探究式学习走进化学计算

颜秉升

摘要：探究式學习是指在老师的指导下学生通过自主地参与探索而获得知识的过程。在这个过程中，由原来的被动学习变为主动探究，学生既获得概念与规律，又能掌握研究的方法，形成研究事物所必需的探究能力，培养学生的创新精神和实践能力，避免题海战术，在实际教学中更具有实效性。

关键词：探究式学习；化学计式；溶质质量分数；化学方程式

一、问题的提出

初中化学计算包括有关化学式的计算、有关化学方程式的计算及有关溶液中溶质的质量分数的计算。初中生初学化学，对抽象概念如相对原子质量、相对分子质量、化学方程式、溶质的质量分数等概念理解不是很深刻，应用不够灵活，蕴含在实际问题中的化学计算往往不知如何解决，成为初中生学习化学的难点与分化点之一。

二、有关化学式的计算

有关化学式的计算需要相对原子质量、相对分子质量、化学式的意义为基础。在教学中，我先让学生阅读自学教材，师生共同分析教材例题，使学生充分理解化学式计算的意义后，再由学生利用所学物质的化学式，按化学式计算的三种基本类型自编习题，全班共同完成。

例如：（1）计算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3的相对分子质量。

（2）计算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3中各元素的质量比。

（3）计算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3中氧元素的质量分数。

通过上述练习，学生已掌握有关化学式基本计算的思路，再结合教材例题提出新的问题：硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的质量分数是35%，表示的含义是什么？学生很容易回答出：表示100g NH4NO3中含有氮元素的质量是35g，你是怎样计算出来的？学生回答：100gⅹ35%=35g。接着提问：若35%并没有作为已知条件直接给出，该如何计算？学生思考后很容易得出，可以根据NH4NO3的化学式计算得到，这样由浅到深，逐步深人，学生深刻理解了物质中某一元素质量分数的含义，这一类计算就迎刃而解了，最后以一种典型物质如尿素[CO（NH2）2]为例，学生自编习题，将有关化学式计算的题型统一到一种物质中。

例如学生自编的题：

尿素（CO（NH2）2）是农业上常用的一种氮肥，试计算：

（1）CO（NH2）2的相对分子质量；

（2）CO（NH2）2各元素的质量比；

（3）CO（NH2）2中氮元素的质量分数？

（4）60kgCO（NH2）2中含氮元素的质量是多少？

通过变式练习，预设学生的易错点，不断地呈现矛盾，解决矛盾，一步一个台阶，循序渐进，最终达到熟练掌握根据化学式计算的技能。

三、有关溶液中溶质的质量分数的计算

有关溶液中溶质的质量分数计算必备知识是溶液的组成（溶质、溶剂）、溶液中溶质质量分数的概念和计算式。学生必须掌握了必备知识，才能进行有关的计算。

下面以“溶质的质量分数”教学为例：

创设问题情景1：我们学过的溶质的质量分数的公式是怎样书写？

创设问题情景2：我们学过哪些有溶液参加的化学反应？

为下面的学习作铺垫。

溶质的质量分数与化学方程式之间有什么关系呢？抛出这个问题后，同桌之间就开始找化学方程式，没有溶液的不行，有溶液的，溶质、溶剂和溶液这三个量，怎么用？配上什么数据计算更简便？

例题1：100g硫酸溶液与13g锌恰好完全反应，求该硫酸溶液中溶质的质量分数？

教师引导学生讨论分析，采用逆推法求解，怎样从要解决的问题出发，利用上题目中提供的已知量？

若要求硫酸溶液中溶质的质量分数，根据溶质的质量分数计算公式，已知溶液的质量100g，先求硫酸溶液中溶质的质量即100g溶液中H2SO4的质量。根据化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，已知Zn的质量13g，能够求出溶质H2SO4的质量，然后学生动手由已知条件做突破口，在练习本上形成解题过程。

教师再次提出问题：若直接设溶质的质量分数为X，如何？

通过探究式学习，举一反三，使学生的认识从感性上升到理性，达到质的飞跃。在探究的过程中，学生能充分感悟和体验运用化学概念进行化学计算的方法，自然形成化学计算能力，培养了解题技能。

在教学中要充分利用不同学生的不同特点，因势利导，允许一部分学生先会，一部分学生慢半拍，可以按照成绩和性格特点，划分学习小组，实行小组合作，快的带慢，互助探究学习，并把问题集中起来，反馈到课堂上，教师适时适度适当答疑点拨，所有学生引以为诫，达到知识的升华。实行“兵教兵”的方式，增加了更多的“老师”，教人者是同龄人，更容易理解对方的思维盲点，理清自己的解题思路，掌握的更牢固，被教者领悟所学知识，得到进步，最终达到统一要求，活跃了学生的思维，充分发挥他们的想象力和创造力。

例题2：73g质量分数为20%的盐酸与足量大理石反应，生成二氧化碳的体积（标准状况）是多少？（在标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L）

教师点拨：在进行化学方程式计算求二氧化碳的质量时，是用73g做已知量？还是用73g×20%做已知量？

教师点睛：化学方程式的计算满足：一是纯量的计算，二要遵守质量守恒定律。

学生只有在应用所学知识解决实际问题中，才能把知识学活。化学计算题往往与生产生活紧密结合，一些习题问题情景也较长，学生读题时不能筛选有用信息，排除干扰信息。有的学生读题时抓不住题目关键点，甚至读不懂题。这就要求教师指导他们学会读题审题，学会分析方法，读题时明确题目要求是什么，给了哪些数据，哪些数据可用，哪些数据不可用，是纯物质还是含有杂质；哪些是明显条件，哪些是隐含条件，哪些是问题情景，哪些才是题干。先是教师带领学生读题分析，之后由学生读题分析，教师或学生评价补充。这种学习方式既培养学生的自主探究能力，又培养了师生间的情谊，使学生的能力在解决实际问题中不断提高。

古人云：不积跬步，无以至千里。教学也是一样，要将探究式学习有机融入初中化学计算中，在进行教学设计时，应注意步伐要小，阶梯要小，学生攀登不感到困难。同时要注意变式练习，举一反三，灵活应用，逐步掌握化学计算技能，充分认识定量计算对于化学科学发展的重大作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准：2011年版；北京师范大学出版社，2012.1

[2]魏明贵.初中化学计算教学的问题与对策.化学教育，2016（5）

（作者单位：辽宁省抚顺市东洲中学113004）