王劍鋒

（江蘇省蘇州市吳江區(qū)盛澤第二中學(xué)，江蘇蘇州 215000）

引 言

在初中化學(xué)課堂教學(xué)中，計算教學(xué)既能夠幫助學(xué)生深入理解基本概念與基礎(chǔ)知識，也可以提升他們分析與解決實際問題的能力，其在整個教學(xué)體系中占據(jù)著不可替代的地位，也是發(fā)展其化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。初中化學(xué)教師應(yīng)基于思維導(dǎo)圖視角出發(fā)，充分借助思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢實施計算教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合思維導(dǎo)圖更好地計算與解題，進而提升他們的解題水平。

一、在化學(xué)式的有關(guān)計算中運用思維導(dǎo)圖

化學(xué)式計算是初中化學(xué)教學(xué)中的基本部分，是學(xué)習(xí)化學(xué)方程式計算的基礎(chǔ)，而核心概念是相對分子質(zhì)量，學(xué)生以理解含義為基礎(chǔ)展開化學(xué)式計算[1]。教師應(yīng)依據(jù)課程標準與要求，將教學(xué)目標設(shè)定為相對分子質(zhì)量的計算，并組織學(xué)生通過繪制簡單的思維導(dǎo)圖快速計算出相對分子質(zhì)量及物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比，初步培養(yǎng)他們運用思維導(dǎo)圖進行計算的能力。

例如，在教學(xué)初中化學(xué)“化學(xué)式”計算時，教師先在多媒體課件中展示一些化肥中的氮元素含量，搭配問題：某種化肥中的氮含量≥47.3 是怎么來的？利用生活化的具有啟發(fā)性的問題引出新課，組織學(xué)生回憶分子、原子、元素、物質(zhì)的概念，然后隨機挑選一名學(xué)生上臺用圖式來表示各個概念間的關(guān)系，并讓學(xué)生思考相對原子質(zhì)量的概念。接著，教師羅列出一系列常見的元素，包括CO2、NH3、H2O、O2、P2O5、PCl3等，要求學(xué)生計算出每種元素中的原子數(shù)量；然后提出問題：那么分子是否可以用相對分子質(zhì)量來表示？引出相對分子質(zhì)量的概念，讓他們計算H2O 的相對分子質(zhì)量。這樣教師由生活實例引出新課，從相對原子質(zhì)量自然過渡至相對分子質(zhì)量，符合初中生的心理特點，也能使學(xué)生在練習(xí)中歸納知識，從而發(fā)展他們的計算能力，使其學(xué)會繪制所學(xué)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖。

二、在化學(xué)方程式的計算中采用思維導(dǎo)圖

在初中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)方程式的計算是對相對分子質(zhì)量計算的深入，目的是為后續(xù)學(xué)習(xí)含雜質(zhì)物質(zhì)的計算扎實根基，核心內(nèi)容是化學(xué)方程式計算的理論意義，學(xué)生應(yīng)厘清微觀粒子和宏觀物質(zhì)間的關(guān)系，學(xué)會運用化學(xué)符號來呈現(xiàn)。教師需指導(dǎo)學(xué)生掌握思維導(dǎo)圖的繪制方法，使其將化學(xué)方程式計算和思維導(dǎo)圖有機整合，初步學(xué)會這一新的解題方法。

以初中化學(xué)“化學(xué)方程式”計算教學(xué)為例，教師先播放一段火箭發(fā)射的視頻，然后詢問學(xué)生：你們可以寫出火箭點火升空時液氧與液氫發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？學(xué)生回答：教師接著追問：假如火箭攜帶5 噸液氫，那么應(yīng)當搭配多少液氧才能夠完全燃燒？過少或過多將會出現(xiàn)什么情況？學(xué)生計算后回答：過少或過多均會導(dǎo)致火箭難以達到預(yù)定軌道。接著，教師設(shè)置例題：在高錳酸鉀加熱制取氧氣實驗中，這里有7.9g 高錳酸鉀，能制取出多少氧氣？之后帶領(lǐng)學(xué)生分析題目中的已知條件和隱含條件，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式，畫出微觀示意圖，指出微觀粒子個數(shù)比，并用相對分子質(zhì)量來表示，從而找到高錳酸鉀和氧氣的質(zhì)量比，計算后歸納步驟，繪制思維導(dǎo)圖。

在上述案例中，教師利用學(xué)生學(xué)習(xí)過的實驗實施教學(xué)，搭配問題引導(dǎo)他們通過思維導(dǎo)圖展示化學(xué)方程式計算的步驟，提升了他們的自主學(xué)習(xí)能力與合作交流能力。

三、在溶液濃度簡單計算中使用思維導(dǎo)圖

在初中化學(xué)計算教學(xué)過程中，有關(guān)溶液濃度的計算，不僅是計算含雜質(zhì)物質(zhì)的表現(xiàn)形式之一，還是學(xué)習(xí)綜合計算的關(guān)鍵。溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是該部分的核心，學(xué)生需要記憶其概念，能夠變形有關(guān)公式，教師可以引領(lǐng)他們應(yīng)用思維導(dǎo)圖來計算溶液中某一溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，使其學(xué)會定量分析和歸納的計算方法，并了解溶液和生活、生產(chǎn)的廣泛聯(lián)系，增強其應(yīng)用意識。

例如，在展開初中化學(xué)“溶液的濃度”計算教學(xué)時，教師先展示兩種常見農(nóng)藥的標簽圖片，讓學(xué)生思考：假如農(nóng)藥過濃會怎么樣？過稀呢？之后引出課題：用定量的方式來表示溶液濃度，讓學(xué)生在教材中找出溶液濃度的表達式和公式，接著提問：溶液的濃度怎么表示？溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式能怎么變形？當學(xué)習(xí)完這些基礎(chǔ)知識后，呈現(xiàn)練習(xí)題：氯化鈉即為生活中常見的食鹽，現(xiàn)要配置300 千克質(zhì)量分數(shù)是16%的氯化鈉溶液，分別需多少水與氯化鈉？讓學(xué)生找出已知條件、所求量、溶質(zhì)與溶劑，并根據(jù)公式代入數(shù)值計算結(jié)果。最后提出問題：溶液由溶劑與溶質(zhì)組成，三者之間需要滿足什么樣的關(guān)系式？學(xué)生回答：溶劑＝溶液-溶質(zhì)，隨后組織學(xué)生繪制溶液加水稀釋計算的思維導(dǎo)圖（如圖1）。

在上述案例中，教師結(jié)合生活實例輔助學(xué)生理解化學(xué)概念，以固有知識為基礎(chǔ)進行拓展和延伸，指導(dǎo)他們通過計算例題練習(xí)和鞏固新知識，使其在輕松愉悅的氛圍中繪制思維導(dǎo)圖。

四、在強化學(xué)生解題技巧中應(yīng)用思維導(dǎo)圖

在初中化學(xué)計算教學(xué)中，解題技巧包括討論法、有關(guān)取值范圍、反應(yīng)不完全、混合物、定性與定量計算等。而且在不同類型的計算中運用的方法技巧也不同，有討論法、十字交叉法、平均值法、差量法、守恒法、關(guān)系式法與公式法等。在初中化學(xué)計算題中應(yīng)用思維導(dǎo)圖時，教師需強化學(xué)生的解題技巧，幫助他們找到合適的解題方法。

例如，在“十字交叉法”計算教學(xué)中，教師先講述十字交叉法的使用范圍和優(yōu)點：這是求解兩組混合物平均量和組分量的一種簡便計算方法，能夠準確、快速解決部分使用常規(guī)方法難以解決的問題。之后，搭配例題：已知有一瓶一氧化碳與氫氣組成的混合氣體，平均分子質(zhì)量為20，那么兩種氣體的體積比是什么？解析：首先用十字交叉法分別求出一氧化碳和氫氣平均分子質(zhì)量的差，再做比，比值就是答案。通過分析幫助學(xué)生找到解題流程，具體內(nèi)容如下。

利用十字交叉法計算CO ∶H2＝18 ∶8 ＝9 ∶4，即為在這瓶混合氣體中出一氧化碳和氫氣的比是9 ∶4。隨后組織學(xué)生總結(jié)有關(guān)十字交叉法的思維導(dǎo)圖（如圖2）。

圖2

在上述案例中，教師通過講解十字交叉法，不僅讓學(xué)生認識到了這一解題技巧既方便又好用，還提高了他們分析問題和解決問題的能力，使其解題思維變得更加靈活和敏捷。

結(jié) 語

總之，在初中化學(xué)計算教學(xué)活動中，教師需立足于學(xué)科知識的本質(zhì)特征，明確思維導(dǎo)圖是一種思維方式，幫助學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中逐漸養(yǎng)成畫思維導(dǎo)圖的習(xí)慣，使他們從思維導(dǎo)圖中獲得解題的方法，從而不斷開發(fā)他們的內(nèi)在潛能。