探究式學習走進化學計算

顏秉升

摘要：探究式學習是指在老師的指導下學生通過自主地參與探索而獲得知識的過程。在這個過程中，由原來的被動學習變為主動探究，學生既獲得概念與規律，又能掌握研究的方法，形成研究事物所必需的探究能力，培養學生的創新精神和實踐能力，避免題海戰術，在實際教學中更具有實效性。

關鍵詞：探究式學習；化學計式；溶質質量分數；化學方程式

一、問題的提出

初中化學計算包括有關化學式的計算、有關化學方程式的計算及有關溶液中溶質的質量分數的計算。初中生初學化學，對抽象概念如相對原子質量、相對分子質量、化學方程式、溶質的質量分數等概念理解不是很深刻，應用不夠靈活，蘊含在實際問題中的化學計算往往不知如何解決，成為初中生學習化學的難點與分化點之一。

二、有關化學式的計算

有關化學式的計算需要相對原子質量、相對分子質量、化學式的意義為基礎。在教學中，我先讓學生閱讀自學教材，師生共同分析教材例題，使學生充分理解化學式計算的意義后，再由學生利用所學物質的化學式，按化學式計算的三種基本類型自編習題，全班共同完成。

例如：（1）計算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3的相對分子質量。

（2）計算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3中各元素的質量比。

（3）計算H2O、KMnO4、Ca（OH）2、NH4NO3中氧元素的質量分數。

通過上述練習，學生已掌握有關化學式基本計算的思路，再結合教材例題提出新的問題：硝酸銨（NH4NO3）中氮元素的質量分數是35%，表示的含義是什么？學生很容易回答出：表示100g NH4NO3中含有氮元素的質量是35g，你是怎樣計算出來的？學生回答：100gⅹ35%=35g。接著提問：若35%并沒有作為已知條件直接給出，該如何計算？學生思考后很容易得出，可以根據NH4NO3的化學式計算得到，這樣由淺到深，逐步深人，學生深刻理解了物質中某一元素質量分數的含義，這一類計算就迎刃而解了，最后以一種典型物質如尿素[CO（NH2）2]為例，學生自編習題，將有關化學式計算的題型統一到一種物質中。

例如學生自編的題：

尿素（CO（NH2）2）是農業上常用的一種氮肥，試計算：

（1）CO（NH2）2的相對分子質量；

（2）CO（NH2）2各元素的質量比；

（3）CO（NH2）2中氮元素的質量分數？

（4）60kgCO（NH2）2中含氮元素的質量是多少？

通過變式練習，預設學生的易錯點，不斷地呈現矛盾，解決矛盾，一步一個臺階，循序漸進，最終達到熟練掌握根據化學式計算的技能。

三、有關溶液中溶質的質量分數的計算

有關溶液中溶質的質量分數計算必備知識是溶液的組成（溶質、溶劑）、溶液中溶質質量分數的概念和計算式。學生必須掌握了必備知識，才能進行有關的計算。

下面以“溶質的質量分數”教學為例：

創設問題情景1：我們學過的溶質的質量分數的公式是怎樣書寫？

創設問題情景2：我們學過哪些有溶液參加的化學反應？

為下面的學習作鋪墊。

溶質的質量分數與化學方程式之間有什么關系呢？拋出這個問題后，同桌之間就開始找化學方程式，沒有溶液的不行，有溶液的，溶質、溶劑和溶液這三個量，怎么用？配上什么數據計算更簡便？

例題1：100g硫酸溶液與13g鋅恰好完全反應，求該硫酸溶液中溶質的質量分數？

教師引導學生討論分析，采用逆推法求解，怎樣從要解決的問題出發，利用上題目中提供的已知量？

若要求硫酸溶液中溶質的質量分數，根據溶質的質量分數計算公式，已知溶液的質量100g，先求硫酸溶液中溶質的質量即100g溶液中H2SO4的質量。根據化學方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，已知Zn的質量13g，能夠求出溶質H2SO4的質量，然后學生動手由已知條件做突破口，在練習本上形成解題過程。

教師再次提出問題：若直接設溶質的質量分數為X，如何？

通過探究式學習，舉一反三，使學生的認識從感性上升到理性，達到質的飛躍。在探究的過程中，學生能充分感悟和體驗運用化學概念進行化學計算的方法，自然形成化學計算能力，培養了解題技能。

在教學中要充分利用不同學生的不同特點，因勢利導，允許一部分學生先會，一部分學生慢半拍，可以按照成績和性格特點，劃分學習小組，實行小組合作，快的帶慢，互助探究學習，并把問題集中起來，反饋到課堂上，教師適時適度適當答疑點撥，所有學生引以為誡，達到知識的升華。實行“兵教兵”的方式，增加了更多的“老師”，教人者是同齡人，更容易理解對方的思維盲點，理清自己的解題思路，掌握的更牢固，被教者領悟所學知識，得到進步，最終達到統一要求，活躍了學生的思維，充分發揮他們的想象力和創造力。

例題2：73g質量分數為20%的鹽酸與足量大理石反應，生成二氧化碳的體積（標準狀況）是多少？（在標準狀況下，二氧化碳的密度為1.977g/L）

教師點撥：在進行化學方程式計算求二氧化碳的質量時，是用73g做已知量？還是用73g×20%做已知量？

教師點睛：化學方程式的計算滿足：一是純量的計算，二要遵守質量守恒定律。

學生只有在應用所學知識解決實際問題中，才能把知識學活。化學計算題往往與生產生活緊密結合，一些習題問題情景也較長，學生讀題時不能篩選有用信息，排除干擾信息。有的學生讀題時抓不住題目關鍵點，甚至讀不懂題。這就要求教師指導他們學會讀題審題，學會分析方法，讀題時明確題目要求是什么，給了哪些數據，哪些數據可用，哪些數據不可用，是純物質還是含有雜質；哪些是明顯條件，哪些是隱含條件，哪些是問題情景，哪些才是題干。先是教師帶領學生讀題分析，之后由學生讀題分析，教師或學生評價補充。這種學習方式既培養學生的自主探究能力，又培養了師生間的情誼，使學生的能力在解決實際問題中不斷提高。

古人云：不積跬步，無以至千里。教學也是一樣，要將探究式學習有機融入初中化學計算中，在進行教學設計時，應注意步伐要小，階梯要小，學生攀登不感到困難。同時要注意變式練習，舉一反三，靈活應用，逐步掌握化學計算技能，充分認識定量計算對于化學科學發展的重大作用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育化學課程標準：2011年版；北京師范大學出版社，2012.1

[2]魏明貴.初中化學計算教學的問題與對策.化學教育，2016（5）

（作者單位：遼寧省撫順市東洲中學113004）