“遞進式問題解決”化學計算教學學案改進及評價

顧瑜

摘 要：根絕影響化學計算問題解決的因素，分析學生在實際計算中反饋出的有效信息，調整學案結構，以遞進式的模式開展教學，符合學生的認知規律，同時也滿足不同層次學生的能力提升，追求提高課堂效率的最優方法。

關鍵詞：問題解決；遞進式模式；計算

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）23-110-2

一、問題現狀

在滬教版中學化學教學內容中，從第三章物質構成的奧秘開始，學生的視野從宏觀跨越到微觀，化學計算內容是間接幫助學生定量認識微觀世界。通過化學計算的學習，加深學生從微粒到物質，從概念到原理，從性質到變化等的理解，同時也使學生的創新思維能力得到了質的提高，想象能力得到飛躍，實踐能力得到夯實。但是目前一線教師受傳統的班級授課制的束縛，面臨著一些問題：化學計算實踐教學中，沿用傳統的“講授式”教學模式，由于不同的學生能力層次有差異，教師為了教學進度安排，不能滿足各個層次的學生需求，學生只是被動灌輸，缺乏思考、反思和歸納總結，僅憑一堂課，要求學生能夠掌握解決問題的方法是遠遠達不到目標的。學生在實際聯系中，只要題目有點變化，馬上就會手足無措，缺乏舉一反三的思維品質，不僅影響教學目標的有效達成，還制約學生的綜合能力的發展。[1]

二、化學計算解決的問題分析

下面以實際教學中學生在化學計算問題中出現的一例，結合閆亞瑞的計算問題解決的影響因素進行分析：

我國科學家屠呦呦因為“發現青蒿素（化學式為C15H22O5）——一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命”而獲2015年諾貝爾醫學獎。下列關于青蒿素的說法不正確的是

A.一個青蒿素分子中含有42個原子

B.青蒿素的相對分子質量為282g

C.青蒿素的含碳量約為63.8%

D.青蒿素中C、H、O三種元素的質量比為90∶11∶40

這道題中，通過很多做錯的學生的回答了解到，他們通過計算發現ABCD四組數據都是正確的，從而讓他們很困惑。但是如果單獨把B選項取出來，問學生“青蒿素的相對分子質量為282g”這句話對不對啊，為什么？那么學生都會異口同聲地回答“不對”“相對分子質量的單位是1”。從主觀因素分析學生對相對分子質量的知識掌握程度不深，在平時學習中遇到相對分子質量，頭腦中第一聯想到的是怎樣計算相對分子質量，這也是受學生的思維習慣影響，將計算題過多地放大而凌駕于化學知識之上。

三、學案改進

綜合以上學生在題目中所反映的這些問題，下面我關于相對分子質量、原子個數比、相對分子質量等的計算，根據影響學生問題解決的因素分析，以遞進式分組的形式改進原學案，分別創設基礎題、情境題、拓展題。以下題為例：

情境題：（1）2003年我國部分地區突發的“非典型肺炎”威脅著人們的身體健康。過氧乙酸可以起到消毒作用，其化學式為CH3COOOH，則過氧乙酸的相對分子質量為 ；C、H、O三種元素的質量比為 ；

（2）維生素C主要存在于水果中，它能促進人體生長發育，增強人體對疾病的抵抗力，近年來科學家發現維生素C有防癌作用，已知維生素C的化學式為C6H8O6，可知它由 種元素組成，它的一個分子中共有 個原子，維生素C的相對分子質量為 ，其碳、氧兩種元素的質量比為 。

拓展題：蘇州的“碧螺春”享譽全國。“碧螺春”茶葉中的單寧酸具有抑制血壓上升、清熱解毒、抗癌等功效，其化學式為C76H52O46。下列說法錯誤的是

A.單寧酸由碳、氫、氧三種元素組成

B.一個單寧酸分子是由76個碳原子、52個氫原子和46個氧原子構成

C.單寧酸中碳、氧元素的質量比為57∶23

D.單寧酸的相對分子質量為1700g

班級學生根據能力層次不同，將學生分成A組、B組、C組，A組同學學習能力很強，知識掌握速度較快，能夠舉一反三，知識遷移，所以在規定的時間可以完成基礎題、情境題以及拓展題；B組同學學習能力較強，但邏輯思維不強，只需完成基礎題、情境題，拓展題根據時間允許課堂選作拓展題；C組同學思維能力較差，反應遲鈍，只需完成基礎題，課堂選作情境題。基礎題由C組同學完成后，派小組成員進行解說，情境題由B組同學完成后負責解說，課堂上教師進行適當的引導和協助。課后拓展題由A組同學負責指導B組同學，由B組同學負責指導C組同學。這樣的遞進式問題解決化學計算模式，有效地避免了教師在課堂上在基礎題上浪費很多時間講解，忽略了讓一部分學生接觸一些常見的情境設置命題。同時也避免了一些學生由于對基礎題掌握很快，對課堂講解覺得毫無知識可吸收而失去了興趣的現象。此外由學生負責解說，也是改進了以往題海戰術帶來的事倍功半的毫無效率的機械操作，如果由學生進行解說，首先在解說前，學生勢必會將一些注意點事前充分了解，同樣一些錯誤也會很明顯的暴露甚至由于在其他學生面前犯錯使其放大，那么這樣的提醒勢必讓本人記憶猶新，銘記在心，避免再犯。

四、評價

以上基于化學計算問題解決的影響因素，結合一班學生在做實際計算問題時所產生的一些困惑，從而對這些困惑加以分析并進行總結，最后將已有的學案進行改進，更好地迎合學生掌握知識及技能的接受模式。將化學計算問題的方法及規律內化成學生自己獨特的固有觀念，培養學生基本的科學素養，而不是純粹的一個知識點，一個學生自己硬背的公式。

通過遞進式問題解決的模式將化學計算轉化為學生的基本觀念，引導學生挖掘知識背后的內涵，理解化學計算隱含的內在意義。同時通過學生分層分組，并且由組內成員分析，組間成員分工合作安排，共同探討在化學計算問題中遇到的一些困惑，從而找到影響他們解決這些困惑的主觀及客觀因素。避免將化學計算過多的“數字化”，化學計算教學應該幫助學生掌握化學的核心觀念和基礎原理。教師要把握好化學計算問題的“度”，在化學原理和數學運算技能之間找到恰當的平衡點，既切實提高學生的問題解決能力，又避免加重學生負擔。[3]

（作者現就讀于蘇州大學材化部）

[參考文獻]

[1]湯伶俐.建構主義教學模式在中學化學計算教學中的應用.安微師范大學，2011屆碩士學位論文.

[2]閏亞瑞.高中生解決化學計算問題的錯誤類型及原因探究.華東師范大學，2007屆研究生碩士學位論文.

[3]閆亞瑞，王祖浩.有關化學方程式教學研究的國內外比較與啟示.課程與教學，教學科學研究，2006（10）.