【摘要】化學式是初中化學重要的知識點,對化學式概念的理解及有關化學式的計算技能的掌握,具有承上啟下的作用。化學式的計算成為學生兩極分化的重要知識,怎樣進行化學式計算的教學,怎樣激發學生學習的興趣,讓學生更易于理解和應用有關知識,顯得非常重要。“情境——探究——創新”教學模式的創建與運用,為從整個模式上改進這一內容的教學方法開辟了新途徑。
“情境——探究——創新”教學模式是湖南永州市零陵區教學研究室根據湖南省“十一五”教育科學規劃重點課題《義務教育化學新課程教學模式研究》的工作要求和安排,組織城鄉一線教師經過多年的探索實踐總結得出的一種高效教學模式。該模式在操作中分三步走:第一步,通過創設能連通新舊知識的教學教育情境,點燃學生的思維火花,激發學生的探究熱情;第二步,引導學生探究,教師在探究過程中當一個優秀的組織者、服務者與評價者,學生在教師的引導下積極思考相互合作,發現問題并展開研討;第三步,總結提升,創新拓展,學生在教師的指導下把通過實驗探究得到解決的問題歸納總結成經驗,并運用到學習實踐中去。這“三步走”能充分展現學生的主體地位和發揮教師的主導作用,所得都出于學生自身的探究和思考,效果明顯。下面筆者以初中化學式的計算教學為例,談談這一教學模式的運用。
一、創設情境
一切新知識新技能新方法都是在人類已有的知識經驗方法技能的基礎上,通過人們不斷的探索思考總結而來,而新知識新方法新技能的產生從根本上講都源于人類征服自然、改造自然的需要。同樣,要讓學生自主的學習,也必須用一種方法去激活學生內心的需要,這種方法就是創設相關的情境。情境的創設必須目的明確,能充分利用學生的好奇心、好勝心、榮譽感和已有的知識經驗等,為學生開啟一扇通往新知的大門,激勵學生運用知識遷移的手段為解決新問題而全力以赴。
在化學式的計算教學中,根據學生已有的數學知識,課一開始,筆者就投影了下列數學題,要學生比一比誰做得更快、做得更好。
一個食品袋里有兩個同質量的紅棗,一個柑橘,四個同質量的蘋果。請回答下列問題:
如要計算出食品袋里水果的總質量,你認為還缺少哪些數據?
如果給出了缺少的數據,寫出袋里水果總質量的計算式。
如果給出了缺少的數據,計算食品袋里紅棗、柑橘、蘋果三種水果的質量比。
如果給出了缺少的數據,計算食品袋里紅棗的質量占袋里全部水果質量的百分比,說一說該百分比的含義是什么?
二、引導探究
根據課上列出的問題,讓學生反思上述計算題與今天要學習的化學式計算有什么聯系呢?如果已知硫酸的化學式是H2SO4,誰來說說H2SO4表示什么意義?如果把上述數學題中的紅棗、柑橘、蘋果依次改成H2SO4中的H、S、O,根據做上述計算題的經驗,你能完成下列任務嗎?
如要計算硫酸分子的總質量,你認為還缺少哪些數據?怎么算?
分子原子的質量很小,往往用相對質量計算,如要計算硫酸分子的相對質量,你認為還缺少哪些數據?怎么算?
如果給出了缺少的數據,如何計算硫酸中H、S、O三種元素的質量比?
如果給出了缺少的數據,計算硫酸中氧元素的質量占全部硫酸質量的百分比,說一說該百分比的含義是什么?
三、創新拓展
在上述探究練習完成后,在教師的點撥下,學生們能總結出化學式計算的一般規律:化學式的計算有三種一般題型,即計算相對分子質量、計算元素的質量比、計算元素的質量分數;計算時要參照相對原子質量和原子個數來計算;相對分子質量單位是1,質量比要化成最簡整數比,質量分數一般用百分數表示。那么,運用化學式還能進行其他計算嗎?比如,100克硫酸中有氧元素多少克?多少克硫酸里有8克氫元素?學生們經過討論就會發現并總結出化合物與其元素的質量的換算方法:
此時,教師繼續拓展:36克水與多少克酒精含有相同質量的氧元素?學生討論,教師點撥,本題題型可歸結為:某種元素質量相等的兩種化合物的質量換算,關鍵是“運用元素質量相等,把兩種化合物的質量都化為同種元素的質量列出一元一次方程再求解”。思路如下:
教師追問:化學式的計算就是這些了嗎?正當學生為自己的探究成就而興奮不已時,教師還可趁熱打鐵再次出題激發學生的學習熱情:誰能告訴我H2SO4中S的化合價是多少?你計算的依據是什么?寫出計算式。
提問小結:通過這節課的學習,你知道化學式的計算有哪些基本題型?求解這些題型的基本思路和要求是什么?舊知識的掌握對新知識的學習有何幫助?
作業布置:根據這些題型,學生間互編習題交同桌計算。
【參考文獻】
[1]劉春鳳.初中化學計算學習指要[J].中學化學教學參考,2005(7).
[2]化學計算的巧處理[J].數理化解題研究(初中版),2009(11).
【課題項目】
本文為湖南省“十一五”教育科學規劃重點課題“義務教育化學新課程教學模式研究”研究成果之一。
【作者簡介】
劉興文, 男, 湖南永州市第十一中學勞技與化學教師, 研究方向: 中學化學教學。
唐順林, 男, 湖南永州市零陵區教學研究室主任, 研究方向: 中學化學教學。
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