初中化學復雜計算問題解決的教學策略

龔建勛

（甘肅省慶城縣慶城中學，甘肅慶城 745100）

初中化學教學中的計算比重雖然較低，卻是學科思維轉變的重要節點，一系列化學計算的基本規則與思考方式在該階段逐步形成，為后續的化學知識學習以及運用化學知識解決實際問題奠定堅實的基礎。然而也正因為如此，初中化學計算問題的教學現狀很難滿足當下需求，具有進一步提升的緊迫性。

一、初中化學計算問題類別與特點

（一）初中化學計算問題的基本類別

初中化學更多是傾向于定性分析，如化合物與單質的識別，不同化合物之間的各類型反應等。對于計算能力相關的知識點相對較少，大致可以按照具體內容分為三個基本類別。其一是針對物質自身的計算，主要包括了物質組成的表示層面，原子質量、相對分子質量或某種原子所占的質量分數計算等。如計算甲烷中氫元素的質量比重等。其二是以質量守恒定律為核心知識點的化學反應中的計算。對反應前后生成物質量的變化計算、對化學反應式進行的配平計算等。如在置換反應中，3g 鋅與足量的氯化鐵溶液反應可以生成多少克的鐵。其三是對溶液或氣體反應中質量分數的計算。如將1mol氫氧化鈉加入3L12%氯化鐵溶液充分反應后鈉元素的質量分數計算。

上述三種模式是初中化學階段較為常見的計算類別，在實際計算中常常會應用到兩種或兩種以上的計算原理與公式，這種可以被認定為是初中化學所需要面對的復雜計算。

（二）初中化學計算的特點

從對計算問題的類別中不難發現，初中化學計算題的計算要求相對簡單，即使是涉及多個知識點的復雜計算，在實際操作中也存在一定的一般性規律，具體表現為如下四個方面：

1.物質分析清晰。初中化學涉及的反應方程式相對簡單，如化合反應、分解反應等一般僅涉及1—2 種反應物與1—2種生成物，其中利用高錳酸鉀制取氧氣便屬于較難的化學反應。而初中化學計算題中的物質分析相對清晰。但是值得注意的是，清晰的物質反應正是后續計算準確的客觀保障，部分初中生對于化學方程式的把握成為了計算題求解的“短板”，這也使得復雜計算能否有效求解并不在于計算而在于對過程的理解，進而形成了獨特的化學計算方式。

2.計算過程簡便。更多情況下，初中化學的計算較為簡便。在能夠分析出化學反應的過程并列明化學反應方程式的基礎上，剩余計算部分僅僅是比例的計算。如二價的鋅在置換反應中與三價的鐵元素之間的比例是3：2 的關系，從而可以推演出參與反應的鋅的摩爾數是鐵的三分之二的結論性關系，后根據不同元素之間的摩爾質量差異可以在簡單的乘法中求解具體反應物質的質量。基于此，初中化學計算的復雜性在于干擾因素的排出以及化學反應過程的分析上，對于具體的計算能力要求并不高。在實際的學生解答實踐中也發現，對于過程分析的錯誤占比能夠超過80%，而由于計算失誤造成求解錯誤的情況相對少見，且絕大多數均可以通過檢驗來予以避免。

3.障礙元素較多。在實際計算問題的設計過程中會提供多種干擾選項，進而影響學生計算結果的準確性。較為常見的分為三種：其一是提供過量物質。在初中階段基本上不考查反應速率及化學平衡的相關知識點，可以認為全部可反應物質均能夠完全反應。在此過程中提供多余的物質，即實際反應量小于給出量作為干擾選項。其二是問題的干擾。在具體的題目中并不對具體的求解問題直接設問，而是在設問中提供限定條件。如在求解溶液中質量分數時，對于生成沉淀的部分應該予以剔除。其三是對已知條件進行干擾，如提供并不參加反應的物質或反應前后質量不變的物質作為干擾。這就需要學生在計算的同時明確掌握化學反應發生的原理。

4.步驟特性明顯。初中化學計算題在實際求解過程中可以遵循基本步驟，對干擾因素進行去除，進而使得計算過程較為明晰。按照一般性復雜計算題的基本出題思路，其主要步驟可以分為四個。首先，需要列明化學反應方程式，在這一過程中需要對反應方程式的配平進行計算，這是后續計算開展的先決條件。針對部分常見的反應，學生可以通過記憶的方式降低計算量。其次，需要按照題干要求對部分干擾項進行去除，如針對溶液組分的計算中，反應中生成的沉淀、固體等物質應該予以去除。再次，利用物質守恒定律對化學反應過程中的物質形態發生的變化進行檢驗，進而達到提高準確性的根本目的。最后，按照物質的比例進行對應的計算。

二、初中化學計算問題解決中存在的問題

（一）學生存在的問題

1.忽視基礎。初中化學為初中階段開設的新學科，課程前期的內容要求相對較低。如對混合物、純凈物、單質的判斷相對簡單，學生也很容易掌握。但是，正是此種情況導致學生的化學基礎知識往往并不扎實。當上述知識點在復雜計算中以干擾項進行呈現時，學生容易忽略，進而造成題目計算得不準確。從上文的類別分析中也不難發現，針對干擾項的排出是復雜計算中的關鍵，由于學生忽視基礎知識，這一部分常常成為解題過程中的“丟分項”。除了基礎知識相對簡單容易被忽略的客觀因素之外，還存在由于熟悉而忽視變化的情況出現。部分化學反應在不同條件下表現不一，學生往往習慣了一種化學反應方程式，而忽視了具體題目的變化。

2.急于求成。初中化學計算更多的是針對比例的計算，如對于置換反應中反應物與生成物的摩爾數相同，在實際計算中僅需要按照配平比例對摩爾質量進行計算便可以解決該類型的計算。但是，部分學生由于急于求成，并沒有理清全部化學反應方程式的基本過程與原理，便采用“簡便算法”壓縮計算步驟，造成中間過程的缺失，進而產生錯誤。

（二）教師存在的問題

1.過程分析重視不足。教師在教學過程中對于化學反應的過程往往是一句帶過，認為這是學生應該掌握的基礎性能力。實際上，初中化學復雜計算錯誤的大部分原因均來源于學生對于化學反應的過程以及其中參與的具體物質了解得比較模糊。簡而言之，正是“基礎性知識不好”而導致的化學復雜計算問題壓力較大。教師并未針對這一問題對教學方法進行有效的調整，而是采用“題海”或者變相的“題海”戰術來解決計算問題。此種方式不僅無法起到提升能力的效果，相反還會使得學生感到“厭倦”，從而降低對于化學學習的主觀能動性。

2.評價體系不科學。對于學生的評價多以學生的成績為代表。即使是在計算題的單項評價中也往往更重視計算結果的準確性。在前文的分析中不難發現，初中化學的復雜計算求解中，計算能力并非起到決定性作用。而沒有對學生的具體計算過程與分析過程進行獨立的評價不利于學生找到問題的關鍵。且此種評價方式還容易打擊學生的自信心，長此以往使得學生失去了對化學計算的興趣，甚至產生不必要的“畏懼”心理，不利于學生的化學知識學習。除此之外，教師對于學生計算過程缺少有效的評價，也無法幫助學生改善當下的學習現狀，不利于問題的發現與解決，很容易產生一道題一錯再錯的情況出現。

3.回顧性教學較少。受限于教學內容與課時，在教學過程中對于學生的回顧性培養主要交由學生自主完成。如幾乎全部的教師均要求或建議學生建立“錯題本”定期對做錯的題目進行總結與復習。但是，此種教學方式收獲的成果卻十分有限。一方面，學生具有一定的“惰性”，如果教師不加強檢查力度，由學生自主建立的“錯題本”將流于形式；另一方面，學生缺少必要的回顧方法，即使是對錯題進行回顧也往往僅能夠發現一道題的出錯原因，甚至部分學生通過記憶強化的方式“背下”了題目的具體答案，但是對于解決步驟中可能存在的問題規避作用相對較弱，無法在同類題目中發揮實效。加之教師未進行有效的引導，學生的回顧性分析往往無法抓住重點，進而降低了回顧性分析的有效性。

4.缺少總結性知識體系建設。在教學過程中，教師并沒有從知識體系的角度幫助學生對復雜計算題目的規律進行客觀總結。在學生的視角下，復雜計算是一道道陌生的練習題而不是成體系的知識點。這一現象直接限制了學生的“舉一反三”能力，也使得在某類習題中所取得的經驗無法有效推廣到同類型題目上，極大地降低了授課效率與學生的學習效率，并提升了學生的學習疲勞感，對于學習興趣的培養、學習能力的提升以及學習成績的提高均具有一定的負面效應。

三、初中化學復雜計算問題的教學策略

（一）夯實學生基礎知識

教師可以通過多種手段對學生的基礎知識掌握情況進行強化，如通過布置課外作業的方式強調基礎知識的重要性。值得注意的是教師在布置作業的過程中要避免“題海”戰術，轉而利用新穎的、基礎性的知識點模式進行實現。如教師可以組織學生以特定反應物為核心，對其全部的可掌握的化學反應進行總結。以鐵元素為例，其可以作為反應物與氧氣、氯化物進行化合反應，也可以在溶液中與氫氧化物產生沉淀反應等。通過此種模式的總結不僅夯實了學生的基礎知識，更在一定程度上進行了作業創新，降低了學生的疲勞感，同時增加了學生與知識點之間的聯系，有助于學生建立自己的知識體系，找到知識體系中存在的問題與漏洞并加以優化。除此之外，教師要通過學生的課堂表現、作業完成情況、習題完成情況等對學生的基礎知識掌握情況進行客觀分析與評價，通過此種方式對當前授課進度與效果進行分析，并進行有針對性的調整，必要時可以按照不同的基礎知識掌握水平對學生進行分組，采用分級教學的策略重點對基礎知識薄弱的學生進行強化。

（二）強化化學計算的過程分析

教師在講解化學計算題目的過程中要重點進行過程的分析，尤其是讓學生了解題目設置過程中何種因素屬于干擾項，何種已知條件是計算過程中的決定項，并對其判斷依據與方式進行系統講解。必要時可以按照干擾項的來源對具體的題目進行分組劃分，提高學生在完成相應試題過程中的舉一反三能力。化學計算的基本過程可以分為方程式確定、方程式配平、物質比例計算以及結果計算等四個步驟。教師可以要求學生按照上述四個基本步驟分別列明計算過程，使得學生對于化學計算具有更為清晰的認知。此種方式使得學生在自我練習的過程中也能夠延續此種模式，進而達到更大效率的能力提升。

（三）按步驟對學生計算予以評價

當前在考試過程中，化學計算題目的給分原則分為過程分與結果分。在日常的練習過程中，教師也應該采用此種模式，進而提高學生對于計算過程的重視程度。計算過程的正確要遠比計算結果正確更重要。在確定了這一原則的基礎上，教師在進行化學計算題目的專項練習過程中將更為有的放矢。同時，通過對學生計算過程的評價還能夠了解學生對化學基礎知識的掌握情況，從而制定更有針對性的教學計劃，幫助相對落后的學生得到提高。與此同時，教師對于學生的過程評價還有助于學生建立學習自信，找到計算中的問題，長此以往能夠在不斷的強化練習中逐步提高自己的基礎知識水平以及對化學知識的掌握能力與識別能力，進而達到提升學習成績的根本目的。

（四）引導學生建立回顧總結的學習習慣

組織學生將“錯題本”真正用起來。教師可以通過制定模板、明確范圍等方式教會學生對錯誤進行系統的總結，通過定期檢查或分享的方式不斷培養并強化學生對錯題的總結能力。利用自習或者復習課的機會對學生錯題進行專項總結，從學生的“錯題本”中篩選具有代表性的問題，由學生分享或者教師講解的方式，逐步對問題產生的原因、解題的全過程以及所屬的類型進行深入分析。此種方式不僅能夠達到建立學生知識體系與解題脈絡的根本目的，更能夠激起學生對于“錯題”總結的重視，培養學生定期對“錯題”進行回顧的習慣，使其能夠在分享中獲得一定的成就感與被重視的程度，進而提升學生養成自主回顧的可能性。

四、結語

初中階段的化學復雜計算是學生學習中遇到的主要困難。而化學計算能力更多情況下表現在學生對于化學反應的基礎知識掌握，進而常被忽略。本文首先按照具體的知識點探討了初中化學計算問題的主要類別，隨后對計算問題的主要特點進行分析與探討，針對具體問題結合復雜計算特征提出了后續教學的相關策略，希望能夠為提高學生化學計算水平貢獻力量。