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摘要：在分析“化学式计算”教学的现状基础上，提出以化学式计算为主线重新构建新的知识和思维网络，通过初步确立化学学习中的定量思想，从教学方法、知识及思维的整体性和系统性上设计学习内容，确保给予学生方法指导和思维启发，培养学生达到理性、有序的思维新高度，最终促进学生分析和解决问题能力的发展。
关键词：化学式计算；分子模型；宏观及微观
文章编号：1008-0546（2016）03-0037-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.013
化学作为一门有着悠久历史的自然学科，在它的发展过程中形成了自己独特的系统及分类。我们今天在学习化学这门学科时也需分门别类，原原本本地学习其系统，不可仅从局部着眼。在化学教学中，对于物质的学习，我们不应只是纠结于这种物质，只是识记这一物质的性质、用途，从知识的系统性和人类思维的发展来看，这是远远不够的。只有从大处着眼，把握整个系统，形成清晰的体系结构才有助于这门课程的学习，才能通过这门课来提升学习和思维的能力。下面笔者以初中化学教学中的“化学式”计算为例进行分析探讨。
一、 化学式计算的现状分析
化学计算是从定量角度来加深学生对化学概念和原理的理解，使他们进一步掌握物质的性质及其变化规律，培养他们分析问题和解决问题的能力。[1]但在教学实践过程中，学生普遍感到化学式计算较难，在一定程度上，这与教师的教学方法和教学手段有关。初中生仍以形象思维为主，抽象思维还在不断的发展过程中，自主整理归纳知识的能力还比较薄弱，对于化学式而言，不能立即用抽象思维来进行原子和物质间的转化。例如对于“H2O”的化学式，不能明确“H”、“O”符号既可表示宏观的元素，也能表示微观的原子。对于元素质量比，学生难以直接通过化学式中的原子质量比来进行转化。同时对于化学符号所表达的是物质还是元素，学生的概念仍比较模糊，导致学习这部分内容时，学生普遍觉得知识点凌乱。如果这时老师不能改进教学手段，帮助学生建立宏观和微观之间的联系，一味只注重模仿强化训练，学生仍然是只知其然不知其所以然，出现错误也是常态，这必将影响学生的学习兴趣和效果，还极易产生分化，严重影响教学的后续发展。所以笔者认为应该引导学生以化学式计算为主线重新构建新的知识和思维网络，通过初步确立化学学习中的定量思想，从教学方法、知识及思维的整体性和系统性上设计学习内容，确保给予学生方法指导和思维启发，培养学生达到理性、有序的思维新高度，在教学中笔者主要从下面几种“授人以渔”的方式进行设计尝试。
二、 教学策略设计
1. 夯实概念促内化
化学概念原理是进行计算的基础，离开了这一基础谈计算，就变成了徒劳的“数学计算”，也就失去了应有的化学功能，容易出现科学性错误。教学过程中必须夯实概念原理的意义构建，能利用化学知识提供给学生准确的信息和目标间的转换，教学过程中，我们要帮助学生从宏观及微观角度理解化学式，从具体到抽象，建立系统的、本质的化学联系。化学式的意义构建是学习化学计算的基础环节，是化学计算教学的起点。教学过程中笔者通过选择典型的物质化学式作为范例，遵从由易到难、由简到繁、循序渐进的原则进行教学训练。
例1. 引入MgO 化学式，可进行哪些量的计算？
学生积极讨论思考，较易得出两方面计算。
（1）相对分子质量：40。
（2）MgO中各元素质量比：m（Mg）∶m（O）=24∶16。
教师提示：若以镁元素、氧元素的质量比作饼状图（图1），可以得到什么结论？
学生通过饼状图，很容易就能得出：
Mg%=60%，O%=40%。
通过讨论这一典型题例，借助饼状图，助力学生理解化学式的意义这一概念原理，明确元素与物质间的关系，整体与部分，从而实现举一反三，真正提升学生解决问题的能力。
2. 建立模型助吸收
人教版上册化学书第50页，展示了不同分子模型图片，教材给出分子模型也就是帮助学生理解一些抽象概念，帮助学生克服思维障碍。教学过程中，笔者利用分子模型教具，让学生动手组装不同的分子模型：水分子、氨分子、甲烷分子（图2）。
学生在组装过程中不断地体会分子破裂，原子重组，真正理解分子、原子之间的演变关系，并能轻松熟练地把抽象化学式转变成分子模型或是通过分子模型能顺利写出化学式。同时，笔者还要求学生利用分子模型表示混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等宏观概念，学生一下子就找到了桥梁，联接了宏观与微观。这时，笔者提出如何计算相对分子质量时，学生已经跃跃欲试，很轻松地找到了它们之间的内在关系。
例2.以二氧化碳分子（图3-1）为例，借助分子模型进行计算
引导学生在分子模型中填入氧原子和碳原子的相对原子质量（图3-2），据此，较易算出1个二氧化碳分子的相对分子质量为44，一个二氧化碳分子中的2个氧原子和1个碳原子的质量比为32∶12，2个氧原子占1个二氧化碳分子的质量比为32∶44，1个碳原子占1个二氧化碳分子的质量比为12∶44。通过微观与宏观的转换，二氧化碳是由无数个二氧化碳分子聚集而成的，二氧化碳中碳元素、氧元素的质量比可缩小至1个二氧化碳分子中解决，同理，元素所占质量分数也可做相似类比，借助上述方法，授人以渔，学生也能总结规律，主动构建知识体系。利用分子模型有利于克服学生的思维障碍，使要解决的问题与学生已具备知识更贴近，充分发挥学生的主动性，激发他们的探究热情，在不知不觉中提升学生的学习能力和抽象思维能力。
3. 抓住关键再提高
化学计算的学习具有连续性、发展性和整体性，我们先应站高一点看计算教学，不能一味采用“不讲理”的硬性规定，通过整体布局，考虑学生的后续发展，推动学生从新的视角学习化学式所蕴含的意义，强调宏观与微观的联系，这不仅便于学生把握知识的来龙去脉，还可以为学生进入高一年级学习物质的量这一概念打好坚实的基础，铺垫合情合理，有利于学生的可持续发展。 在同种元素组成的物质这一典型问题上，学生往往不知如何下手，总是错误率较高，笔者认为，在这一问题上，只要引导学生突出“粒子个数”这一概念，一切问题都可迎刃而解。
例3.质量相等的SO2和SO3中，所含氧元素的质量比为多少？所含硫元素的质量比为多少？所含分子数之比为多少？
分析：解决问题的出发点只要抓住“粒子个数”这个关键点即可，
在SO2中，所含分子数目为m/64；
在SO3中，所含分子数目为m/80；
所以，SO2中氧原子个数为m/64×2；
氧元素质量即为m/64×2×16。
同理：SO3中氧原子个数为m/80×3；
氧元素质量即为m/80×3×16；
质量比为m/64×2×16 ∶ m/80×3×16；
同理可知：硫元素质量比为m/64×1×32 ∶ m/80×1×32。
通过不断强化学生建立微粒观，可以从整体上把握化学式的计算，从而让学生的能力从表象得以提升，从宏观到微观深入理解化学式的意义，提高了他们的抽象思维能力，为今后的进一步学习打好坚实的基础。
三、 实践反思
学生通过化学课程学习的根本目的是形成从化学的视角解决问题的思想、观点和方法，即植根于学生头脑中的化学学科观念。[2]化学式计算是学生从定量角度来理解化学，初步形成化学研究中的定量研究思想，教学过程中要渗透有关解题方法、思路等策略性知识，不断引导学生从不同角度理解化学式的意义，逐步完成从“质”到“量”的过渡，从化学的本质角度体验并认识解决方法，通过不同手段，突出学生亲身经历知识的形成过程，引导学生循序渐进地构建知识体系，进行宏观与微观间的转换，促进学生方法的迁移，提高学生的学习能力，改进学习方法，最终促进学生分析和解决问题能力的发展。
参考文献
[1] 王玲玲，毕华林.中学化学教材中计算题编写的思考[J].化学教学，2004，（1）：83-86
[2] 朱建兵，袁春仙.将学科观念的培训贯穿于教学设计之中——以苏教版化学1《碳酸钠的性质与应用》为例[J].化学教与学，2013，（12）：15-16，64
[3] 钱海如.初中化学课程中化学计算的教学策略[J].化学教学，2013，（11）：9-12
[4] 方扬平，李顺友.初、高中化学计算衔接教学的探索与思考[J].化学教学，2015，（8）：21-24
关键词：化学式计算；分子模型；宏观及微观
文章编号：1008-0546（2016）03-0037-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.013
化学作为一门有着悠久历史的自然学科，在它的发展过程中形成了自己独特的系统及分类。我们今天在学习化学这门学科时也需分门别类，原原本本地学习其系统，不可仅从局部着眼。在化学教学中，对于物质的学习，我们不应只是纠结于这种物质，只是识记这一物质的性质、用途，从知识的系统性和人类思维的发展来看，这是远远不够的。只有从大处着眼，把握整个系统，形成清晰的体系结构才有助于这门课程的学习，才能通过这门课来提升学习和思维的能力。下面笔者以初中化学教学中的“化学式”计算为例进行分析探讨。
一、 化学式计算的现状分析
化学计算是从定量角度来加深学生对化学概念和原理的理解，使他们进一步掌握物质的性质及其变化规律，培养他们分析问题和解决问题的能力。[1]但在教学实践过程中，学生普遍感到化学式计算较难，在一定程度上，这与教师的教学方法和教学手段有关。初中生仍以形象思维为主，抽象思维还在不断的发展过程中，自主整理归纳知识的能力还比较薄弱，对于化学式而言，不能立即用抽象思维来进行原子和物质间的转化。例如对于“H2O”的化学式，不能明确“H”、“O”符号既可表示宏观的元素，也能表示微观的原子。对于元素质量比，学生难以直接通过化学式中的原子质量比来进行转化。同时对于化学符号所表达的是物质还是元素，学生的概念仍比较模糊，导致学习这部分内容时，学生普遍觉得知识点凌乱。如果这时老师不能改进教学手段，帮助学生建立宏观和微观之间的联系，一味只注重模仿强化训练，学生仍然是只知其然不知其所以然，出现错误也是常态，这必将影响学生的学习兴趣和效果，还极易产生分化，严重影响教学的后续发展。所以笔者认为应该引导学生以化学式计算为主线重新构建新的知识和思维网络，通过初步确立化学学习中的定量思想，从教学方法、知识及思维的整体性和系统性上设计学习内容，确保给予学生方法指导和思维启发，培养学生达到理性、有序的思维新高度，在教学中笔者主要从下面几种“授人以渔”的方式进行设计尝试。
二、 教学策略设计
1. 夯实概念促内化
化学概念原理是进行计算的基础，离开了这一基础谈计算，就变成了徒劳的“数学计算”，也就失去了应有的化学功能，容易出现科学性错误。教学过程中必须夯实概念原理的意义构建，能利用化学知识提供给学生准确的信息和目标间的转换，教学过程中，我们要帮助学生从宏观及微观角度理解化学式，从具体到抽象，建立系统的、本质的化学联系。化学式的意义构建是学习化学计算的基础环节，是化学计算教学的起点。教学过程中笔者通过选择典型的物质化学式作为范例，遵从由易到难、由简到繁、循序渐进的原则进行教学训练。
例1. 引入MgO 化学式，可进行哪些量的计算？
学生积极讨论思考，较易得出两方面计算。
（1）相对分子质量：40。
（2）MgO中各元素质量比：m（Mg）∶m（O）=24∶16。
教师提示：若以镁元素、氧元素的质量比作饼状图（图1），可以得到什么结论？
学生通过饼状图，很容易就能得出：
Mg%=60%，O%=40%。
通过讨论这一典型题例，借助饼状图，助力学生理解化学式的意义这一概念原理，明确元素与物质间的关系，整体与部分，从而实现举一反三，真正提升学生解决问题的能力。
2. 建立模型助吸收
人教版上册化学书第50页，展示了不同分子模型图片，教材给出分子模型也就是帮助学生理解一些抽象概念，帮助学生克服思维障碍。教学过程中，笔者利用分子模型教具，让学生动手组装不同的分子模型：水分子、氨分子、甲烷分子（图2）。
学生在组装过程中不断地体会分子破裂，原子重组，真正理解分子、原子之间的演变关系，并能轻松熟练地把抽象化学式转变成分子模型或是通过分子模型能顺利写出化学式。同时，笔者还要求学生利用分子模型表示混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等宏观概念，学生一下子就找到了桥梁，联接了宏观与微观。这时，笔者提出如何计算相对分子质量时，学生已经跃跃欲试，很轻松地找到了它们之间的内在关系。
例2.以二氧化碳分子（图3-1）为例，借助分子模型进行计算
引导学生在分子模型中填入氧原子和碳原子的相对原子质量（图3-2），据此，较易算出1个二氧化碳分子的相对分子质量为44，一个二氧化碳分子中的2个氧原子和1个碳原子的质量比为32∶12，2个氧原子占1个二氧化碳分子的质量比为32∶44，1个碳原子占1个二氧化碳分子的质量比为12∶44。通过微观与宏观的转换，二氧化碳是由无数个二氧化碳分子聚集而成的，二氧化碳中碳元素、氧元素的质量比可缩小至1个二氧化碳分子中解决，同理，元素所占质量分数也可做相似类比，借助上述方法，授人以渔，学生也能总结规律，主动构建知识体系。利用分子模型有利于克服学生的思维障碍，使要解决的问题与学生已具备知识更贴近，充分发挥学生的主动性，激发他们的探究热情，在不知不觉中提升学生的学习能力和抽象思维能力。
3. 抓住关键再提高
化学计算的学习具有连续性、发展性和整体性，我们先应站高一点看计算教学，不能一味采用“不讲理”的硬性规定，通过整体布局，考虑学生的后续发展，推动学生从新的视角学习化学式所蕴含的意义，强调宏观与微观的联系，这不仅便于学生把握知识的来龙去脉，还可以为学生进入高一年级学习物质的量这一概念打好坚实的基础，铺垫合情合理，有利于学生的可持续发展。 在同种元素组成的物质这一典型问题上，学生往往不知如何下手，总是错误率较高，笔者认为，在这一问题上，只要引导学生突出“粒子个数”这一概念，一切问题都可迎刃而解。
例3.质量相等的SO2和SO3中，所含氧元素的质量比为多少？所含硫元素的质量比为多少？所含分子数之比为多少？
分析：解决问题的出发点只要抓住“粒子个数”这个关键点即可，
在SO2中，所含分子数目为m/64；
在SO3中，所含分子数目为m/80；
所以，SO2中氧原子个数为m/64×2；
氧元素质量即为m/64×2×16。
同理：SO3中氧原子个数为m/80×3；
氧元素质量即为m/80×3×16；
质量比为m/64×2×16 ∶ m/80×3×16；
同理可知：硫元素质量比为m/64×1×32 ∶ m/80×1×32。
通过不断强化学生建立微粒观，可以从整体上把握化学式的计算，从而让学生的能力从表象得以提升，从宏观到微观深入理解化学式的意义，提高了他们的抽象思维能力，为今后的进一步学习打好坚实的基础。
三、 实践反思
学生通过化学课程学习的根本目的是形成从化学的视角解决问题的思想、观点和方法，即植根于学生头脑中的化学学科观念。[2]化学式计算是学生从定量角度来理解化学，初步形成化学研究中的定量研究思想，教学过程中要渗透有关解题方法、思路等策略性知识，不断引导学生从不同角度理解化学式的意义，逐步完成从“质”到“量”的过渡，从化学的本质角度体验并认识解决方法，通过不同手段，突出学生亲身经历知识的形成过程，引导学生循序渐进地构建知识体系，进行宏观与微观间的转换，促进学生方法的迁移，提高学生的学习能力，改进学习方法，最终促进学生分析和解决问题能力的发展。
参考文献
[1] 王玲玲，毕华林.中学化学教材中计算题编写的思考[J].化学教学，2004，（1）：83-86
[2] 朱建兵，袁春仙.将学科观念的培训贯穿于教学设计之中——以苏教版化学1《碳酸钠的性质与应用》为例[J].化学教与学，2013，（12）：15-16，64
[3] 钱海如.初中化学课程中化学计算的教学策略[J].化学教学，2013，（11）：9-12
[4] 方扬平，李顺友.初、高中化学计算衔接教学的探索与思考[J].化学教学，2015，（8）：21-24