周雪花
摘要:化學(xué)計(jì)算歷來在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中占有重要的地位,而現(xiàn)階段學(xué)生的化學(xué)實(shí)際計(jì)算能力欠缺,本文對初中生的化學(xué)閱讀能力、化學(xué)計(jì)算能力現(xiàn)狀進(jìn)行介紹,并提出基于閱讀視角提升化學(xué)計(jì)算能力的教學(xué)對策。
關(guān)鍵詞:閱讀視角;化學(xué)計(jì)算能力;現(xiàn)狀及對策
前言:
化學(xué)計(jì)算題已經(jīng)走出了“為計(jì)算而計(jì)算”的考查誤區(qū),考題所涉及的內(nèi)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(shí),近年來各科中考試卷都存在閱讀量增加的趨勢,在化學(xué)學(xué)科考試也有明顯的體現(xiàn)。在初中化學(xué)實(shí)際教學(xué)中,化學(xué)綜合計(jì)算是讓初中生較為懼怕的一個(gè)題型,對學(xué)生閱讀理解、分析概括、綜合計(jì)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(xué)閱讀、計(jì)算能力上普遍存在不足。在本文將從培養(yǎng)對學(xué)生化學(xué)視角材料的閱讀能力來發(fā)展思維,促進(jìn)化學(xué)計(jì)算有效教學(xué)的研究。
一、初中生化學(xué)閱讀、計(jì)算能力現(xiàn)狀
1.初中生的化學(xué)閱讀能力不足
閱讀能力的要素主要包括:認(rèn)讀、理解、記憶、分析、綜合、速讀、應(yīng)用、評價(jià)、創(chuàng)造。近年來初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)越來越重視真實(shí)化學(xué),真實(shí)探究。題干內(nèi)容較多,信息量大,部分學(xué)生存在閱讀困難,遇到大型的科學(xué)探究題、綜合性計(jì)算題,就會本能的反映出不會和產(chǎn)生排斥心里。而事實(shí)只要能靜心讀題、審題、找關(guān)鍵信息,問題都可以迎刃而解。提升學(xué)生的閱讀能力,將閱讀能力的培養(yǎng)和化學(xué)學(xué)習(xí)有機(jī)融合,對于增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力是十分關(guān)鍵的。
2.初中生的化學(xué)計(jì)算能力不足
化學(xué)計(jì)算是初中化學(xué)教學(xué)中尤為重要的內(nèi)容,主要涉及化學(xué)式計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算、溶液計(jì)算等等。在日常教學(xué)中發(fā)現(xiàn)化學(xué)計(jì)算能力不足主要體現(xiàn)在學(xué)生的計(jì)算基礎(chǔ)不扎實(shí)、對化學(xué)計(jì)算涵義不明確,計(jì)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(xué)計(jì)算題時(shí),中等和中等以下的同學(xué)直接放棄作答。因此,需要幫助學(xué)生建立“分析稍復(fù)雜體系中化學(xué)變化前后物質(zhì)組成”的思想方法,建立有序而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S程序。同時(shí)幫助學(xué)生用動態(tài)和聯(lián)系的觀點(diǎn)認(rèn)識化學(xué)變化,有效訓(xùn)練學(xué)生分析問題的系統(tǒng)性。
二、閱讀視覺
閱讀是個(gè)復(fù)雜的行為,需要從多角度來探索它。學(xué)生化學(xué)閱讀能力的培養(yǎng),要見成效,需要有效地引導(dǎo),并非漫無目的的讀,把傳統(tǒng)閱讀與學(xué)科閱讀結(jié)合起來,兼顧課內(nèi)閱讀與課外閱讀,賦予化學(xué)閱讀教學(xué)更新的意義。
化學(xué)閱讀視角是一種理解,領(lǐng)悟,吸收,鑒賞,評價(jià)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(xué)生化學(xué)視覺材料的閱讀能力來發(fā)展思維,提升學(xué)生從題干中提取、加工、運(yùn)用信息的能力,從而促進(jìn)化學(xué)計(jì)算的有效教學(xué)。
三、基于閱讀視覺提升初中化學(xué)計(jì)算能力的策略
1.基于真實(shí)實(shí)驗(yàn)閱讀 調(diào)動化學(xué)計(jì)算積極性
基于真實(shí)實(shí)驗(yàn)的深度教學(xué),因真實(shí)而有細(xì)節(jié)、不單調(diào),學(xué)習(xí)才有趣,思維才更全面,定性與定量相結(jié)合,宏觀、微觀、符號、曲線“四重表征”轉(zhuǎn)換的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生從“四重表征”水平思考問題,有利于提高學(xué)生對曲線圖像的理解能力[2]。在日常課堂教學(xué)中教師要基于真實(shí)實(shí)驗(yàn)閱讀,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)化學(xué)各類計(jì)算基礎(chǔ)知識,是可以解決生活實(shí)際問題,讓學(xué)生在計(jì)算過程中有成就感,從而調(diào)動計(jì)算積極性。通閱讀來克服閱讀困難,削弱對化學(xué)計(jì)算的恐懼感。讓學(xué)生會真實(shí)地感受到解題是有意義,這就是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的本質(zhì)意義和本源動力。
2.注重基礎(chǔ)閱讀 夯實(shí)化學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)
初中化學(xué)計(jì)算與數(shù)學(xué)計(jì)算是有所區(qū)別的,主要是考察對各類知識的綜合應(yīng)用,需要以化學(xué)概念、化學(xué)原理為核心,需要加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和運(yùn)用。學(xué)生在化學(xué)計(jì)算方面能力不足,主要體現(xiàn)在化學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí),需要教師強(qiáng)化基礎(chǔ)知識,注重基礎(chǔ)閱讀能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析、剖析問題的核心,再通過變式訓(xùn)練檢驗(yàn)掌握程度。逐步訓(xùn)練讓化學(xué)綜合計(jì)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(xué)式:C6H12O6)溶于水形成的。某溫度下一定質(zhì)量的葡萄糖溶液中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,則該溶液中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.5% B.10% C.25% D.60%
學(xué)生困難:1.理不清其中的關(guān)系,無從下筆;2.認(rèn)為溶液中氫元素僅來自于溶質(zhì)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(zhì)、溶劑、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,實(shí)質(zhì)還涉及到物質(zhì)與元素、元素與元素之間的關(guān)系。學(xué)生在中考復(fù)習(xí)階段的練習(xí)中仍然找不到解決問題的本質(zhì)方法,體現(xiàn)了知識掌握不夠扎實(shí),沒能建構(gòu)化學(xué)計(jì)算知識體系,無法將知識融匯貫穿。
教師引導(dǎo):
提醒學(xué)生找出溶質(zhì)、溶劑,并寫出相應(yīng)的化學(xué)式;
然后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)關(guān)系,每種物質(zhì)不僅都含氫元素,還含氧元素,且每個(gè)分子中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)比都是1:2,即意味溶質(zhì)、溶劑不管以任意比例混合溶液中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)比都是1:2。
學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行閱讀,理清關(guān)系,問題得到順利解決。教師此時(shí)可以通過變式訓(xùn)練來鞏固和提升解題思路和方法。
【變式訓(xùn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%,則溶液中酒精的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.75% B.92% C.23% D.46%
學(xué)生困難:首先學(xué)生不懼怕讀題,但存在的困惑是溶質(zhì)、溶劑中氫氧原子個(gè)數(shù)比不存在特定關(guān)系。
教師指導(dǎo):此題題干內(nèi)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(zhì)量分?jǐn)?shù),需要我們回歸計(jì)算溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的本質(zhì),首先要解決的問題是溶質(zhì)、溶劑的量。
學(xué)生解題:
解:設(shè)酒精分子和水分子的個(gè)數(shù)分別為x、y。
x:y=1:3
∴ 46÷(46+18×3)× 100% =46%
3.加強(qiáng)閱讀指導(dǎo) 提升化學(xué)計(jì)算有效性
教師需要加強(qiáng)閱讀指導(dǎo),提升學(xué)生的審題能力。審題就是對化學(xué)涵義進(jìn)行分析,找到其中的條件,明確解題的關(guān)鍵點(diǎn),列式解題。教師可借助對例題的示范以及引導(dǎo),讓學(xué)生掌握審題技巧、學(xué)會科學(xué)的解題思路以及步驟,在化學(xué)計(jì)算方面形成珍重縝密的習(xí)慣,這樣解題效率就會有一個(gè)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(zhì)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(zhì)量為多少克?
學(xué)生困惑:1、177.2g溶液是什么物質(zhì)?2、Ca(OH)2、CaCl2、CaCO3各有多少克?3、要進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算嗎?
教師引導(dǎo):
學(xué)生領(lǐng)會:學(xué)生在教師的引導(dǎo)、分析下,得出此過程中總質(zhì)量減少是因?yàn)楫a(chǎn)生了氣體二氧化碳,根據(jù)質(zhì)量守恒定律得出二氧化碳的質(zhì)量,再依據(jù)m(CO2)→m(C)→m(Ca)。
教師正確的指導(dǎo)方法,不僅讓學(xué)生輕松理解題意,還讓學(xué)生的解題效率大大提高,也讓學(xué)生在化學(xué)計(jì)算中重新建構(gòu)計(jì)算方法和思維,有效鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。
4.組建閱讀小組 拓展化學(xué)計(jì)算思路
中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)算,則是從的角度豐富和完善對物質(zhì)的組成、性質(zhì)和變化規(guī)律的認(rèn)識[2]。初中生計(jì)算解題思路、方法單一,其主要原因是各部分知識獨(dú)立成團(tuán),不會將知識進(jìn)行整合、聯(lián)系、綜合運(yùn)用。比如:在涉及單個(gè)或多個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)算時(shí),學(xué)生首先會想到根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,拼命寫出所有化學(xué)反應(yīng),最后計(jì)算過程復(fù)雜,不僅耗時(shí)且易錯(cuò)。在中考復(fù)習(xí)階段,組建閱讀小組也是學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生成為化學(xué)計(jì)算學(xué)習(xí)中主角,分享解題思路,這個(gè)過程不僅讓課堂充滿思辨,還有學(xué)習(xí)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(xué)生訓(xùn)練之前的一般思路:主要還是利用數(shù)學(xué)解題思維,解設(shè)Fe2O3和CuO的質(zhì)量為x、y,然后進(jìn)行方程式計(jì)算,過程十分復(fù)雜。
學(xué)生經(jīng)過前期系統(tǒng)的閱讀指導(dǎo)訓(xùn)練后,閱讀小組討論后根據(jù)題干信息畫出本題的思維導(dǎo)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(jì)算方法。
學(xué)生方法一:1.根據(jù)反應(yīng)前后碳元素守恒,得出關(guān)系:CO~CO2~CaCO3 ,利用5.0g
CaCO3求出CO、CO2質(zhì)量;
2.然后再根據(jù)質(zhì)量守恒定律:參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和=反應(yīng)生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,即m(金屬氧化物)+m(CO)=m(金屬)+m(CaCO3)
學(xué)生方法二:1.學(xué)生在方案一的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)參加反應(yīng)的一氧化碳和反應(yīng)生成的二氧化
碳的質(zhì)量差便是金屬氧化物失去的氧元素的質(zhì)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(zhì)量為0.8g,故m=2.4g+0.8g=3.2g 。
通過閱讀小組合作模式,學(xué)生集思廣益,用多種方法解決問題,不僅提升思維廣度,同時(shí)進(jìn)步將計(jì)算知識融會貫通、完善知識體系。
化學(xué)計(jì)算是初中化學(xué)教學(xué)中重要的教學(xué)內(nèi)容,教師可基于化學(xué)閱讀視角,調(diào)動初中生化學(xué)計(jì)算積極性,夯實(shí)計(jì)算基礎(chǔ),改進(jìn)教學(xué)方式,拓展學(xué)生解題思路。教師在教學(xué)中應(yīng)積極探究初中化學(xué)計(jì)算教學(xué)和命題的策略,幫助學(xué)生走出學(xué)習(xí)困境,提升學(xué)生化學(xué)計(jì)算能力。
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