周雪花
摘要:化學計算歷來在中學化學教學中占有重要的地位,而現(xiàn)階段學生的化學實際計算能力欠缺,本文對初中生的化學閱讀能力、化學計算能力現(xiàn)狀進行介紹,并提出基于閱讀視角提升化學計算能力的教學對策。
關鍵詞:閱讀視角;化學計算能力;現(xiàn)狀及對策
前言:
化學計算題已經(jīng)走出了“為計算而計算”的考查誤區(qū),考題所涉及的內容,更加注重與日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系,試題所呈現(xiàn)的方式也變得更加靈活多樣[1]。 同時,近年來各科中考試卷都存在閱讀量增加的趨勢,在化學學科考試也有明顯的體現(xiàn)。在初中化學實際教學中,化學綜合計算是讓初中生較為懼怕的一個題型,對學生閱讀理解、分析概括、綜合計算等等能力都提出頗高的要求,這樣的要求下初中生在化學閱讀、計算能力上普遍存在不足。在本文將從培養(yǎng)對學生化學視角材料的閱讀能力來發(fā)展思維,促進化學計算有效教學的研究。
一、初中生化學閱讀、計算能力現(xiàn)狀
1.初中生的化學閱讀能力不足
閱讀能力的要素主要包括:認讀、理解、記憶、分析、綜合、速讀、應用、評價、創(chuàng)造。近年來初中化學學科教學越來越重視真實化學,真實探究。題干內容較多,信息量大,部分學生存在閱讀困難,遇到大型的科學探究題、綜合性計算題,就會本能的反映出不會和產(chǎn)生排斥心里。而事實只要能靜心讀題、審題、找關鍵信息,問題都可以迎刃而解。提升學生的閱讀能力,將閱讀能力的培養(yǎng)和化學學習有機融合,對于增強學生的化學學習能力是十分關鍵的。
2.初中生的化學計算能力不足
化學計算是初中化學教學中尤為重要的內容,主要涉及化學式計算、化學方程式計算、溶液計算等等。在日常教學中發(fā)現(xiàn)化學計算能力不足主要體現(xiàn)在學生的計算基礎不扎實、對化學計算涵義不明確,計算方法單一,理解能力、提取有效信息的能力等等上,故遇到綜合性的化學計算題時,中等和中等以下的同學直接放棄作答。因此,需要幫助學生建立“分析稍復雜體系中化學變化前后物質組成”的思想方法,建立有序而嚴謹?shù)乃季S程序。同時幫助學生用動態(tài)和聯(lián)系的觀點認識化學變化,有效訓練學生分析問題的系統(tǒng)性。
二、閱讀視覺
閱讀是個復雜的行為,需要從多角度來探索它。學生化學閱讀能力的培養(yǎng),要見成效,需要有效地引導,并非漫無目的的讀,把傳統(tǒng)閱讀與學科閱讀結合起來,兼顧課內閱讀與課外閱讀,賦予化學閱讀教學更新的意義。
化學閱讀視角是一種理解,領悟,吸收,鑒賞,評價和探究的思維過程,是從視覺材料如文字和圖、符號、公式、圖表等中獲取信息的過程。培養(yǎng)對學生化學視覺材料的閱讀能力來發(fā)展思維,提升學生從題干中提取、加工、運用信息的能力,從而促進化學計算的有效教學。
三、基于閱讀視覺提升初中化學計算能力的策略
1.基于真實實驗閱讀 調動化學計算積極性
基于真實實驗的深度教學,因真實而有細節(jié)、不單調,學習才有趣,思維才更全面,定性與定量相結合,宏觀、微觀、符號、曲線“四重表征”轉換的問題情境,引導學生從“四重表征”水平思考問題,有利于提高學生對曲線圖像的理解能力[2]。在日常課堂教學中教師要基于真實實驗閱讀,讓學生體會到學習化學各類計算基礎知識,是可以解決生活實際問題,讓學生在計算過程中有成就感,從而調動計算積極性。通閱讀來克服閱讀困難,削弱對化學計算的恐懼感。讓學生會真實地感受到解題是有意義,這就是學生學習知識的本質意義和本源動力。
2.注重基礎閱讀 夯實化學計算基礎
初中化學計算與數(shù)學計算是有所區(qū)別的,主要是考察對各類知識的綜合應用,需要以化學概念、化學原理為核心,需要加強學生對基礎知識的理解和運用。學生在化學計算方面能力不足,主要體現(xiàn)在化學計算基礎知識不夠扎實,需要教師強化基礎知識,注重基礎閱讀能力,引導學生學會分析、剖析問題的核心,再通過變式訓練檢驗掌握程度。逐步訓練讓化學綜合計算變得輕松,有效提高解題正確率。
【案例】葡萄糖溶液是將葡萄糖(化學式:C6H12O6)溶于水形成的。某溫度下一定質量的葡萄糖溶液中氫元素的質量分數(shù)為10%,則該溶液中碳元素的質量分數(shù)為( )
A.5% B.10% C.25% D.60%
學生困難:1.理不清其中的關系,無從下筆;2.認為溶液中氫元素僅來自于溶質酒精,忽略了溶劑水中也有氫元素。
此題表面情境體現(xiàn)出的是溶液中的溶質、溶劑、溶質質量分數(shù)的計算,實質還涉及到物質與元素、元素與元素之間的關系。學生在中考復習階段的練習中仍然找不到解決問題的本質方法,體現(xiàn)了知識掌握不夠扎實,沒能建構化學計算知識體系,無法將知識融匯貫穿。
教師引導:
提醒學生找出溶質、溶劑,并寫出相應的化學式;
然后引導學生發(fā)現(xiàn)關系,每種物質不僅都含氫元素,還含氧元素,且每個分子中氫原子和氧原子的個數(shù)比都是1:2,即意味溶質、溶劑不管以任意比例混合溶液中氫原子和氧原子的個數(shù)比都是1:2。
學生在教師的引導下進行閱讀,理清關系,問題得到順利解決。教師此時可以通過變式訓練來鞏固和提升解題思路和方法。
【變式訓練】一定濃度的酒精(C2H5OH)的水溶液常用來消毒,現(xiàn)有某種酒精的水溶液,經(jīng)測定溶液中氫元素的質量分數(shù)為12%,則溶液中酒精的質量分數(shù)為( )
A.75% B.92% C.23% D.46%
學生困難:首先學生不懼怕讀題,但存在的困惑是溶質、溶劑中氫氧原子個數(shù)比不存在特定關系。
教師指導:此題題干內容與上一題相似,但上題的解題方法不能用。求溶液中酒精的質量分數(shù),需要我們回歸計算溶質質量分數(shù)的本質,首先要解決的問題是溶質、溶劑的量。
學生解題:
解:設酒精分子和水分子的個數(shù)分別為x、y。
x:y=1:3
∴ 46÷(46+18×3)× 100% =46%
3.加強閱讀指導 提升化學計算有效性
教師需要加強閱讀指導,提升學生的審題能力。審題就是對化學涵義進行分析,找到其中的條件,明確解題的關鍵點,列式解題。教師可借助對例題的示范以及引導,讓學生掌握審題技巧、學會科學的解題思路以及步驟,在化學計算方面形成珍重縝密的習慣,這樣解題效率就會有一個更好的提升。
【案例】24.9gCa(OH)2、CaCl2、CaCO3的混合固體中,測得鈣元素的和碳元素的質量比為30:7,將160.0g稀鹽酸加入該固體中,固體全部溶解得到177.2g溶液。則該混合固體中鈣元素的質量為多少克?
學生困惑:1、177.2g溶液是什么物質?2、Ca(OH)2、CaCl2、CaCO3各有多少克?3、要進行化學方程式計算嗎?
教師引導:
學生領會:學生在教師的引導、分析下,得出此過程中總質量減少是因為產(chǎn)生了氣體二氧化碳,根據(jù)質量守恒定律得出二氧化碳的質量,再依據(jù)m(CO2)→m(C)→m(Ca)。
教師正確的指導方法,不僅讓學生輕松理解題意,還讓學生的解題效率大大提高,也讓學生在化學計算中重新建構計算方法和思維,有效鍛煉學生的邏輯推理能力。
4.組建閱讀小組 拓展化學計算思路
中學生學習化學計算,則是從的角度豐富和完善對物質的組成、性質和變化規(guī)律的認識[2]。初中生計算解題思路、方法單一,其主要原因是各部分知識獨立成團,不會將知識進行整合、聯(lián)系、綜合運用。比如:在涉及單個或多個化學反應的化學計算時,學生首先會想到根據(jù)化學方程式計算,拼命寫出所有化學反應,最后計算過程復雜,不僅耗時且易錯。在中考復習階段,組建閱讀小組也是學習小組,讓學生成為化學計算學習中主角,分享解題思路,這個過程不僅讓課堂充滿思辨,還有學習的樂趣和自豪感。
【案例】現(xiàn)有Fe2O3和CuO的混合物mg,在高溫條件下用足量的CO還原,得到金屬混合物2.4g,將生成的CO2氣體用足量的澄清石灰水全部吸收后,產(chǎn)生白色沉淀5.0g,則m的數(shù)值為 。
學生訓練之前的一般思路:主要還是利用數(shù)學解題思維,解設Fe2O3和CuO的質量為x、y,然后進行方程式計算,過程十分復雜。
學生經(jīng)過前期系統(tǒng)的閱讀指導訓練后,閱讀小組討論后根據(jù)題干信息畫出本題的思維導圖,發(fā)現(xiàn)解題的突破口。最終在各小組的思辨下,得出兩種簡單的計算方法。
學生方法一:1.根據(jù)反應前后碳元素守恒,得出關系:CO~CO2~CaCO3 ,利用5.0g
CaCO3求出CO、CO2質量;
2.然后再根據(jù)質量守恒定律:參加反應的各物質的質量總和=反應生成的各物質的質量總和,即m(金屬氧化物)+m(CO)=m(金屬)+m(CaCO3)
學生方法二:1.學生在方案一的基礎上發(fā)現(xiàn)參加反應的一氧化碳和反應生成的二氧化
碳的質量差便是金屬氧化物失去的氧元素的質量,由此得出:
CO~CO2~CaCO3~O;
2.根據(jù)5.0gCaCO3求出金屬氧化物中氧元素質量為0.8g,故m=2.4g+0.8g=3.2g 。
通過閱讀小組合作模式,學生集思廣益,用多種方法解決問題,不僅提升思維廣度,同時進步將計算知識融會貫通、完善知識體系。
化學計算是初中化學教學中重要的教學內容,教師可基于化學閱讀視角,調動初中生化學計算積極性,夯實計算基礎,改進教學方式,拓展學生解題思路。教師在教學中應積極探究初中化學計算教學和命題的策略,幫助學生走出學習困境,提升學生化學計算能力。
參考文獻:
[1]許乃義.一道中考化學計算題的命題實踐與反思[J].化學教學,2019(3):82-85
[2]汪國華,徐泓,王娟.中考化學計算題的調查與思考——基于2019年部分中考化學試卷的統(tǒng)計分析[J].化學教與學,2020(12):48-53.