框圖法：化學(xué)計(jì)算教學(xué)的解困之道

朱明彭

摘 要： 化學(xué)計(jì)算的內(nèi)涵很豐富，既涉及概念、原理、物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等眾多內(nèi)容，又涉及很多數(shù)學(xué)手段。正確解答化學(xué)計(jì)算題除需要較強(qiáng)的能力之外，還要具備面對(duì)困境時(shí)良好的心態(tài)。建立“關(guān)系式”及全面分析問題，是解答化學(xué)計(jì)算題的重要步驟，“框圖法”是在此背景下建立在“關(guān)系式”基礎(chǔ)上的方法，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的變化的順序與量的同步，清晰而有條理地解決問題。“框圖法”就是通過分析，把題目所給的物質(zhì)變化信息以“框圖”的形式整理記錄出來，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)一并納入框圖中，從而理清反應(yīng)中物質(zhì)之間的關(guān)系，幫助形成解題思路，達(dá)到正確解決問題的目的。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)計(jì)算 框圖 信心

一、困境

量化是化學(xué)成為一門科學(xué)的標(biāo)志之一，所以化學(xué)計(jì)算的重要性不言而喻。具體一點(diǎn)講，化學(xué)計(jì)算能力也是化學(xué)學(xué)科各種能力中的基礎(chǔ)而又重要的一種能力。可是根據(jù)平時(shí)的觀察與測試統(tǒng)計(jì)及其他信息發(fā)現(xiàn)學(xué)生在做計(jì)算題時(shí)普遍感覺困難。而造成學(xué)生化學(xué)計(jì)算題不會(huì)做的原因筆者認(rèn)為主要有以下幾種。

1.心理關(guān)

長期以來，學(xué)生對(duì)計(jì)算題形成了一種思維定勢(shì)，那就是計(jì)算題一定很煩很難，所以每次考試基本很少有人做，因?yàn)檫€沒看題，已經(jīng)望而卻步了。

2.審題關(guān)

計(jì)算題文字繁多、數(shù)據(jù)多、綜合性強(qiáng)，盡管學(xué)生掌握了一些解簡單題的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但因綜合分析能力差，不善于化繁為簡，不能對(duì)知識(shí)準(zhǔn)確遷移，因而覺得十分棘手。

3.數(shù)據(jù)處理關(guān)

不能有效及時(shí)提取有用信息加以處理。學(xué)生對(duì)前后出現(xiàn)的數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確把握它們之間存在的關(guān)系而加以利用。

4.計(jì)算能力關(guān)

很多同學(xué)計(jì)算能力不強(qiáng)，特別是平時(shí)經(jīng)常使用計(jì)算器的同學(xué)，更是如此，遇到計(jì)算稍煩的就會(huì)出錯(cuò)或者沒辦法處理。

正是由于以上原因，學(xué)生解答化學(xué)計(jì)算題就會(huì)表現(xiàn)出以下幾種情形：

①保留初中解答計(jì)算題方式：拿到題目便書寫化學(xué)方程式，接著設(shè)未知數(shù)，列方程。

②沒有建立以“物質(zhì)的量”作為核心的分析與計(jì)算模式，不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)分析與處理。

③解題過程步驟書寫混亂，隨意性強(qiáng)，缺乏計(jì)劃性。

④找不到頭緒時(shí)很快放棄。

二、思考

1.概念

“框圖法”就是通過分析，把題目所給的物質(zhì)變化信息以“框圖”形式整理記錄出來，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)一并納入框圖中，從而理清反應(yīng)中物質(zhì)之間的關(guān)系，幫助形成解題的思路，達(dá)到正確解決問題的目的。“框圖法”是建立在“關(guān)系式”基礎(chǔ)上的方法，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的變化的順序與量的同步，清晰而有條理地解決問題。

2.框圖法的利用價(jià)值

①形象性和啟發(fā)性

在解決化學(xué)類計(jì)算題時(shí)，對(duì)于學(xué)生來說讀題審題是第一難關(guān)，有的題目非常復(fù)雜。學(xué)生往往一遍讀下來丈二和尚摸不著頭腦。特別是在考試中，時(shí)間緊，心情緊張，更手足無措。而采用框圖法可以邊讀題邊提煉，當(dāng)把題讀完時(shí)，在草稿紙上呈現(xiàn)出來的是一幅非常形象的流程圖，給學(xué)生的二次思考和解題大大節(jié)省了時(shí)間，同時(shí)降低了難度，從而在思想上減輕了畏懼感，這在考試中式非常重要。而看到如此簡潔的框圖，特別讓學(xué)生能夠首尾相顧，啟發(fā)了學(xué)生思維，而思維一旦活躍了以后，學(xué)生或得到更多啟發(fā)，從而找到解題方法。

②科學(xué)性和直觀性

學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，就是接受、加工、儲(chǔ)存和運(yùn)用信息的過程。雖然說語言和圖像都能傳遞信息，但對(duì)復(fù)雜信息，圖像比語言傳遞得更迅速，因此框圖法可以使學(xué)生借助于圖像的啟發(fā)，展開跳躍式的思維同時(shí)刺激大腦進(jìn)行思維，使大腦功能得以充分發(fā)揮，不易疲勞，因此，我們?cè)诮虒W(xué)中可根據(jù)具體題目內(nèi)容，巧妙地運(yùn)用框圖解題法，使學(xué)生對(duì)被說明的變化或題目有更明晰、系統(tǒng)、科學(xué)、直觀的了解和認(rèn)識(shí)，從而提高解題的有效性。

三、實(shí)踐

1.建立框圖

①表示轉(zhuǎn)化關(guān)系

化學(xué)是一門研究物質(zhì)變化規(guī)律的學(xué)科，所以審題的首要問題是搞清楚在變化過程中物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，在框圖中表示出反應(yīng)物是什么，經(jīng)過怎樣的反應(yīng)條件，得到的產(chǎn)物有哪些。

②提煉精要和隱含信息

有的時(shí)候題目中所給出的信息是描述性的，需要學(xué)生通過簡單提煉，同時(shí)不是所有的信息解題時(shí)都有用，這個(gè)時(shí)候就需要學(xué)生提煉和刪選。而在解決一些問題的時(shí)候常常出現(xiàn)僅僅根據(jù)題目中的明確信息還不能達(dá)到目的情況，這時(shí)候還要考慮是否有隱含信息，也需要學(xué)生挖掘出來并表示在框圖中。

以往的做法：涉及有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的計(jì)算題，很多同學(xué)拿到以后不由自主想要寫化學(xué)方程式，想按照化學(xué)方程式的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，特別是高一的同學(xué)，初中的計(jì)算題做法根深蒂固，但是有的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化方程式無法寫出，或者即使寫出也無法根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算。

2.導(dǎo)入數(shù)據(jù)

①呈現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)

將題目中敘述到的有關(guān)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在框圖中，通過呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，不僅物質(zhì)之間的變化關(guān)系一目了然，而且上升到一個(gè)量化的關(guān)系，解題方法和靈感就是在不經(jīng)意間迸發(fā)出來的。這些數(shù)據(jù)往往體現(xiàn)了反應(yīng)物的量，產(chǎn)物的量，或者是轉(zhuǎn)變過程當(dāng)中的變化量，等等。

②處理隱含數(shù)據(jù)。

題目往往需要經(jīng)過提煉信息并思考處理后才能得到一些更有價(jià)值的數(shù)據(jù)，把它表示在框圖當(dāng)中。這些數(shù)據(jù)不是一目了然的而是需要進(jìn)行加工以后得到的數(shù)據(jù)。

以往的做法也是運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)出現(xiàn)在題目當(dāng)中直觀上是支離破碎的，要通過大腦加工使之建立聯(lián)系。但當(dāng)呈現(xiàn)在框圖上時(shí)變得非常直觀，而且各物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系十分清晰，而且便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些隱含信息或者潛在關(guān)系。

五、成效

1.解題思路更清晰

計(jì)算題與其他化學(xué)問題相比語言更嚴(yán)密，綜合性更強(qiáng)，文字多信息量大。這些都造成學(xué)生審題的困難，也直接造成學(xué)生對(duì)解題思路的不清晰。而框圖題以一種簡潔的方式把物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及它們之間量的關(guān)系呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使得學(xué)生在解決問題時(shí)不至于無從下手。

2.解題速度更快捷

經(jīng)過了解，學(xué)生考試時(shí)計(jì)算題經(jīng)常不做的其中一個(gè)原因是他們覺得計(jì)算題要花很長時(shí)間，把有限的時(shí)間花在計(jì)算題上得不償失。而更深層次的原因是學(xué)生解計(jì)算題速度非常慢。由于計(jì)算題信息量大，往往需要讀好幾遍題才能了解題目意思，而采用框圖題以后，由于第一遍審題的時(shí)候已經(jīng)將題目中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系和量的關(guān)系以框圖的形式呈現(xiàn)了，也就省去了二次三次讀題的時(shí)間，同時(shí)由于題意更清晰，也加快了解題速度。

3.學(xué)生興趣得到提高

以往由于學(xué)生認(rèn)為計(jì)算題難度大，未看題目已經(jīng)怕了三分，更不用說有什么做計(jì)算題的興趣。其實(shí)，成功的喜悅是興趣的最大驅(qū)動(dòng)力，通過框圖題，大大降低了計(jì)算題的難度，從而大大增加了學(xué)生解決計(jì)算題的成功率，也就提高了自豪感和成就感。久而久之，學(xué)生不再畏懼計(jì)算題，反而對(duì)它產(chǎn)生了興趣。

4.思維方法得到優(yōu)化

框圖法是建立在分析基礎(chǔ)上、有序處理數(shù)據(jù)的思維方式，并沒有特定模式。對(duì)于那些還在使用初中化學(xué)計(jì)算題解法模式的學(xué)生來說，重要的是放棄固有的僵化思維，提升解決問題的觀念、豐富并逐步完善解題方法，思維實(shí)現(xiàn)了從單一模式向多種模式的轉(zhuǎn)變。

六、反思

1.框圖法的優(yōu)越性顯而易見

化學(xué)計(jì)算題是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，也是高考重要的考點(diǎn)。在解計(jì)算題時(shí)，學(xué)生經(jīng)常犯以下錯(cuò)誤：要么審題不仔細(xì)就開始答題；要么沒看完題目就急于答題；或者因文字描述太多，看了后面忘了前面，導(dǎo)致理不清各種已知量和未知量之間的關(guān)系，感到無從下手。為了幫助學(xué)生學(xué)會(huì)仔細(xì)審題，達(dá)到迅速理解題意及正確解題的目的，我從多年的教學(xué)實(shí)踐中，逐步摸索總結(jié)出用框圖法解計(jì)算題的方法。用框圖法描述化學(xué)變化過程，可以將較抽象復(fù)雜的化學(xué)計(jì)算問題非常直觀形象地展示出來，學(xué)生易于從中找出已知量和未知量之間的關(guān)系，防止學(xué)生審題上出現(xiàn)的粗心和偏差，從而達(dá)到迅速理解題意及正確解題的目的，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力及綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，幫助學(xué)生形成科學(xué)的思維方法和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.框圖法的局限性同樣也不可忽視

框圖法同其他有效方法一樣，無法保證一次圓滿解決所有問題，可能需要多次的嘗試才能找出解決問題的最佳途徑?！翱驁D”的建立，其實(shí)是從關(guān)系的確立、到內(nèi)容的準(zhǔn)確表述、再到數(shù)據(jù)處理，最后到問題的解決，整個(gè)過程是一個(gè)“有序化”的過程，是解答化學(xué)計(jì)算題的一種“輔助手段”，而不是萬能工具。

框圖法的作用是幫助理清復(fù)雜的物質(zhì)之間、各種物理量之間的關(guān)系，因此對(duì)于簡單的化學(xué)計(jì)算題沒有多大意義。不管是什么方法，都需要學(xué)生在運(yùn)用中掌握，由學(xué)生來做，是解決問題的起點(diǎn)，也是解決問題的核心。

3.框圖的建立是教學(xué)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵

通過以上的分析和闡述，框圖法在一些計(jì)算題的解決上有其明顯優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)于學(xué)生來說，框圖法畢竟是一種打破以前解題常規(guī)的新方法。所以，如何在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生在解決計(jì)算題自發(fā)地建立框圖是前提條件，在此基礎(chǔ)上，教會(huì)學(xué)生如何設(shè)計(jì)出合理并有效的框圖并用之來解決有關(guān)問題是關(guān)鍵。而這些工作需要教師要起示范和引導(dǎo)作用，同時(shí)學(xué)生在在實(shí)際的學(xué)習(xí)活動(dòng)中不斷實(shí)踐，最終使得框圖法達(dá)到解決問題的最優(yōu)化。

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