《节点计算》教学中学生的思维能力培养初探

邵冰

摘 要：本文从温故知新、扩展提高、综合应用三个方面，具体阐述了在《节点计算》教学中学生思维能力的培养策略。

关键词：节点计算 教学 思维能力

中图分类号：G633.8 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2017）04-0125-02

笔者这个学期按照学院要求深入学校沉浸式教研，担任高一化学教学任务，在教学实践中深刻感受到了现在高中生的负担之重，学习之功利且学不得法。心焦之余，总想在有限的教学时间里既高质量地完成教学任务又培养起学生的化学思维。所谓思维，就是明智的学习方法，或者说，教学过程中明智的经验方法。美国著名哲学家、教育家约翰·杜威曾说：“教育在理智方面的任务是形成清醒的、细心的、透彻的思维习惯。教师的任务就是要使学生学会思维，这是个体经验改造要达到的首要目标。”化学计算在当下高考试题中并不明现，只是以选择题或填空题的形式隐现，所以没有引起老师和学生的重视，但是笔者认为，教师通过计算教学可以发展学生的多种思维能力，使学生把握问题的实质，掌握学习方法。

《节点计算》是笔者提炼于人教版高中化学必修1第三章《金属及其化合物》第一节《金属的化学性质》中的《物质的量在化学方程式计算中的应用》一课时的教学内容。何为节点计算？简言之，就是相同的反应物，由于用量不同，生成不同的产物这一类计算。下面，笔者从温故知新、扩展提高、综合应用三个方面来具体阐述在《节点计算》教学中如何对学生进行思维能力的培养。

1 温故知新

温故知新出自《论语》——子曰：“温故而知新，可以为师矣。”

现在这句话的含义已经有了很大的拓展，运用在教学中，就要求教师要善于以“故”为基础，创设积极的思维情境，将学生引入最佳的思维状态，扩展思维空间，让学生水到渠成地接受 “故”中所体现出来的可以迁移到新情境中的“新”。

例1-1请写出：二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应方程式。

在初中化学的学习中，学生已经掌握了酸碱中和反应，所以很快完成了我布置的——但是学生只写出CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O这一个反应，我就引导他们想一想初中时二氧化碳气体如何检验？生：通入澄清的石灰水。师：继续通入二氧化碳呢？生：浑浊变澄清。师：为什么呢？猜一猜？生：生成了可溶于水的物质，碳酸氢钙。师：非常好，我们类比过量的二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸氢钙，如果过量的二氧化碳和氢氧化钠溶液反应会生成什么呢？生：碳酸氢钠。于是学生又写出CO2+NaOH=NaHCO3这一个反应。师：二氧化碳和氢氧化钠溶液反应时，哪种物质过量才会生成碳酸钠和水呢？生：氢氧化钠。师：所以在没有给出反应物用量的情况下，这两个反应都是可能的。

我们不仅仅要关注化学反应的条件，还要重视化学反应中反应物的用量。素质教育要求发展学生的智力，而思维是智力的核心，所以在日常教学中教师就要善于抓住各种契机，逐步培养学生思维的缜密性、深刻性、敏捷性等良好思维品质。

2 扩展提高

通过例1-1的教学，学生已经学会定性地判断反应产物，在此基础上，教师还要引导学生掌握定量计算的基本方法。

例1-2请分析：标准状况下4.48升的二氧化碳气体通入1mol/L，300ml 的氢氧化钠溶液中，试分析所得溶液的组成。

二氧化碳和氢氧化钠溶液的反应方程式有以下两个：

① CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

② CO2+NaOH=NaHCO3

我们通过方程式中两种反应物的物质的量之比确定出此反应有2个节点：n（CO2）/n（NaOH）=1/2； n（CO2）/n（NaOH）=1/1。通过这两个节点将反应分成以下五种情况：

（1）若n（CO2）/n（NaOH）<1/2，即NaOH过量，只发生①反应，反应后的溶液组分是Na2CO3和NaOH；

（2）若n（CO2）/n（NaOH）=1/2，即二者恰好发生①反应，反应后的溶液组分是Na2CO3；

（3）若1/2

（4）若n（CO2）/n（NaOH）=1，即二者恰好发生②反应，反应后的溶液组分是NaHCO3；

（5）若n（CO2）/n（NaOH）>1，即CO2过量，只发生②反应，反应后的溶液组分是NaHCO3；

在初中层面上，学生只知道n（CO2）/n（NaOH）=1/2和

n（CO2）/n（NaOH）=1时叫做恰好完全反应，到高中阶段扩展为

1/2

在节点计算教学中，笔者通过讲透一道母题，向学生循序渐进地渗透极限思维方法，将复杂问题简单化、条理化；鼓励学生一题多解，培养学生的发散思维能力；同时注重形象思维与抽象思维的结合（即数形结合），让学生自然而然地将节点计算适用题型及解题方法在脑海中形成深刻烙印。

3 综合应用

例1-3：已知：氧化性Cl2>Br2>Fe3+，试书写FeBr2溶液与Cl2以4：5反应的离子方程式。

首先，由已知：氧化性Cl2>Br2>Fe3+，我们能够得出还原性Cl-

其次，FeBr2溶液与Cl2的反应符合节点计算的范畴；

① 6FeBr2+3Cl2 = 4FeBr3+2FeCl3

② 2FeBr2+3Cl2 = 2FeCl3+2Br2

已知n（FeBr2）/n（Cl2）= 4/5，2/3< 4/5<6/3，所以①②反应同时发生且反应物没有剩余。

最后，根据氧化还原反应中电子得失守恒，写出离子方程式：

4Fe2++5Cl2+6Br- = 4Fe3++10Cl-+3Br2

此题以小见大，不仅要求学生掌握住氧化还原、离子反应、节点计算等基本知识，而且要求学生会综合运用这些知识，借此来考查学生的逻辑思维能力、信息提取加工能力、分析解决问题能力等等。

4 结语

通过《节点计算》一课的教学，笔者深刻体会到怀特海在《教育的目的》一书中所说：“真正有用的教育是使学生透彻地理解一些一般原理，这些原理能够运用到各自不同的具体细节中去；就像从某种意义上说，随着智慧增长，知识将减少，因为知识的细节消失在原理之中。” 在今后的教育科研工作中，笔者将不断加强自身教育理论学习并在教学中注重学生思维能力的培养，力争达到使学生能够借树木识森林，真正掌握化学学科的学习方法。