減負(fù)背景下提升“初中化學(xué)計(jì)算”課堂教學(xué)效能的策略研究

張靜

摘 要：“雙減”政策背景下，如何有效提升課堂教學(xué)效能？筆者針對初中化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容之一的化學(xué)方程式的計(jì)算，提出突破常規(guī)“題海式”的教學(xué)模式，把學(xué)生從“做題者”變成“出題者”來引導(dǎo)其學(xué)習(xí)，變被動(dòng)解題為主動(dòng)設(shè)題，在“考別人”的過程中實(shí)現(xiàn)自身“學(xué)更好”，從而有效提升課堂的現(xiàn)場教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：減負(fù);初中化學(xué)計(jì)算;提升;課堂教學(xué)效能;策略

中圖分類號：G633.8?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2022）21-0131-04

2021年7月24日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》，其中主要內(nèi)容之一是要求有效減輕義務(wù)教育階段學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)，這就要求教師在課堂有限的時(shí)間里，有效地傳授知識，這就更加突出了提升教學(xué)課堂效能的重要性。筆者認(rèn)為：在初三化學(xué)教學(xué)中，對化學(xué)計(jì)算的教學(xué)存在的問題尤為突出，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的化學(xué)計(jì)算教學(xué)模式比較偏重理論化，“填鴨式”的教學(xué)方式比較突出，一般都是傳統(tǒng)的“兩步”教學(xué)模式——老師講例題、學(xué)生練習(xí)題。這種教學(xué)模式下，就很容易出現(xiàn)學(xué)生為了掌握這個(gè)知識點(diǎn)而瘋狂刷題，被動(dòng)做題，靠量變來達(dá)到得高分的目的，增加了學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)，違背了雙減的精神。這一知識點(diǎn)在中考中屬于必考知識點(diǎn)。解讀《2019年重慶市中考考綱》的第60點(diǎn)：能利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。這一考點(diǎn)一般出現(xiàn)在重慶市中考試卷的24題，也就是試卷的最后一道題，分值6分，可見這一知識點(diǎn)的重要性。

所以，如何講好這一課題？不能只停留在“授魚”。筆者認(rèn)為如果引導(dǎo)學(xué)生能“以漁”，也就是說教師的授課目的要在于“授以漁”，讓學(xué)生能通過教師的引導(dǎo)，不僅學(xué)會(huì)解這類題，還能根據(jù)所學(xué)知識和生活場景，自己編題，應(yīng)用于生活學(xué)習(xí)中，未來自然就能應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，那不就更能達(dá)到教學(xué)的目的了嗎？所以，為了達(dá)到這一目的，筆者的教學(xué)過程分三個(gè)階段，具體如下：

第一階段：入門階段——利用化學(xué)方程式的簡單計(jì)算。這一階段的教學(xué)目的有三點(diǎn)：①介紹化學(xué)計(jì)算的由來。②計(jì)算的基本步驟。③自編簡單化學(xué)計(jì)算題。

從初三化學(xué)教材的實(shí)際出發(fā)，學(xué)到第四單元的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)對物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)變化從宏觀到微觀有了一定的認(rèn)識，此刻，我們不禁會(huì)想到：發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的時(shí)候，物質(zhì)的種類在發(fā)生變化，那物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化嗎？提出問題，引發(fā)學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系的欲望，模仿拉瓦錫的定量實(shí)驗(yàn)過程，引出質(zhì)量守恒定律。從質(zhì)量守恒定律的宏觀和微觀探究過程中，讓他們知道其實(shí)反應(yīng)物和生成物之間存在著質(zhì)量關(guān)系，所以，我們在實(shí)際生活生產(chǎn)中，如果需要一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，就可以通過化學(xué)方程式算出需要的反應(yīng)物的質(zhì)量了。這樣，就讓學(xué)生理解了化學(xué)計(jì)算的由來和作用，也就能更好地應(yīng)用它。這里，我們就可以用《人民教育出版社》（化學(xué)）九年級上冊2012年6月第一版的《課題3 利用化學(xué)方程式的簡單計(jì)算》的例1來進(jìn)行講解。

【例1】 加熱分解6.3g高錳酸鉀，可以得到氧氣的質(zhì)量是多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

這是入門題，要讓孩子有興趣有信心做計(jì)算題，在講解這道題時(shí)，可以用“5步解題法”。

解：設(shè)可以得到的氧氣的質(zhì)量為x，則：

第1步：讀題審題，寫反應(yīng)? 2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

第2步：明確目的，找已知31632

第3步：找關(guān)系，設(shè)未知數(shù)6.3gx

第4步：列比例式3166.3g=32x

第5步：求解x=0.6g

答：可以得到的氧氣的質(zhì)量為0.6g。

此過程中講解的重點(diǎn)是計(jì)算格式和規(guī)范性。特別是如何設(shè)未知數(shù)，帶單位時(shí)數(shù)據(jù)有單位的要帶單位，未知數(shù)x后面不寫單位，最后結(jié)果除不盡，如何保留數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)要“答”，避免過失性的失分。

在學(xué)生掌握了基本計(jì)算的原理、方法和格式以后，就可以開始激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作興趣了。

可以從當(dāng)前熱門的時(shí)事話題或者生活中的化學(xué)變化入手，根據(jù)所教學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和情況，可以老師提供素材，學(xué)生編，也可以學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，自編題目。

教師提供的素材舉例：

①當(dāng)前新冠病毒肆虐全球，家用消毒用到過氧化氫制取氧氣。

②電解水制取氧氣。

③……

編好后，同小組的同學(xué)組內(nèi)分享，然后每組投票選出一道，全班分享。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生覺得化學(xué)就在自己身邊，能用化學(xué)知識解決生活實(shí)際問題，讓學(xué)生感受到化學(xué)計(jì)算不那么枯燥無味，變被動(dòng)刷題為自發(fā)主動(dòng)解決問題。這樣只用兩道題，就可以讓學(xué)生掌握這個(gè)知識點(diǎn)，大大提高了課堂效能。全班分享了以后，老師還可以在這些題的基礎(chǔ)上，加深題的難度。比如，上面①和②的素材有學(xué)生都用了的話，就可以變成：如果要制取相同質(zhì)量的氧氣，哪一種物質(zhì)更劃算？

在實(shí)際生活中，我們可能會(huì)遇到哪些問題呢？比如：藥店里出售的高錳酸鉀或者過氧化氫都不是純凈物，是混合物，怎么辦？這就引入第二階段的學(xué)習(xí)：利用化學(xué)方程式來進(jìn)行混合物的計(jì)算了。

第二階段：利用化學(xué)方程式來進(jìn)行混合物的計(jì)算。例題就可以直接在例1的基礎(chǔ)上變一下即可。這樣，學(xué)生更能結(jié)合實(shí)際應(yīng)用化學(xué)計(jì)算這一技能了。

【例2】 加熱分解7g含高錳酸鉀90%的高錳酸鉀藥片（雜質(zhì)不分解產(chǎn)生氧氣），可以得到氧氣的質(zhì)量是多少？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

解：設(shè)可以得到的氧氣的質(zhì)量為x，則：

2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑

31632

7g×90%x

3167g×90%=32x

x=0.6g

答：可以得到氧氣的質(zhì)量是0.6g。

學(xué)生通過計(jì)算，很明顯地就能看到與純凈物計(jì)算的差別，而且更能理解方程式中每一種物質(zhì)的含義了：必須是純凈物的質(zhì)量才能作為計(jì)算的依據(jù)。如果是混合物，就應(yīng)換算成純凈物來進(jìn)行計(jì)算。這樣，更能激發(fā)學(xué)生解決生活中更多的實(shí)際問題，因?yàn)樯钪杏玫奈镔|(zhì)混合物種類更多。比如：冶煉鋼鐵的時(shí)候，這樣，就可以把下冊的例題當(dāng)成練習(xí)題來做，一節(jié)課，把上下兩冊的兩課時(shí)的內(nèi)容都可以講完，大大提高了課堂效能。此時(shí)，學(xué)生也可以根據(jù)上一階段的經(jīng)驗(yàn)，自己編制題目，小組分享，全班分享。

這是上一個(gè)階段用的素材，可以在這個(gè)基礎(chǔ)上改編：

①當(dāng)前新冠病毒肆虐全球，家用消毒用到雙氧水制取氧氣。

②電解水是加入硫酸鈉，制取氧氣。

③……

此后，在學(xué)習(xí)第九單元時(shí)，接觸了溶液，又有新問題出現(xiàn)，如果是在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，又怎么應(yīng)用呢？這就是我們計(jì)算的第三階段的學(xué)習(xí)，涉及化學(xué)反應(yīng)的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算。這一知識點(diǎn)在重慶市中考中出現(xiàn)的概率最大，故筆者重點(diǎn)講解。

依然從教材出發(fā)，雖然在本單元課題3的正文中沒有涉及化學(xué)反應(yīng)的例題，但是后面的練習(xí)部分有，所以，筆者就選取部分練習(xí)題來講解。

【例3】 （選自《義務(wù)教育教科書》九年級下冊化學(xué)第45頁，練習(xí)與應(yīng)用第5題）

100g某硫酸恰好與13g鋅完全反應(yīng)。試計(jì)算這種硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

在講解這道題時(shí)，仍然運(yùn)用“5步解題法”。

解：設(shè)硫酸的質(zhì)量為x，則：

第1步：讀題審題，寫反應(yīng)? Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

第2步：明確目的，找已知

ω=m（溶質(zhì)）m（溶液）×100%

第3步：找關(guān)系，設(shè)未知數(shù)6598

13gx

第4步：列比例式6513g=98x

第5步：求解x=19.6g

ω=19.6g100g×100%=19.6%

答：這種硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%。

在學(xué)生掌握了解這種題的思路和方法，規(guī)范書寫格式后，我們就可以在這道題的基礎(chǔ)上進(jìn)行改編，進(jìn)一步探索反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。這樣可以減少運(yùn)算量，也讓學(xué)生領(lǐng)略到一道題可以從多種角度來命題。

改編1：100g某硫酸恰好與13g鋅完全反應(yīng)，試計(jì)算所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解此題時(shí)，學(xué)生容易出錯(cuò)的地方就是求反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，用溶質(zhì)加溶劑的方法，不僅計(jì)算步驟繁雜，而且有學(xué)生看到有氫氣逸出，又要去減氫氣，這樣就錯(cuò)了。這時(shí)，我們可以引入“整體法”，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從反應(yīng)前后整體的角度來分析問題，首先讓學(xué)生想象這個(gè)反應(yīng)是在燒杯里進(jìn)行的，把反應(yīng)前所有物質(zhì)加入燒杯里，反應(yīng)后整個(gè)燒杯里，只有氫氣逸出了，剩下的都是溶液，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律，只需要把反應(yīng)前加入的物質(zhì)全部加起來，減去產(chǎn)生的氣體，就是反應(yīng)后溶液的質(zhì)量。這種方法可以避免學(xué)生分析不清楚，特別是不用專門去分析水的質(zhì)量，對有水生成的反應(yīng)，學(xué)生就容易漏加原溶液中水的質(zhì)量，這就是整體法的優(yōu)點(diǎn)。針對這一情況，我們不妨觸類旁通，把有沉淀的情況也來跟同學(xué)們探究一下。

改編2：100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%的硫酸與15g鋅銅合金恰好完全反應(yīng)后，試計(jì)算所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

這道題跟例1，方法和原理都相同，只是生成物情況不同，產(chǎn)生的是沉淀，也不屬于溶液，所以仍然可以用整體法算反應(yīng)后溶液的質(zhì)量。

最后歸納總結(jié)：m（反應(yīng)后溶液的質(zhì)量）=m（溶質(zhì)）+m（溶劑）=反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量-氣體-沉淀。

學(xué)生在掌握了涉及化學(xué)反應(yīng)的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算后，可以引導(dǎo)學(xué)生模仿教師改編題的過程，自行出題。

【能力提升第1步】提供情景，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)編計(jì)算題：

比如：①實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳。

②用稀硫酸除鐵銹（此時(shí)可以給出化學(xué)方程式，這樣就變成了考信息型的化學(xué)計(jì)算，更能應(yīng)對中考要求）。

【學(xué)生自編】略

【能力提升第2步】家庭作業(yè)：自編并完成兩道化學(xué)計(jì)算題。

【能力提升第3步】決戰(zhàn)中考。（節(jié)選自《2021年重慶市中考題A卷》24題）

24. （6分）二氧化氯（ClO2）常用于自來水消毒，工業(yè)制取原理為2NaClO3+4HCl（濃）2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O。某工廠將30kgNaClO3固體加到100kg濃鹽酸中，反應(yīng)一段時(shí)間后，生成13.5kgClO2（生成的氣體全部逸出，其他物質(zhì)全部形成溶液）。

已知：NaClO3和ClO2的相對分子質(zhì)量分別為106.5和67.5。

試計(jì)算：（1）NaClO3中鈉元素和氧元素的質(zhì)量比為??? 。

（2）參加反應(yīng)的NaClO3的質(zhì)量。

（3）所得溶液中NaClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到1%）。

解：（1）NaClO3中鈉元素和氧元素的質(zhì)量比為23∶（16×3）=23∶48;

（2）設(shè)參加反應(yīng)的NaClO3的質(zhì)量為x，生成氯氣的質(zhì)量為y。

2NaClO3+4HCl（濃）2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O

21313571

x13.5kgy

213x=13513.5kg=71y

解得：x=21.3kg y=7.1kg

答：參加反應(yīng)的NaClO3的質(zhì)量21.3kg;

（3）所得溶液中NaClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

30kg-21.3kg30kg+100kg-13.5kg-7.1kg×100%≈8%

答：所得溶液中NaClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%。

此題是求反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，那如果反過來，已知反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量，求反應(yīng)前溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，又怎么辦呢？我們不妨也來探尋一下。

（改編自《2017年重慶市中考題A卷》24題）

向碳酸鉀溶液中通入二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

K2CO3+CO2+H2O2KHCO3。

恰好完全反應(yīng)后，得到溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的溶液50g。

試計(jì)算：（3）原碳酸鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）。

此題要求原碳酸鉀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)：W（碳酸鉀溶液）=m（碳酸鉀溶質(zhì)）/m（碳酸鉀溶液）×100%。碳酸鉀溶質(zhì)的質(zhì)量，可以根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算直接求出。而原碳酸鉀溶液的質(zhì)量如何求出呢？題目給出了反應(yīng)后溶液質(zhì)量為50g，相當(dāng)于現(xiàn)在已知了反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，它是不是等于碳酸鉀溶液的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量之和？而二氧化碳的質(zhì)量我們通過方程式也可以求出，這樣，碳酸鉀溶液的質(zhì)量不就出來了嗎？

至此，如何求涉及化學(xué)反應(yīng)的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，重點(diǎn)探討其中的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，也就是如何求反應(yīng)前，或者反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，具體情況具體分析，學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用。

這就是初中階段的三類計(jì)算，對學(xué)生而言，只要了解了計(jì)算原理，從生活實(shí)際出發(fā)，有根有據(jù)，就順理成章地可以把這個(gè)知識點(diǎn)掌握了，不用填鴨式教學(xué)模式，也不用題海戰(zhàn)術(shù)。教的目的是為了不教，只要激發(fā)出了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師用合適的方法加以引導(dǎo)，相信學(xué)生定能將問題迎刃而解。

綜上所述，在減負(fù)的背景下，切實(shí)減輕義務(wù)教育階段學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，不僅能推進(jìn)智育發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)競爭力，還能提高課堂質(zhì)量，而優(yōu)化教學(xué)方式、提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率又是提高教育質(zhì)量的重要一環(huán)。只有不斷強(qiáng)化學(xué)校教育主陣地，向課堂“40分鐘”要效率，讓學(xué)生在課堂時(shí)間內(nèi)學(xué)足學(xué)好，才能將更多的時(shí)間還給學(xué)生，才能使為國家戰(zhàn)略和現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)德智體全面型人才成為可能。文章是筆者在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，突破“題?！笔匠Ｒ?guī)教學(xué)法，提出從“出題”視角來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性解題能力的教學(xué)方法，提升了課堂教學(xué)效能，詮釋了如何將減負(fù)落實(shí)到課堂教學(xué)中去，期望這些嘗試能為同行提供一些借鑒。

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