初中生化学计算障碍及教学策略研究

顾吉吉

(江苏省苏州市吴江市盛泽第二中学 江苏苏州 215200)

一、课程标准对化学计算的基本要求

《义务教育化学课程标准（2011版）》中要求初中生掌握的化学计算主要有：利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算；进行溶质质量分数的简单计算；根据化学方程式进行简单计算；综合计算四大类型[1]。课程内容上将化学计算融入各个单元的具体教学中，从定量角度用数学处理的方式加深学生对化学概念和原理的理解，使他们进一步掌握物质的性质及其变化规律，培养他们的思维能力、分析问题和解决问题的能力。因此，化学计算必然是初中化学教学的重要内容。在化学教学实践中发现，虽然平时花费了大量的时间讲解和训练，但初中学生学习化学计算仍普遍觉得困难，问题究竟出在哪里？

二、学生进行化学计算出现的障碍

（一）对化学概念和原理掌握不透彻是学生计算的最大问题

化学课程标准要求“根据化学方程式进行简单的计算”，说明化学计算的重点并不在数学运算方法上，而是对概念、原理以及量的关系的理解上。许多计算方法以元素化合物知识为基础，化学式、化学方程式及溶液组成等蕴含的量的关系为依据，进行分析、判断、推理、运算。如果学生对基本概念和原理掌握不全，或是只停留在机械记忆的表面，没有本质理解，那谈何应用呢[1]。

例如：“4g镁和1g氧气发生反应生成5g氧化镁”是否符合质量守恒定律？

学生会存在困惑：研究质量守恒定律时运用的是物质质量的加减关系，而根据化学方程式计算运用的是物质质量的比例关系，是否有矛盾？学生往往简单地认为：符合质量守恒定律就是指反应物质量总和与生成物质量总和相等。可准确理解质量守恒定律即“参加反应”的反应物和“反应后生成的”生成物，两者之间既满足加减关系，又符合质量比例关系，并不矛盾。关键是学生要认识到“参加反应”的反应物和“所有”反应物是存在区别的。在此基础上，可根据质量关系求出4g镁未全部参加反应。

（二）学生对化学计算存在畏难心理，缺乏独立思考的意识

化学课程始于日常生活中的物质，加上有趣的实验，一开始就能引起学生强烈的好奇心和极大的兴趣。但从第三章开始，化学学习从宏观进入到微观世界，实验大幅减少，化学用语机械记忆增加。建立在化学式和方程式上的定量计算难度层层递进，学生开始觉得枯燥无味，进而产生厌烦心理。特别是第六章开始出现综合性计算，部分学生无法下手，直接放弃。经常性地无法克服化学计算所带来的困难，会使学生逐渐产生畏难心理，进而形成心理阴影，缺乏学习动力。也有部分学生依赖参考答案或同学的帮助，但缺乏信息提取、加工，分析的过程，思维长期缺乏锻炼，以后类似题目依旧无法独立解决[2]。

（三）学生存在阅读障碍，无法有效提取信息

近些年的中考试题阅读量越来越大，形式也越来越多变，综合计算往往是结合生产生活实际或是大型探究实验。除了常见的文字形式，还包括图形、表格等。而在化学计算中，阅读是获取信息的第一步。在有限的考试时间中，在紧张的考试氛围中，很多学生缺乏阅读指导，无法快速读完题目、读懂题目、找出关键词、提取相应信息，导致化学计算无法进行[3]。

三、初中化学课程中化学计算的教学策略

本文以“溶液的稀释计算”为例，简单分享自己的计算教学策略。“溶液的稀释”这一知识点从属于溶液中溶质的质量分数这一块。课程标准对其表述为“能进行溶质质量分数的简单计算”，行为动词是“简单计算”。但要求为C级即达到“认知性学习目标的水平”中的高级水平。教材上第11页有一道例题，但难度较大，我校很多学生对这一知识点存在畏难心理，中下同学甚至抱有放弃的心态，为此，我从以下几方面来改进教学。

（一）创设真实的应用情境，增加学习计算的源动力

问题情境：最近大家都知道全国流感爆发，我们地区也不少学生感染，老师专门从网上购买了一瓶消毒液展示标签，但是此产品为2倍浓缩配方，需稀释后使用，请同学们帮忙操作。

把计算“镶嵌”在真实的问题情境中，并辅助一些商品标签、说明书、表格、图像等作为已知条件，增强了应用性。学生在解决生产、生活中有关“量的问题”的过程中，真正体验到了定量研究方法在生产生活中的重要作用，消除了学生的抵触心理，认知内驱力油然而生，有意义的主动学习才能进行。

（二）循序渐进，分层次达成目标

根据维果茨基“最近发展区”理论，制定适合学生的“最近发展区”。只有降低计算难度，使学生尝到成功的喜悦，才能使其克服畏难心理，建立学习化学计算的自信[4]。

例1：一瓶酒精浓溶液（阅读标签，选择相关信息）

（1）可以配制成多少克75%的消毒酒精？

（2）需要加水多少克？

例2：配制20%的盐酸溶液100g

（1）需要市售37%的浓盐酸多少克？

（2）需要市售37%的浓盐酸多少毫升？

例3：（1）配制20%的盐酸溶液100ml需要37%的浓盐酸多少毫升？

（2）需要加水多少毫升？

针对学生做题时暴露出来的典型错误而设置问题、逐步加深，将原来的一步登天变成可以一步步接近目标的可攀登的阶梯，将复杂的问题划分为简单的小问题，通过降低学生的心理难度而减少学生对化学计算的厌烦感。同时，课堂上教师上要分层提问，特别是对化学计算有障碍的学生，要让他们通过顺利完成一个接一个的小问题，逐步提升他们的自我效能感，激发其内在的潜力，提高学生学习化学计算的兴趣。

（三）理清思路，构建知识网络

假如把学生脑中的基本化学知识比作是超市上的货品，如果将知识分类排放，有条有理整整齐齐，那提取时也会相当方便快捷。相反，若是物品摆放凌乱不堪，提取知识的环节就会出现障碍。因此，在教学中需要教师培养学生及时梳理知识、构建有效知识网络的习惯。

例如，“溶液稀释”的教学中，先得进行知识梳理：

⒈浓溶液变成稀溶液最常用的方法是什么？

⒉加入水以后，溶质、溶剂、溶液的质量分别发生了怎样的变化？

3.求加入水的体积是不是就用稀溶液体积减浓溶液体积？

利用稀释前后溶质质量不变，引导学生进行思考和讨论，并归纳总结出稀释公式。利用浓缩液1比1稀释后总体积小于2倍的学生实验来形象突破“加入水的体积”思维误区。通过思考和实际检验，加深学生对化学计算公式的理解与记忆，效果明显比死记硬背的机械方法好。思维过程进行外化（如图所示）。

（四）结合典型例题，理清解题思路

很多学生能够记住稀释的公式，可一遇到类似题目还是觉得无从下手。其实无论哪一类题型都有解题的一般思路和普遍方法，教师要帮助学生抓住题型的个体特点，理清解题思路。比如教材中的例题：实验室需配制10%的稀硫酸200g，需要溶质质量分数为98%，密度是1.84g/ml的浓硫酸多少毫升？需再加水多少毫升？（水的密度是1g/ml）

第一步，认真读题，圈出关键词，比如各种数据和物理量；

第二步，分析每个数据所代表的物理量，对“浓”和“稀”进行分类；

第三步，带入各种公式，计算出结果。

第四步，检查题中数值、单位、公式或化学用语是否正确等。如浓/稀溶液中对应的密度是否弄错，所加的水的体积是否用稀溶液减浓溶质，单位是否需要换算等。

在以后的计算教学中，教师要精心选“好题”，精讲典型例题，但又不局限于就题论题，要总结方法，授之以“渔”，达到举一反三的效果。学生是学习的主体，再多的解题策略指导还是需要学生的内化及不断的试错，让学生进行错题整理分析，及时纠错反思，学有所悟才能提升思维能力。