一題多解 發(fā)散思維
——初中化學(xué)課程中化學(xué)計算的教學(xué)策略分析

劉小燕

(江蘇省南通如皋江安鎮(zhèn)江安實驗學(xué)校 226534)

1 抓基礎(chǔ)知識，確保學(xué)生“想算”

部分學(xué)生在學(xué)習(xí)初中化學(xué)計算知識的第一時間便產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，其認為自己連基本的化學(xué)知識都沒有掌握，如此復(fù)雜的化學(xué)計算任務(wù)更是難以完成.這是教師最為討厭的“自我否定” 心理，對于該類學(xué)生的教育，教師總是以“苦口婆心的勸說”為主要的教學(xué)手段，但其忽視了學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒的真正原因：正如學(xué)生所說的，簡單的化學(xué)知識都無法掌握，更無法完成化學(xué)計算任務(wù).要讓學(xué)生主動接受初中化學(xué)計算教學(xué)，教師必須幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)化學(xué)知識，在源頭上消除學(xué)生對于化學(xué)教學(xué)活動的抵觸情緒與畏難心理，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量.

以人教版九年級化學(xué)教材“二氧化碳制取的研究”的有關(guān)教學(xué)為例，教師向?qū)W生提出化學(xué)計算問題.

例1將12g石灰石樣品與100g鹽酸充分反應(yīng)后(雜質(zhì)與酸不反應(yīng))，測得殘留物的質(zhì)量為107.6g，求石灰石樣品的純度.

學(xué)生用化學(xué)方程式進行計算，通過配平確定化學(xué)物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系.將100g代入計算，整個過程看似中規(guī)中矩，但實際上卻選錯數(shù)據(jù).教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)：

因為氣體逸散，反應(yīng)前后減少的質(zhì)量是CO2質(zhì)量，應(yīng)將CO2的質(zhì)量代入計算才準(zhǔn)確.此時，新的計算思路出現(xiàn)在學(xué)生的腦海當(dāng)中：對于混合物的計算問題，若固液混合，產(chǎn)生一種氣體，那么反應(yīng)前后減少的質(zhì)量就是產(chǎn)生氣體的質(zhì)量，代入計算的量必須是純量.這一經(jīng)驗雖然只能算是“規(guī)律”，但對于學(xué)生來說，依舊較為實用.教師要做好化學(xué)方法的開發(fā)工作，幫助學(xué)生打開化學(xué)思路.

2 找化學(xué)方法，確保學(xué)生“能算”

當(dāng)前，部分學(xué)生在化學(xué)計算教學(xué)中依靠猜想、試數(shù)等方法來推測正確答案，學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)興趣被一點一點的消磨.作為教師，應(yīng)該將簡便的、高效的化學(xué)算法傳遞給學(xué)生，幫助學(xué)生獲得新的化學(xué)計算思路，以此來提高其計算能力.

以人教版九年級化學(xué)教材“利用化學(xué)方程式的簡單計算”的教學(xué)為例，在計算活動中，學(xué)生經(jīng)常能夠遇見以“化學(xué)方程式”為對象的化學(xué)計算問題.

例216 g氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱，完全反應(yīng)后，稱量剩余固體質(zhì)量為11.2 g，求原混合物中二氧化錳的質(zhì)量.

學(xué)生的第一反應(yīng)是“已知量均是混合物的質(zhì)量不能直接代入計算，問題無解”，但實際上可設(shè)MnO2的質(zhì)量為x，則KClO3質(zhì)量為16 g-x，KCl的質(zhì)量為11.2 g-x,再利用兩者質(zhì)量關(guān)系就能求出x.這樣解題計算稍復(fù)雜.還可以這樣解：據(jù)質(zhì)量守恒定律，固體減少的質(zhì)量即為氧氣的質(zhì)量：16 g-11.2 g=4.8 g，將4.8 g代入計算更簡單.

將部分計算題理解得過于復(fù)雜，是導(dǎo)致學(xué)生無法計算、不愿意計算的主要原因，夯實基礎(chǔ)，才能使學(xué)生生成參與計算活動的信心.

3 抓計算捷徑，確保學(xué)生“快算”

教師應(yīng)該幫助學(xué)生掌握化學(xué)方法、構(gòu)建化學(xué)計算框架，讓學(xué)生通過逆向思維、歸納總結(jié)等化學(xué)學(xué)習(xí)技巧梳理新的化學(xué)計算思路，以此來提高學(xué)生的化學(xué)計算效率.

例360 g鎂、鐵、鋅混合物與足量的稀硫酸反應(yīng)得到混合溶液，蒸發(fā)得到252 g硫酸鹽固體．則反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為( ).

A.4.0g B.3.9g C.3.0g D.2.5g

面對這種依靠計算來解答的選擇題，學(xué)生往往結(jié)合化學(xué)方程式進行計算，才能給出答案.但此題卻發(fā)現(xiàn)無法利用化學(xué)方程式計算，因為并未給出鎂、鐵、鋅的質(zhì)量，此時教師可引導(dǎo)學(xué)生分析利用元素守恒來解答.通過“捆綁法”幫助學(xué)生快速進行解題：不需要知道金屬質(zhì)量各是多少，把它看成一個整體捆綁計算，60g金屬完全反應(yīng)全部進入溶液，反應(yīng)后生成的三種溶質(zhì)均為硫酸鹽，硫酸鹽由金屬離子和硫酸根組成，則生成物中硫酸根的質(zhì)量為252g-60g=192g；而硫酸中氫元素與硫酸根的質(zhì)量比為2∶96，即可算出氫元素質(zhì)量為4g，則氫氣質(zhì)量為4g．此類題型運用了“逆推法”，并結(jié)合了“元素質(zhì)量守恒”的思想.在學(xué)生掌握了一些解題方法后可作一些變式訓(xùn)練.選擇捷徑開展化學(xué)教學(xué)活動，才能提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)與計算能力.

4 抓解題經(jīng)驗，確保學(xué)生“準(zhǔn)算”

在初中化學(xué)計算教學(xué)活動中，可幫助學(xué)生積累解題經(jīng)驗，在計算教學(xué)環(huán)節(jié)對已經(jīng)掌握的解題方法、解題流程加以利用，確定化學(xué)解題新思路.

以人教版九年級下冊化學(xué)教材“常見的酸和堿”的教學(xué)為例，教師可為學(xué)生設(shè)計如下計算題.

例44g正三價金屬A的氧化物與21g稀硫酸完全反應(yīng)，溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為40%，問A的相對原子質(zhì)量是多少？

在解題的過程中，將學(xué)生已經(jīng)掌握的化學(xué)知識應(yīng)用起來：化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)信息，A是正三價金屬，可設(shè)該物質(zhì)的化學(xué)式為A2O3，與酸反應(yīng)可以得到產(chǎn)物A2(SO4)3和H2O，配平后利用A2O3與A2(SO4)3的質(zhì)量比一定，列出比例式求解.讓學(xué)生將化學(xué)式的書寫、配平等化學(xué)知識結(jié)合起來，嘗試要求著學(xué)生獨立整理計算解題思路，能夠加快學(xué)生的化學(xué)計算速度.

5 抓解題思維，培養(yǎng)逆向思維

逆向思維是一種反向考慮方式，在化學(xué)計算運用逆向思維，讓學(xué)生從化學(xué)事物發(fā)展的結(jié)構(gòu)倒著探究化學(xué)事物發(fā)展的原因，亦或者逆著化學(xué)事物發(fā)展的時間線去考慮問題，打破學(xué)生常規(guī)的計算思維，也能夠打造高效的化學(xué)課堂.為此，教師在教學(xué)計算時，要關(guān)注學(xué)生的解題思維，巧用分析問題，簡潔地解決問題，會有意想不到的效果.

人教版九年級下冊“溶解度”課題中往往會涉及結(jié)合溶解度曲線的計算.

例5 50℃時，甲、乙、丙三種物質(zhì)的飽和溶液分別恒溫蒸發(fā)等質(zhì)量的水，析出晶體的質(zhì)量最小的物質(zhì)是什么？

教師就可以引導(dǎo)學(xué)生采用逆向思維，將析出的晶體加入蒸發(fā)的溶劑中仍能得到該溫度下的飽和溶液，此時結(jié)合溶解度曲線比較溶解度的大小即可得出結(jié)論.通過逆向思維來轉(zhuǎn)換學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在今后計算過程中，能從多個角度去思考，為學(xué)生提供多個計算方式去解決計算方式單一的問題，培養(yǎng)了學(xué)生的逆向思維.

6 抓數(shù)據(jù)信息，提升學(xué)生總結(jié)能力

定量實驗是一個重要的計算要點，其包括測定混合物中某物質(zhì)或元素的含量、確定物質(zhì)的組成.一般在定量實驗中，是通過實驗來測定數(shù)據(jù)信息，再將數(shù)據(jù)信息以圖形、表格的形式呈現(xiàn)出來.當(dāng)學(xué)生在解答定量實驗時，要學(xué)會用化學(xué)反應(yīng)原理來理順定量實驗數(shù)據(jù)信息.明確相關(guān)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，并認真對數(shù)據(jù)進行篩選，解決那些干擾答案的因素.為此，教師在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)計算能力時，要重點培養(yǎng)學(xué)生的“抓取數(shù)據(jù)信息”的能力，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，找尋計算規(guī)律，提升總結(jié)能力.

人教版化學(xué)九年級下冊“生活中常見的鹽”中介紹了侯德榜的聯(lián)合制堿法，工業(yè)純堿含有少量的NaCl雜質(zhì),如何測定碳酸鈉的含量？教師點撥可從鹽的化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀計算，方案設(shè)計一：可溶性的鈣鹽與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀質(zhì)量計算碳酸鈉的含量.方案設(shè)計二：碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，再根據(jù)氣體質(zhì)量計算.通過引導(dǎo)為學(xué)生提供了兩種不同的計算方案，幫助學(xué)生從多個角度思考問題，也能夠為高中階段氣體法和沉淀法測定物質(zhì)含量計算奠定基礎(chǔ).隨后讓學(xué)生對該方法進行總結(jié)，學(xué)生通過探討分析，總結(jié)出：這兩種方法的本質(zhì)均是利用化學(xué)反應(yīng)某種生成物的質(zhì)量來計算反應(yīng)物的質(zhì)量，通過這種方式讓學(xué)生認識了定量實驗的計算策略，也提升學(xué)生總結(jié)能力.

7 抓課后作業(yè)，培養(yǎng)舉一反三能力

隨著“雙減”政策的推行，對課后作業(yè)有了新的要求，規(guī)定教師創(chuàng)新個性作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)設(shè)計，減輕學(xué)生作業(yè)負擔(dān).為此，化學(xué)教師要緊抓課后作業(yè)，用作業(yè)鍛煉學(xué)生計算能力，幫助學(xué)生掌握抽象的化學(xué)知識和公式，也可以通過作業(yè)的形式來為學(xué)生傳授解題技巧，最好利用課堂的時間讓學(xué)生完成作業(yè)，這樣能夠第一時間解決學(xué)生作業(yè)難題.除此之外，教師可以將相同的題目、歷年考試的重點題目、學(xué)生的錯題進行歸納整理，讓學(xué)生去計算，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三能力，從而提高學(xué)生的計算能力.

以人教版九年級下冊“溶液的濃度”中有關(guān)溶液稀釋的計算為例.

例6配制100g10%的稀硫酸，需98%的濃硫酸多少克？需加水多少克?

學(xué)生抓住稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變可計算出結(jié)果.但若將題中稀硫酸濃硫酸質(zhì)量換成體積時，學(xué)生在計算水的體積就犯了“迷糊”，用稀釋后的體積減去稀釋前的體積；但若將體積換算成質(zhì)量與之前的結(jié)果不一致；學(xué)生共同研究探討這個問題是否都可行.教師點撥不同濃度的溶液密度不同，學(xué)生才恍然大悟.隨后教師再通過作業(yè)布置的形式，將題中各個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換再進行練習(xí)，讓學(xué)生有針對性地舉一反三，如此便能在一定程度上提高學(xué)生的計算能力.

總之，化學(xué)計算教學(xué)活動應(yīng)該是一個循序漸進的過程，在對學(xué)生進行教育指導(dǎo)的過程中，教師應(yīng)該從化學(xué)理論應(yīng)用、化學(xué)技巧學(xué)習(xí)、便捷方法應(yīng)用等角度入手，幫助學(xué)生積累經(jīng)驗，打開化學(xué)學(xué)習(xí)思路，以學(xué)、用、記為基本技巧，構(gòu)建化學(xué)計算題教學(xué)框架，打開化學(xué)計算教學(xué)新思路.