳，無疑對于學(xué)生學(xué)科價值觀的建立有重要的推動作用，而學(xué)科價值觀對增強(qiáng)學(xué)習(xí)外部動機(jī)的作用也不可小視。

三、化學(xué)計(jì)算情境創(chuàng)設(shè)案例

案例一：元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算。根據(jù)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可計(jì)算某物質(zhì)提供的具體元素質(zhì)量。這在生活中也有著廣泛的運(yùn)用：如農(nóng)業(yè)中化肥使用就是為了補(bǔ)充土壤中的氮、磷、鉀元素，不同的化肥因?yàn)楹镔|(zhì)不同，所以含氮量也有差異，即使需要等質(zhì)量的氮元素，所需要的化肥質(zhì)量也不同，根據(jù)土壤的情況及化肥的種類合理施肥，這需要用元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算知識。從胎兒新生命的孕育到耄耋老人，各種補(bǔ)鈣產(chǎn)品在每個年齡段都有宣傳，那么補(bǔ)鈣劑是否吃的越多越好，如何知道通過補(bǔ)鈣劑補(bǔ)充的鈣含量有沒有超標(biāo)呢？目前市場上的補(bǔ)鈣產(chǎn)品有很多，但成分主要是碳酸鈣、有機(jī)酸鈣（如醋酸鈣、葡萄糖酸鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣），產(chǎn)品說明書中都附有這些主要成分的化學(xué)式。筆者設(shè)計(jì)了這樣的一個教學(xué)情境：給出幾種補(bǔ)鈣產(chǎn)品其含鈣成分的化學(xué)式及主要成分的含量，假設(shè)成人每天的補(bǔ)鈣量為500mg，分別需要服用這些鈣劑的量是多少，從而引入質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求算方法。學(xué)完元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的基本計(jì)算方法后，再由學(xué)生解決這個問

題，感受到質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算的有用性。

案例二：方程式的計(jì)算：方程式主要運(yùn)用與化工生產(chǎn)中：根據(jù)化學(xué)方程式中反應(yīng)物生成物的各質(zhì)量關(guān)系，在工業(yè)生產(chǎn)中能準(zhǔn)確知道制造一定量的生成物需要多少的投料（反應(yīng)物），這樣可以避免反應(yīng)物的浪費(fèi)或因?yàn)榉磻?yīng)物不足而完不成規(guī)定的產(chǎn)量。在方程式的計(jì)算章節(jié)中，筆者設(shè)計(jì)了這樣一個教學(xué)情境引入：甲乙丙三廠現(xiàn)有儲備氧化鐵的量均為320噸，為了將這些氧化鐵充分反應(yīng)制得最大量的鐵，甲廠通入94噸CO，乙廠通入84噸CO，丙廠通入74 噸CO。思考：（1）哪些廠能將這些氧化鐵完全反應(yīng)？（2）哪個廠的原料成本最低？在學(xué)生掌握了基本的方程式計(jì)算方法后再來解決這個實(shí)際問題，學(xué)生通過計(jì)算得知乙廠不僅能制得最大量的鐵，而且所消耗的一氧化碳量也是最少的。這個情境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生明白掌握方程式的計(jì)算在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不僅能生產(chǎn)最大量的目標(biāo)產(chǎn)品，而且不浪費(fèi)其他原料，實(shí)現(xiàn)了效益最大化和原料成本最低化。這就是掌握方程式計(jì)算的意義所在。

案例三：溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算：生活中溶液無處不在，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在生活中的應(yīng)用也非常廣泛。筆者創(chuàng)設(shè)了這樣一個教學(xué)情境：在熱播的電視劇《青年醫(yī)生》中，因出現(xiàn)一句這樣的臺詞：“注射百分之九的生理鹽水一百毫升”而遭網(wǎng)友吐槽。事實(shí)上生理鹽水中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.9%，生理鹽水過濃會帶來血液滲透壓的改變，使細(xì)胞失水。筆者適時對學(xué)生加以引導(dǎo)，那么如何正確配制50g 0.9%生理鹽水呢？在講完溶液配制的基本步驟及計(jì)算方法后，筆者又提出問題：如果現(xiàn)在有一瓶配錯的50g 9%生理鹽水，如何操作，使其變?yōu)?.9%可以使用的生理鹽水呢？從學(xué)生感興趣的影視資料入手，用化學(xué)知識發(fā)現(xiàn)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娨晞≈谐霈F(xiàn)的錯誤，并用所學(xué)知識解決錯誤，感受到化學(xué)計(jì)算之“有用”。

除了和生活生產(chǎn)的結(jié)合點(diǎn)入手，感受化學(xué)計(jì)算的有用性來增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，還有利用問題探究、利用認(rèn)知矛盾來創(chuàng)設(shè)情境，這些方法如何用于計(jì)算教學(xué)需要進(jìn)一步的思考和嘗試。

參考文獻(xiàn)

[1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2003

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.025

文章編號：1008-0546（2016）01-0067-01

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B