“模塊化”思維方法在相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算教學(xué)中的運(yùn)用

龍曉暉

(湖北省武漢市第六十四中學(xué)(漢正校區(qū)) 430000)

一、相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算的教學(xué)內(nèi)容與教材中的地位

相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中第一次涉及到與計(jì)算有關(guān)的內(nèi)容，在人教版九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)教材中分為“計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量”、“計(jì)算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比”、“計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”三個(gè)大的部分，三大部分內(nèi)容又對(duì)應(yīng)了三個(gè)不同計(jì)算方式.有的教師在此基礎(chǔ)上又細(xì)分出“已知物質(zhì)的質(zhì)量求元素的質(zhì)量”；“已知元素的質(zhì)量求物質(zhì)的質(zhì)量”兩種類型的問(wèn)題.

相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算這部分內(nèi)容與后續(xù)“化學(xué)方程式的計(jì)算方法”關(guān)系密切，是教學(xué)中的重點(diǎn).而后兩部分涉及到宏觀層面上元素的質(zhì)量比、元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與微觀層面上分子中各原子質(zhì)量比、原子質(zhì)量分?jǐn)?shù)建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系的過(guò)程.這必須建立在對(duì)化學(xué)式涵義的透徹理解基礎(chǔ)之上，是教學(xué)中的難點(diǎn).

在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生能否理解“可觀察的宏觀世界，分子、原子和離子構(gòu)成的微觀世界，化學(xué)式、化學(xué)方程式和元素符號(hào)構(gòu)成的符號(hào)世界”這三者之間的聯(lián)系，是影響學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的重要因素.相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算這一知識(shí)則是聯(lián)系“三重表征”的重要橋梁.

二、傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題與對(duì)策

在一線實(shí)際教學(xué)中，教學(xué)重心基本落在“數(shù)字處理”的技能層次上，三部分內(nèi)容常被簡(jiǎn)單化地割裂為對(duì)三個(gè)計(jì)算方式及其運(yùn)用方法的分別模仿與練習(xí)過(guò)程，彼此之間缺少聯(lián)系，這樣的處理存在簡(jiǎn)單化和技能化傾向，忽略了化學(xué)學(xué)科本質(zhì).在學(xué)生機(jī)械模仿中，也容易由于強(qiáng)行記憶造成錯(cuò)誤，如“×”，“+”不分，列式缺漏項(xiàng)，選擇錯(cuò)誤的元素計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)等等.

學(xué)生容易出現(xiàn)這類“一聽(tīng)就會(huì)，一做就錯(cuò)”問(wèn)題的根源在于他們只是通過(guò)模仿和練習(xí)記憶了復(fù)雜的陳述性知識(shí)，但并沒(méi)有將其程序化.

在實(shí)際教學(xué)中，筆者用“模塊化”的思路對(duì)三個(gè)計(jì)算方式進(jìn)行了分解與重組，建立了三個(gè)計(jì)算方式間的聯(lián)系，在簡(jiǎn)化學(xué)生對(duì)計(jì)算方式記憶的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生理解相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算中的宏微關(guān)系.達(dá)到引導(dǎo)學(xué)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(gè)計(jì)算方式間的聯(lián)系

筆者在實(shí)際教學(xué)中偶然將三個(gè)計(jì)算方式對(duì)同一分子進(jìn)行對(duì)應(yīng)計(jì)算列出的算式并排寫(xiě)在一起(質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算列綜合算式)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣現(xiàn)象，這里以一道作業(yè)中出現(xiàn)的練習(xí)題為例：

例：計(jì)算：

(1)丁香油酚(C10H12O2)的相對(duì)分子質(zhì)量____.

(2)丁香油酚中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比____.

(3)丁香油酚中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____.(結(jié)果保留至0.1%)

(4)16.4 g丁香油酚中含有____g氧元素.(結(jié)果保留至0.1 g)

丁香油酚化學(xué)式C10H12O2

相對(duì)分子質(zhì)量

=(12×10)+(1×12)+(16×2)

C、H、O元素質(zhì)量比

=(12×10)：(1×12)：(16×2)

碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

在以上例子中，如果將各原子對(duì)應(yīng)的質(zhì)量(相對(duì)原子質(zhì)量×分子中原子的個(gè)數(shù))作為一個(gè)相同的“質(zhì)量模塊”進(jìn)行處理，記為【元素符號(hào)】的形式，可以看到三種不同的計(jì)算方式列出的算式實(shí)際上是“質(zhì)量模塊”間按照不同方式組合起來(lái)的：

相對(duì)分子質(zhì)量=【C】+【H】+【O】

即模塊間用“+”號(hào)相連

C、H、O元素質(zhì)量比=【C】∶【H】∶【O】

即模塊間用“∶”號(hào)相連.

碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

同理，有氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

即分母為相對(duì)分子質(zhì)量，分子則抽取相對(duì)分子質(zhì)量表達(dá)式中對(duì)應(yīng)元素的“質(zhì)量模塊”

由此，可以統(tǒng)一三種計(jì)算方式的列式方法并將之程序化，首先是大大減少了學(xué)生列式過(guò)程中的思維量，這對(duì)于提高學(xué)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(fā)展學(xué)生其它能力的基礎(chǔ).初中是化學(xué)教育的啟蒙階段，要發(fā)展學(xué)生的思維能力,首先必須使他們具有良好，高效，科學(xué)的思維習(xí)慣.因此我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)當(dāng)注重對(duì)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的理解，促進(jìn)程序性知識(shí)的自由生長(zhǎng)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.