基于数形结合方法的高中化学解题策略探析
2018-04-19李宏虹
摘 要：数形结合思想在现阶段教学过程中得到了广泛的应用，在高中化学科目上也发挥了非常重要的作用。数形结合方法主要是通过分析问题以及其中隐含的数量关系，结合图形进行解答。在高中化学教学中，数形结合思想的应用有效提升教学效率。因此本文主要通过分析数形结合思想在高中化学教学中的解题策略，希望能够为化学教学质量的提高提供理论基础。
关键词：数形结合；高中化学；策略
在化学解题过程中，如何简化解题步骤，提高学生的解题效率是现今教育工作者重点研究的问题，而数形结合思想的应用就有效的解决了这一困惑。在实际解题过程中，将复杂的化学问题用简单图例清晰的表示出来，能加深学生的理解，为学生提供更加简便的解题方式，引导学生找到解题的思路，为学生化学知识的学习奠定基础。
一、 从题目中探究蕴含的化学原理
高中阶段的化学课程不再局限于简单的方程式分析，而是需要学生能够清晰的把握其中复杂的数量关系，并将复杂的关系尽可能的简化，结合图形分析题目，最终提高解题的效率。其中化学题目中的“数”和“形”之间存在的关系能够反映出某些化学原理，因此教师要善于引导学生通过详细的分析其中的各个元素所代表的化学意义以及图形中某个位置点的具体含义来找到对应的原理。这一过程是学生化学思维的形成过程，同时也是帮助学生将抽象的知识转化为直观知识的过程。
数形结合对于化学题目的解决具有积极的作用，题目中的图形辨识度比较高时题目解答就会更加便捷。此时学生只需要将给出的题目读懂，将其中隐藏的化学原理找到，就很容易确定题目的解决思路。
二、 从图像中获得解题所需条件
在高中阶段的化学教学中，化学平衡是非常重要的内容。而针对化学平衡的教学，数形结合是最为常见的方法。学生可以借助图形获得自己所需要的信息，并更加直观的看到化学反应发生的阶段。随后凭借自己的想象力以及逻辑思维解决化学平衡这一问题。
例如，在学习《化学平衡状态》这一内容的时候，由于初接触这一模块，学生会感觉到其中的知识比较抽象，很难理解。因此为了帮助学生深入的理解题目的意义，教师就借助图形来直观的展示化学平衡的状态，绘制vt图，将图形和数字很好的融合在一起。学生通过图形和数字能够很容易分析正逆反应之间的关系以及平衡状态的特点和条件。从下图可以发现，反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；ΔH<0时，经过一段时间的反应最后达到了化学平衡，随着正反应速率的减小，逆反应速率在不断增加，最后达到平衡状态。通过分析图形可以发现，尽管在平衡状态正逆反应速率相等，但是反应依然持续进行，并未停止。图形中的横坐标是时间，而纵坐标是反应的速率。
三、 图像、数字和化学知识相联系
在利用数形结合思想解决高中化学题目时，教师可以尝试引导学生将题目中的数量关系和所学到的化学知识相联系，再辅助以形象的图形，促进学生对化学原理的理解以及对所学知识的运用。通过将图形、数字以及知识相联系，学生的逻辑思维以及推理能力有大幅度的提高，同时学生也能夠在之后的学习中做到“以数解形”和“以形助数”。这一解题方法不仅综合了图形的形象性，还发挥了数字的精确性。本文以容量瓶的读数误差分析为例：
仰视时，液面超过高度线，溶液的体积偏大，配成的溶液浓度偏低；
俯视时，液面超过高度线，溶液的体积偏小，配成的溶液浓度偏高。
由于在容量瓶读数时由于视线位置不同最后读数的准确性也会受到影响，而学生在分析读数误差时常常会非常混乱。因此教师通过为学生绘制出错误的读数图形，能让学生更加直观的分析其造成的误差。
（1） 右图：当在俯视读数时，会造成配制溶液的浓度偏大；
（2） 左图：当在仰视定容时，容量瓶内部的液体体积偏大，最后得到溶液浓度偏小。
平时在开展化学实验过程中，学生对于定容俯视仰视所产生的误差常常分析错误，因此为了避免出现问题，一些教师就总结了“俯大仰小”这一规律，但是其并不适用于所有情况。因此想要从根本上帮助学生理解，就要采用数形结合的思想，让学生清晰的感受到刻度线、液面以及视线之间的关系。
四、 总结
综上所述，在高中化学解题教学过程中，数形结合这一思想发挥了非常积极的影响，学生通过结合数字以及图形来探究题目中所隐含的化学原理，找到题目中各个数量之间的关系，从而更加直观的分析其中的条件，最终得出正确的答案。数形结合思想的应用帮助学生形成了逻辑思维，更快的理解题目中抽象性的知识，从而理清题目中的复杂条件，提高学生的综合素质。
参考文献：
[1] 张彩霞.数形结合思想在化学教学中的应用[J].新课程学习，2014（3）：90.
[2] 郭子春、徐泓.例谈数形结合思想在解析化学习题中的应用[J].化学教学，2013（8）：54.
[3] 人民教育出版社编写组.普通高中化学课程标准实验教科书（选修4）[M].北京：人民教育出版社，2004：2，7，48.
作者简介：李宏虹，福建省龙海市，福建龙海第二中学。
