初中科学溶液质量分数计算思维能力的培养

史杰

【摘要】初中科学溶液质量分数计算是初中科学化学模块的重要组成部分，也是初中教学的一个重难点，很大一部分学生在学习该模块知识时被难住了，影响了初三化学方程式计算的学习，严重打击了学生学习科学的自信心。反思其原因是这部分知识点传统教学只让学生记忆性学习，模仿式练习，属于浅层式的低效学习，忽略了学生科学思维能力的培养，没有将知识内化，碰到实际问题应用，知识迁移能力弱，甚至有时显得束手无策。笔者想通过探讨实验活动教学促成思维能力形成的教学方法在溶液质量分数计算课堂教学中的应用，为大家打开一点思路。

【关键词】思维能力；建模；做中学；实验探究

在传统的溶液质量分数计算中，教师常常出示例题，耐心讲解题意，板示規范的解题过程，然后学生依葫芦画瓢机械地模仿解题过程。课后按照题型分类反复做，做反复。刚开始效果比较明显，但时间一长，存留在学生记忆中的方法所剩无几。这种按照固定程序师生间的学习信息联络，从学生的角度看来，没有问题意识，缺乏创新，是一种低效的学习方式。

建构主义提倡在教师指导下以学习者为中心的学习，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。因此，在教学过程中，帮助学生培养思维能力，是学生提高学习能力的重要途径。

有关溶质质量分数的计算是初中化学的重点和难点内容。把握此内容不仅要求学生能灵活运用基础知识，也要求学生具有一定的审题能力、数学运算能力、总结归纳能力，综合能力较强。教学中要牢牢抓住概念，真正理解溶质的质量分数的含义，才能以不变应万变。笔者把常规做习题的课堂改变成以学生实验活动为主体的课堂，通过活动过程的观察、思考、抽象和概括，培养学生建构概念、分析问题、解决问题的思维能力，而不是简单地通过讲授把知识硬塞给学生，所以想从课堂实践的收获中分享以下几点做法。

一、利用实验活动，促进学生对“溶液”概念本质的理解

溶液概念的教学着重在于引导学生体验概念的形成过程，在生动、丰富的情景中通过学生的积极思考，通过分析、归纳，形成概念，在应用中理解概念。首先，对实例观察：将氯化钠、蔗糖、泥沙、植物油放入水中进行外观比较。其次，对实例现象加工：分析四种混合物中由于分散颗粒不同而呈现不同的外观；将外观均一、稳定性作为分类的关键特征分为溶液和浊液，利用经验归纳溶液是均一、稳定的混合物。再次，整合、巩固概念：通过判断硫酸铜溶液、高锰酸钾溶液、氢氧化钙溶液等是溶液，牛奶、肥皂水等不是溶液。充实溶液的组成，学会判断溶质、溶剂、溶液的名称。最后，概念的应用：对涉及俗称、简称的物质要求能判断溶液组成，如碘酒、酒精、稀硫酸等。

二、创设情景和活动，帮助学生对“溶液质量分数”的概念由定性认识到定量认识

教师在三只烧杯中放入等质量的水，放入一定量的硫酸铜晶体。学生通过观察和思考，得出了三种溶液颜色由浅到深，浓度由小到大，颜色越深，浓度越大的结论。教师引导：三种溶液所含溶剂质量相同，溶质质量不同，所以组成各不相同。平时浓与稀只能粗略地表明一定量的溶液里所含溶质的多少，但在实际应用中，常常要准确知道一定量溶液里含有溶质的质量，初中主要学习溶质的质量分数。基于学生知道溶液是由溶质、溶剂按照一定质量比混合而成的，能感悟到各成分之间的关系，教师直接给出溶质的质量分数的定义公式和推导公式。课堂上为了帮助学生理解溶液的形成过程，明确溶质的质量和溶剂的质量占比，以及溶液总质量的含义，小组开展配置溶液实验。

例：小敏准备用10克食盐和50克水配置一杯溶液，请你利用准备的实验器材配置溶液，并计算这杯溶液中溶质的质量分数。

为了使学生能更好地对溶液质量分数概念定量认识，可以将每组称量的食盐质量和水的质量不同，在数据交流和汇总的时候再进行比较。引导学生进行分析，深刻理解溶液各组成之间的质量变化关系和比例关系，归纳出增大和减小质量分数的方法，从而培养学生理解量变引起质变的思维方式。

三、开展科学探究活动，培养学生探究性思维能力

科学实验探究活动能产生引人注意的问题，又能提供种种感性材料，引发学生进行认真的观察和积极的思维。实验探究教学的关键是启发学生在“做中学”，引导学生分析、归纳、抽象、概括和培养学生逻辑思维能力的过程。通过实验中观察到的现象，由表及里地认识事物的本质。

例：实验室有一杯蔗糖溶液，小敏想通过实验知道这杯蔗糖溶液的溶质的质量分数，请你设计实验方案，利用实验器材帮小敏探究出这杯溶液中溶质的质量分数。

学生通过小组合作学习设计出实验方案：用天平称出烧杯和蔗糖溶液的总质量→蒸发水分获得干燥的固体蔗糖→用天平称出固体蔗糖的质量→用天平称出空烧杯的质量

从实验中获得溶质的质量是5克，溶液的质量是33.2克-15克=18.2克

（学生用自己实验中的数据计算）

观察溶液判断溶质是抽象的，通过蒸发获得溶质是具体的，学生认识到溶液中溶质是客观存在的。探究活动虽然占用了大量的时间，但无形中激发了学生学习的主动性，实验活动使学生的智力潜能处于最活跃的状态，不仅对溶质质量分数的学习有所“知”，还有所“思”，帮助学生完成了创造性思维的全过程。

四、养成构建模型习惯，培养逻辑性思维能力

建模解题思路是指学生在面对数量关系复杂和题干信息比较抽象的题目时，把题干中的信息建立模型，化抽象为具体，散乱为有序，帮助自己理清题目意思，提高解题的效率，同时解题的正确率也会大大提高。

例：实验室有一杯80克溶质质量分数为20%的硫酸铜溶液和一杯120克溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液，当两杯溶液混合后，溶液中溶质的质量分数是多少？

教师引导学生采用“画杯”法进行分析，通过图解，为学生营造一个直观的情境，有助于学生分析各个物理量之间的逻辑关系，从而培养了学生对多个数据的数学逻辑思维能力。当然，学生要养成建模的习惯，还要在平时做习题时不断强化。

五、组织趣味型游戏教学活动，发展学生思维的主动性

通过角色扮演组织学生在情境中学习。学生站在所扮演角色的角度来体验、思考，从而构建起新知识的脉络，培养学生的形象思维能力。整个教学过程始终渗透着师与生、生与生之间的交流合作，体现教师的主导，学生的主体地位，同时在体验学习过程中培养了学生的团队协作精神和合作能力。正如那一句格言：“只是告诉我，我会忘记；要是演示给我，我就会记住；如果还让我参与其中，我就会明白。”在学习溶液稀释问题的时候，每位学生分别扮演一个常用量，如浓、稀溶液质量（m浓，m稀），浓、稀溶液的密度（ρ浓，ρ稀），浓、稀溶液的体积（V浓，V稀），浓、稀溶液的质量分数（W浓%，W稀%）等制成卡片，随机发给一些学生。出示若干练习题，学生根据题目，快速确定到哪些量，如何列式计算，从而确定是否该拿起卡片到讲台前并确定该站在哪个位置上。

例：某实验室需要配置200克10%的硫酸溶液，需要98%的硫酸（ρ=1.84克/厘米3）多少毫升？

正確的结果应是标有上述五张卡片的学生迅速跑到讲台前相应的位置上。游戏中有些同学该上的没上，不该上的上了，也有上来的学生跑错了位置。但是一旦出错，就会有同学指出，直到得出正确结论。整个活动中，全体学生都积极参与活动，思维活跃，在错误中纠正，在纠正中认识各个物理量之间的逻辑关系。同时也增强了竞争意识和荣誉感，使每位学生都得到了锻炼的机会。此游戏若分组进行竞赛，气氛更加热烈，全班同学注意力高度集中，大家积极思考、互相合作、讨论分析。“游戏比赛”可以成为学生释放学习潜力的一种有效手段，游戏是一种自然状态下的“信息娱乐化”方式的体验活动，游戏可以培养认知、情感和行为技巧，有助于培养学生的形象思维能力。

溶液的质量分数计算是初中科学物质科学中的一个知识模块，前后知识是相互联系贯通的，教学过程中应从概念教学入手，因材施教，低起点，重落实，循序渐进地培养学生的科学思维能力，从而提高学生的应用能力和综合能力。在实践中发现，通过开展实验活动、科学探究活动、趣味型游戏等，学生参与课堂的积极性、学习的兴趣被调动起来了，这不仅增强了学生主动学习的意识，更重要的是在参与活动的过程中培养了学生的科学思维能力，学生解答此类问题的速度快了，正确率也高了，特别是学生对这一题型的畏难情绪与往届学生相比大大改观。学生思维能力的培养是一项复杂的工程，教师只有在日常教学中不断地学习、反思和总结，才能获得满意的教学效果。

参考文献

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[2]魏书生.学生实用学习法[M].沈阳：沈阳出版社，2000.

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