高中化学教学中学生计算能力的培养

杨仁华

(四川省攀枝花市盐边县中学校 四川攀枝花 617100)

高中化学教学中学生计算能力的培养

杨仁华

(四川省攀枝花市盐边县中学校 四川攀枝花 617100)

高中是学生学习生涯中压力最大的一个时段，在各科繁忙的学习下提高化学成绩的关键在于学生的计算解题能力，而如何培养学生的计算能力，是教师教学中的一个重要课题。本文对此进行了分析研究，希望对高中化学教学中学生计算能力的培养提供一个好的建议。

高中 化学教学 计算能力 培养

化学计算教学是高中化学教学的重点和难点。教学关注的是学生对以化学概念和原理为核心的主干知识的理解，关注的是学生问题意识的激活，关注的是学生的学习过程和学习策略的有效和高效，关注的是学生学习能力的长远发展，因而，这种教学有助于促进学生的学习方式的改变，帮助学生进行有效的学习，从而实现学生的学科素养和综合素质的发展和提高。[1]

一、高中化学计算教学的现状分析

在加涅的知识分类中，知识按照学生的学习结果被分成了五类：事实性知识、理论性知识、技能性知识、策略性知识及情意性知识。化学计算即属于技能性知识。化学计算技能是指学生依据化学知识，运用数学方法，从量的角度来解决化学问题的熟练程度和技能技巧。化学计算技能的学习，基础是化学概念和原理，核心是思维能力及运算技能的培养，而发展学生独立解决化学问题的能力是其终极目标。因此，化学计算技能的学习，要重视在学生理解化学概念的基础上，教给学生解决问题的思路和方法，防止将化学计算技能的教学演变成缺乏化学意义的数学计算，陷入题海训练的怪圈，加重学生的学习负担。[2]

二、化学计算类问题解决中存在问题

化学计算类问题作为高中化学问题中的常见类型，是学生深层次了解物质及其变化规律的重要方式。然而通过调查研究我们发现，当前对化学计算类问题解决的研究主要集中在经验层面上，即通过教师讲解、学生练习的方式完成对化学计算类问题的教授，这实际上大大降低了学生化学学习的积极性，加之随着课程改革的纵深发展，尽管取消了化学计算类问题专题的考查，但由于将化学计算落实到了具体的考查内容中，反而加大了试题的难度，增加了学生对化学计算类问题的抵触和畏惧。而从教师“教”的这一方面来看，教师多强调“题海战术”和知识的“强势灌输”，即要学生尽可能多地重复练习、复习，而缺乏对学生在解决化学计算类问题过程中应有的引导。[3]

三、高中化学计算的常见解题技巧

1.差量法

差量法是根据化学变化前后反应体系的某化学量(如质量、体积、物质的量、压强或热量等)从始态到终态的差量(包括“理论差量”和“实际差量”)，与反应中某具体物质的有关变化量成比例关系进行巧妙计算的方法。差量法的实质是借助数学中的“等比定理”，把有增减量变化的反应式列成比例式。

2.守恒法

守恒法是以化学反应中的守恒原理作依据，提炼简明的关系式来解答较复杂的化学计算的方法。守恒法的实质是质量守恒定律(质量守恒、原子个数守恒)、电中性原则(电荷守恒)、氧化还原反应中得失电子守恒、电量守恒以及化合物中元素的化合价代数和为零等规律规则在化学计算中的应用。在题中存在特有的“守恒关系”，或者存在隐含的恒等关系，这样的计算题适合用守恒法。

3.极限法(极端假设法)

极限法，又称极端假设法，是根据解题的需要把问题或过程推向极限，使复杂的问题单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论来获得问题的正确答案。极限法的本质是问题在一定范围内具有合理性。有关混合物的计算、化学平衡和平行反应的计算适合用极限法。

4.平均值法

平均值法是根据两种或多种物质的某种平均值来推断物质的范围的解题方法。平均值法依据的是某化学量的平均值介于对应化学量的大值和小值之间。平均值法包括平均摩尔质量法、平均碳原子法、平均氢原子法、平均分子式法，主要适用于缺少数据的混合物判断题。[4]

5.关系式法

关系式法也叫比例法，是根据化学概念、物质组成、化学反应提出有关物质的数量间的关系而建立未知量和已知量之间的比例关系，从而进行化学计算的方法。关系式法的思维本质是守恒原理的应用。关系式法主要适用于较复杂的计算，如多步反应的计算等。

6.公式法

公式法是应用从化学原理和化学定律中总结归纳出的一般公式进行解题的一种方法。公式法的本质是概念原理的数学表达。公式法在解决有关溶液的计算、化学反应速率的计算等方面应用比较广泛。

7.图解分析法

图解分析法是指在认真阅读题目、分析理解题意的基础上，按照知识的内在联系，作图求解的一种方法。图解法的思维本质是用图示反映化学原理及物质之间的数量关系。常用的图解法有数形结合法、数轴分析法、抽象图示法及平衡图像法等。

8.讨论法

这是根据基本概念、化学原理和物质的性质应用已知条件进行分析、推理的一种解题方法。这种方法常和其他方法综合使用。其特点是解题的结果常有几种可能性，必须通过全面分析，一一列举它的每种可能性，再根据已知条件进行检验，确定正确结果。

此外，在化学计算中还经常用到估算法、等效转换法等。这些方法的应用主要体现解题者思维的敏捷性、发散性和创造性，因而在解题中灵活应用这些方法往往较常规思维有事半功倍之效。

结语

在实践中我们也体会到，受各种客观条件的限制，计算类问题解决的教学研究要深入、要发展，还需要获得更温良的土壤。在应试观念的指导下，中学(尤其是重点中学)上课赶进度、快节奏，课外作业多、训练量大仍是个不争的事实，而问题解决的能力培养又是一个长期渐进的过程，需要花费较多的时间和精力。因而问题解决式教学常常面临矛盾、不能尽抒其意。而高考改革所带来的部分化学试卷结构的变化使部分教师观念上淡化计算教学、放弃计算教学，使计算类问题解决的教学研究又面临新的尴尬。研究化学计算类问题解决的教学策略不是对化学计算进行高、深、难度上的挖掘，而是重视学生的学习方法、学习策略的指导与训练，以提高学生的学习能力为宗旨，因而是适应新课改要求的学科教学研究，有继续深入研究的价值。

[1]张国强.高中化学题型以及解题学习探讨[J].中学化学，2013(12).

[2]王贞.倡导新型解题方法促进高中化学教育[J].中学教学参考，2013(26).

[3]刘文斌.高中化学推断题的解题策略探究[J].数理化学习：高一、二，2013(8).

[4]张杰.浅析探究性化学实验题的解题技巧[J].数理化学习：高一、二，2013.