数形结合法在大学化学教学中的应用

刘丽

本文主要介绍在大学化学教学中的一些数形结合的例子，在教学过程中发现，如能善于将一些知识点以数形结合的方法加以体现，对学生的理解记忆有着很大帮助，使得乏味的文字变得更加生动，课堂的教学效果得到提高。

1规律巧记型

在分析化学中，根据用量的多少，将分析化学方法分为常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析的知识点中，在知识点的阐述中是分固体样品和液体样品来进行的，要记忆这个知识点，必须要记以下几个要素：（1）固体样品各个分类的范围共4个；（2）范围的单位2个；（3）液体样品各个分类的范围共4个；（4）每个分类的名称共四個；（5）牢记区分固体样品、液体样品不能混淆。如果利用数形思想如图（一）记忆，不难发现数轴上的这6个分界点（2个系列）是有规律的，从大的数到小的数分别缩小10倍，100倍。这样，记忆要素就减少了四个，而且记忆的数字少了（数值最容易记错），这里只要提醒学生是在0.1（或10）的基础上缩小10倍以后得到0.01（或1），再在0.01（或1）的基础上缩小100倍得到0.0001（或0.01），而不是笼统的都是用第一个数来缩小。其实只要知道了数值对应的单位，就能知道是固体样品还是液体样品了。这样可以避开不好记的雷区，用寻找规律找到巧记的方法，而且不容易记错。

2结论巧记型

在物理化学化学动力学中，有一张表格是非常重要的，这就是简单级数反应的动力学特征，这个知识点在大部分课本中都是以表格的形式呈现，信息量是非常的大，而且对于动力学方程学生容易记混淆，但是如果利用数形结合以及利用隐含条件，以及一些结论，这个问题变得迎刃而解。这样只要记作图特点的几个要素，隐藏条件等学生都可以明白，这样记住的公式是非常牢固的，不易忘记且不容易出错。动力学方程的左边都是任意状态减去初始状态动力学方程的右边都是kt。以零级为例说明：零级是c～t作图是直线，所以用c的形式减，任意减初始c-c0，由于c0，所以c-c0=-kt在教学的过程当中，也会提出另一道例题，在0级，一级，二级反应中，哪个反应可以完全，时间是多少。这道题按照常规的思维是缺少已知条件的，但若果对动力学方程很熟悉，同学们还是很容易给出答案。为什么呢，反应完全，就意味着终了状态的浓度为0了，那么在这3个动力学方程当中， ， 都是没有意义的，方程是无解的，所以只能是0级反应可以反应完全，并且可以很方便的求出反应时间。通过的结论的记忆，将记忆要点精炼，找到规律，这对学生的记忆非常有帮助，记忆的准确度得到了很大的提高。

3理解记忆型

在无机化学，稀溶液的依数性之一沸点的升高的教学过程中依然可以用到数形结合的思想。在饱和蒸气压、沸点、溶液的蒸气压下降等知识点的基础上，将三个知识点一起体现在图二中，就很容易得到溶液沸点升高的结论，在教学过程中，通常利用PPT动画的效果，学生可以更好的理解为什么溶液的沸点会升高，其本质就是溶液的蒸气压下降，课堂反馈的结果非常理想。

4启发式记忆型

分析化学教学过程中，发现氧化还原滴定的滴定突跃（ ）的讲授过程中用到数形结合的思想帮助学生记忆结论，加深对前面准备知识的理解，相辅相成，记忆简单方便，效果理想。思考能力也可以得到相应的提高。如该章节一开始就是讲到氧化还原反应的分类是按照滴定剂来分类的，很显然装在滴定管中的应该是氧化剂（这里是第一处启发，会以提问的形式给出），那么怎样的才可以做氧化剂呢（第二处启发），根据无机化学的知识，只有电极电势大的才可以做氧化剂，那么也就是说，只有滴定管中的溶液的电极电势一定 会比锥形瓶中溶液的电极电势 要高 ，利用数轴表示如图三（b）（第三处启发），所以自然而然的可以得到滴定液比锥形瓶中的溶液大。而在绘制滴定曲线的时候反映的是锥形瓶中溶液的电极电势，当锥形瓶中的物质反应完了，继续滴定，那么锥形瓶中的溶液就是滴定液了，那么锥形瓶中的电极电势经历了一个怎样的过程（第四处启发）？很显然，是从小变到大的过程，所以非常自然的得到滴定曲线的形状如图三（a）。滴定突越很显然在 和 之间，如图四（b），所以滴定突越的范围就是，小的加，大的减，如图四（c），而加减的因子形式是一样的， 对 ， 对 。通过这样，利用数形结合的启发式引入讲解，学生很容易就记下滴定突越的结果，只要记三个要素（1）大电极电势滴小电极电势，（2）加减因子形式（3）大的减，小的加，下标相对应。通过这个方法，学生加减不会弄反，下标不容易混淆，记忆简单准确。

5结束语

高专的学生基础都比较差，并且缺乏学习方法，理解记忆的能力比较薄弱，在课堂的教学过程中教师如果能有意识的将知识点形象化，图形化，对教学效果有着很好的提高，并且与学生启发式的互动中，对于学生的理解力思考力有着一定的提高，促进学生形成自己的学习方法，学习理念。

（作者单位：江西省中医药高等专科学校）