减负背景下提升“初中化学计算”课堂教学效能的策略研究

张静

摘 要：“双减”政策背景下，如何有效提升课堂教学效能？笔者针对初中化学教学中的重点和难点内容之一的化学方程式的计算，提出突破常规“题海式”的教学模式，把学生从“做题者”变成“出题者”来引导其学习，变被动解题为主动设题，在“考别人”的过程中实现自身“学更好”，从而有效提升课堂的现场教学质量。

关键词：减负;初中化学计算;提升;课堂教学效能;策略

中图分类号：G633.8   文献标识码：A   文章編号：1673-8918（2022）21-0131-04

2021年7月24日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，其中主要内容之一是要求有效减轻义务教育阶段学生的作业负担，这就要求教师在课堂有限的时间里，有效地传授知识，这就更加突出了提升教学课堂效能的重要性。笔者认为：在初三化学教学中，对化学计算的教学存在的问题尤为突出，因为传统的化学计算教学模式比较偏重理论化，“填鸭式”的教学方式比较突出，一般都是传统的“两步”教学模式——老师讲例题、学生练习题。这种教学模式下，就很容易出现学生为了掌握这个知识点而疯狂刷题，被动做题，靠量变来达到得高分的目的，增加了学生的作业负担，违背了双减的精神。这一知识点在中考中属于必考知识点。解读《2019年重庆市中考考纲》的第60点：能利用化学方程式进行计算。这一考点一般出现在重庆市中考试卷的24题，也就是试卷的最后一道题，分值6分，可见这一知识点的重要性。

所以，如何讲好这一课题？不能只停留在“授鱼”。笔者认为如果引导学生能“以渔”，也就是说教师的授课目的要在于“授以渔”，让学生能通过教师的引导，不仅学会解这类题，还能根据所学知识和生活场景，自己编题，应用于生活学习中，未来自然就能应用于科学研究和工业生产实践中，那不就更能达到教学的目的了吗？所以，为了达到这一目的，笔者的教学过程分三个阶段，具体如下：

第一阶段：入门阶段——利用化学方程式的简单计算。这一阶段的教学目的有三点：①介绍化学计算的由来。②计算的基本步骤。③自编简单化学计算题。

从初三化学教材的实际出发，学到第四单元的时候，学生已经对物质发生的化学变化从宏观到微观有了一定的认识，此刻，我们不禁会想到：发生化学反应的时候，物质的种类在发生变化，那物质的质量会发生变化吗？提出问题，引发学生探究化学反应中质量关系的欲望，模仿拉瓦锡的定量实验过程，引出质量守恒定律。从质量守恒定律的宏观和微观探究过程中，让他们知道其实反应物和生成物之间存在着质量关系，所以，我们在实际生活生产中，如果需要一定质量的某种物质，就可以通过化学方程式算出需要的反应物的质量了。这样，就让学生理解了化学计算的由来和作用，也就能更好地应用它。这里，我们就可以用《人民教育出版社》（化学）九年级上册2012年6月第一版的《课题3 利用化学方程式的简单计算》的例1来进行讲解。

【例1】 加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？（计算结果保留一位小数）

这是入门题，要让孩子有兴趣有信心做计算题，在讲解这道题时，可以用“5步解题法”。

解：设可以得到的氧气的质量为x，则：

第1步：读题审题，写反应  2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

第2步：明确目的，找已知31632

第3步：找关系，设未知数6.3gx

第4步：列比例式3166.3g=32x

第5步：求解x=0.6g

答：可以得到的氧气的质量为0.6g。

此过程中讲解的重点是计算格式和规范性。特别是如何设未知数，带单位时数据有单位的要带单位，未知数x后面不写单位，最后结果除不尽，如何保留数据，强调要“答”，避免过失性的失分。

在学生掌握了基本计算的原理、方法和格式以后，就可以开始激发学生的创作兴趣了。

可以从当前热门的时事话题或者生活中的化学变化入手，根据所教学生的学习水平和情况，可以老师提供素材，学生编，也可以学生根据自己的兴趣爱好，自编题目。

教师提供的素材举例：

①当前新冠病毒肆虐全球，家用消毒用到过氧化氢制取氧气。

②电解水制取氧气。

③……

编好后，同小组的同学组内分享，然后每组投票选出一道，全班分享。这样不仅激发了学生的学习积极性，让学生觉得化学就在自己身边，能用化学知识解决生活实际问题，让学生感受到化学计算不那么枯燥无味，变被动刷题为自发主动解决问题。这样只用两道题，就可以让学生掌握这个知识点，大大提高了课堂效能。全班分享了以后，老师还可以在这些题的基础上，加深题的难度。比如，上面①和②的素材有学生都用了的话，就可以变成：如果要制取相同质量的氧气，哪一种物质更划算？

在实际生活中，我们可能会遇到哪些问题呢？比如：药店里出售的高锰酸钾或者过氧化氢都不是纯净物，是混合物，怎么办？这就引入第二阶段的学习：利用化学方程式来进行混合物的计算了。

第二阶段：利用化学方程式来进行混合物的计算。例题就可以直接在例1的基础上变一下即可。这样，学生更能结合实际应用化学计算这一技能了。

【例2】 加热分解7g含高锰酸钾90%的高锰酸钾药片（杂质不分解产生氧气），可以得到氧气的质量是多少？（计算结果保留一位小数）

解：设可以得到的氧气的质量为x，则：

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

31632

7g×90%x

3167g×90%=32x

x=0.6g

答：可以得到氧气的质量是0.6g。

学生通过计算，很明显地就能看到与纯净物计算的差别，而且更能理解方程式中每一种物质的含义了：必须是纯净物的质量才能作为计算的依据。如果是混合物，就应换算成纯净物来进行计算。这样，更能激发学生解决生活中更多的实际问题，因为生活中用的物质混合物种类更多。比如：冶炼钢铁的时候，这样，就可以把下册的例题当成练习题来做，一节课，把上下两册的两课时的内容都可以讲完，大大提高了课堂效能。此时，学生也可以根据上一阶段的经验，自己编制题目，小组分享，全班分享。

这是上一个阶段用的素材，可以在这个基础上改编：

①当前新冠病毒肆虐全球，家用消毒用到双氧水制取氧气。

②电解水是加入硫酸钠，制取氧气。

③……

此后，在學习第九单元时，接触了溶液，又有新问题出现，如果是在溶液中进行的化学反应，又怎么应用呢？这就是我们计算的第三阶段的学习，涉及化学反应的溶质质量分数的计算。这一知识点在重庆市中考中出现的概率最大，故笔者重点讲解。

依然从教材出发，虽然在本单元课题3的正文中没有涉及化学反应的例题，但是后面的练习部分有，所以，笔者就选取部分练习题来讲解。

【例3】 （选自《义务教育教科书》九年级下册化学第45页，练习与应用第5题）

100g某硫酸恰好与13g锌完全反应。试计算这种硫酸中溶质的质量分数。

在讲解这道题时，仍然运用“5步解题法”。

解：设硫酸的质量为x，则：

第1步：读题审题，写反应  Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

第2步：明确目的，找已知

ω=m（溶质）m（溶液）×100%

第3步：找关系，设未知数6598

13gx

第4步：列比例式6513g=98x

第5步：求解x=19.6g

ω=19.6g100g×100%=19.6%

答：这种硫酸中溶质的质量分数为19.6%。

在学生掌握了解这种题的思路和方法，规范书写格式后，我们就可以在这道题的基础上进行改编，进一步探索反应后所得溶液溶质的质量分数。这样可以减少运算量，也让学生领略到一道题可以从多种角度来命题。

改编1：100g某硫酸恰好与13g锌完全反应，试计算所得溶液溶质的质量分数。

解此题时，学生容易出错的地方就是求反应后溶液的质量，用溶质加溶剂的方法，不仅计算步骤繁杂，而且有学生看到有氢气逸出，又要去减氢气，这样就错了。这时，我们可以引入“整体法”，让学生学会从反应前后整体的角度来分析问题，首先让学生想象这个反应是在烧杯里进行的，把反应前所有物质加入烧杯里，反应后整个烧杯里，只有氢气逸出了，剩下的都是溶液，所以根据质量守恒定律，只需要把反应前加入的物质全部加起来，减去产生的气体，就是反应后溶液的质量。这种方法可以避免学生分析不清楚，特别是不用专门去分析水的质量，对有水生成的反应，学生就容易漏加原溶液中水的质量，这就是整体法的优点。针对这一情况，我们不妨触类旁通，把有沉淀的情况也来跟同学们探究一下。

改编2：100g质量分数为19.6%的硫酸与15g锌铜合金恰好完全反应后，试计算所得溶液溶质的质量分数。

这道题跟例1，方法和原理都相同，只是生成物情况不同，产生的是沉淀，也不属于溶液，所以仍然可以用整体法算反应后溶液的质量。

最后归纳总结：m（反应后溶液的质量）=m（溶质）+m（溶剂）=反应前物质的总质量-气体-沉淀。

学生在掌握了涉及化学反应的溶质质量分数的计算后，可以引导学生模仿教师改编题的过程，自行出题。

【能力提升第1步】提供情景，引导学生创编计算题：

比如：①实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。

②用稀硫酸除铁锈（此时可以给出化学方程式，这样就变成了考信息型的化学计算，更能应对中考要求）。

【学生自编】略

【能力提升第2步】家庭作业：自编并完成两道化学计算题。

【能力提升第3步】决战中考。（节选自《2021年重庆市中考题A卷》24题）

24. （6分）二氧化氯（ClO2）常用于自来水消毒，工业制取原理为2NaClO3+4HCl（浓）2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O。某工厂将30kgNaClO3固体加到100kg浓盐酸中，反应一段时间后，生成13.5kgClO2（生成的气体全部逸出，其他物质全部形成溶液）。

已知：NaClO3和ClO2的相对分子质量分别为106.5和67.5。

试计算：（1）NaClO3中钠元素和氧元素的质量比为    。

（2）参加反应的NaClO3的质量。

（3）所得溶液中NaClO3的质量分数（计算结果精确到1%）。

解：（1）NaClO3中钠元素和氧元素的质量比为23∶（16×3）=23∶48;

（2）设参加反应的NaClO3的质量为x，生成氯气的质量为y。

2NaClO3+4HCl（浓）2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O

21313571

x13.5kgy

213x=13513.5kg=71y

解得：x=21.3kg y=7.1kg

答：参加反应的NaClO3的质量21.3kg;

（3）所得溶液中NaClO3的质量分数：

30kg-21.3kg30kg+100kg-13.5kg-7.1kg×100%≈8%

答：所得溶液中NaClO3的质量分数为8%。

此题是求反应后溶液中溶质质量分数，那如果反过来，已知反应后物质的质量，求反应前溶液中溶质的质量分数，又怎么办呢？我们不妨也来探寻一下。

（改编自《2017年重庆市中考题A卷》24题）

向碳酸钾溶液中通入二氧化碳，反应的化学方程式为：

K2CO3+CO2+H2O2KHCO3。

恰好完全反应后，得到溶质的质量分数为10%的溶液50g。

试计算：（3）原碳酸钾溶液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）。

此题要求原碳酸钾溶液中溶质的质量分数，根据：W（碳酸钾溶液）=m（碳酸钾溶质）/m（碳酸钾溶液）×100%。碳酸钾溶质的质量，可以根据化学方程式计算直接求出。而原碳酸钾溶液的质量如何求出呢？题目给出了反应后溶液质量为50g，相当于现在已知了反应后溶液的质量，它是不是等于碳酸钾溶液的质量和二氧化碳的质量之和？而二氧化碳的质量我们通过方程式也可以求出，这样，碳酸钾溶液的质量不就出来了吗？

至此，如何求涉及化学反应的溶质的质量分数的计算，重点探讨其中的难点和易错点，也就是如何求反应前，或者反应后溶液的质量，具体情况具体分析，学会灵活运用。

这就是初中阶段的三类计算，对学生而言，只要了解了计算原理，从生活实际出发，有根有据，就顺理成章地可以把这个知识点掌握了，不用填鸭式教学模式，也不用题海战术。教的目的是为了不教，只要激发出了学生的学习积极性，教师用合适的方法加以引导，相信学生定能将问题迎刃而解。

综上所述，在减负的背景下，切实减轻义务教育阶段学生的学习负担，不仅能推进智育发展，增强学生的学习竞争力，还能提高课堂质量，而优化教学方式、提升学生课堂学习效率又是提高教育质量的重要一环。只有不断强化学校教育主阵地，向课堂“40分钟”要效率，让学生在课堂时间内学足学好，才能将更多的时间还给学生，才能使为国家战略和现代化建设培养德智体全面型人才成为可能。文章是笔者在多年教学经验基础上，突破“題海”式常规教学法，提出从“出题”视角来培养学生创新性解题能力的教学方法，提升了课堂教学效能，诠释了如何将减负落实到课堂教学中去，期望这些尝试能为同行提供一些借鉴。

参考文献：

[1]中共中央办公厅 国务院办公厅.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见[DB/OL].http：∥www.gov.cn/xinwen/2021-07/24/content_5627132.htm，2021-7-24.

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[3]罗滨.初中化学教学关键问题指导[M].北京：高等教育出版社，2015：122.

[4]课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.化学[M].九年级下册.北京：人民教育出版社，2012：45.

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[8]课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.化学[M].九年级上册.北京：人民教育出版社，2012：28.