浅谈高中化学学生计算能力培养的“知”与“行”

摘 要：计算能力作为化学学科学习的核心素养，理应是高中教师的教学重点和难点，在进行化学计算能力的培养时，采取一定的教学方法和手段能够起到事半功倍的效果，这也就是本文探究在化学课堂中“知”“行”合一的重要目的。

关键词：高中化学；计算能力；“知”与“行”

一、 “行知”有效的高中化学计算能力培养

在高中化学教学中，对学生计算能力的培养通常是孤立和较为机械的，实质是通过题海战术使学生形成惯性解答，而这种培养方式存在天花板，那就是对“大路货”题目游刃有余，但对变通类题目应对不足。只有让学生真切的明白为什么，才能更好的使其掌握怎么做。对于高中化学习题解答，“知”是化学思想，“行”靠方法技巧。教学的过程，就是帮助学生做到“知行”合一的过程。在提高学生学科素养的同时，加以强化训练，则计算能力必然会有较大的提升。

二、 在“知”上求领会

化学计算能力的培养需以化学思想的树立为基础。这也是课堂教学的重要部分，在课堂上进行化学相关知识的教学时，要确保学生对课堂上的知识完整地领会。例如针对原电池和电解池方面的问题，在进行讲解时，应确保学生了解原电池和电解池的原理和设计思路，对原电池和电解池的内部反应明确的知悉，这也就是知行合一的“知”。

有变化、有联系才有计算，化学学科的基本思想包括：整体性思维、联系的思想、一般与特殊的思想、守恒思想、动态平衡思想、建模思想、绿色化学思想等。其中与计算相关的主要包括以下三种。

1. 守恒思想——即化学变化中质量、元素、能量的守恒，是化学变化中“质量不灭”“元素不变”“能量不灭”的概括。在化学教学中必须帮助学生构建守恒思想，基于特定量在化学变化前后的恒定，进而从微观对相关问题进行分析，并从宏观有一定的预判，找到简化计算过程、迅速解决化学问题的最优化方法。守恒思想在化学学习中应用非常广泛，利用“守恒”的思想可以处理和解决化学中的诸多问题。

2. 联系的思想。包括微观与宏观、结构与性质、定性与定量、量变与质变、相互转化、有序思维、发散思维等。某些化学问题直接按照题面意思分析时很繁琐复杂，甚至会走了弯路还得不到正确答案。若能用联系的思想对研究对象进行变换，则会柳暗花明。

3. 一般与特殊的思想。一般指的是矛盾具有普遍性，也就是通常所说的事物之间存在共性，事物存在相同的东西；特殊性则指的是事物具有自身的个性或特点。在化学教学和研究中，一般是从某些特定物质或物质的某种特性入手，加以分析与研究并得出普遍性的规律后，进行推广。

三、 在“行”上求掌握

以“知”為基础，进而指导“行”，让学生训练并掌握以下解题方法与技巧，提高化学计算能力则更加“行”得通。

1. 守恒法。在高中化学的舞台上，“守恒”曝光率极高。常见的有电荷、质量、电子得失、元素种类、物质的量等守恒。守恒问题因涵盖范围广，也是高中化学习题中的常客。守恒在表现形式上就是一种等式，如果含有未知数待求解便是化学方程。在化学方程式的构建中，要牢记守恒思想，如化学变化前后的质量、体积、物质的量都具有一定的守恒的关系，得失电子的数量、原子量在反应前后也是守恒的。如果在充分分析问题的基础上能够找到其中的守恒关系，许多化学问题的求解便成功了一半。

2. 关系式法。关系式法（又称比例法）的本质是守恒思想的进阶应用。该方法根据概念定义、物质的构成、化学反应等得到某些物质数量间关系进而搭起未知量与已知量之间的桥梁（比例关系）。该方法主要适用于如多步进行的连续反应等较复杂的题目，多步连续反应第一步的产物即是第二步反应的反应物。通过列化学方程式可以看出每一步的反应物与生成物之间量的关系是一定的。因此可以将某中间物质作为桥梁，得到已知物和待求物之间量的关系。关系式法运用得当，多步运算可以转化成一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，减少运算量，且计算结果准确率高不易出错。

3. 转换法。转换法是指依具体情况进行“变通”，而不要被所给问题的形式所束缚。其中，“变通”的基础便是联系的思想。如把一个难题化整为零，分解成若干个简单的小问题；将难以直接求解的问题变为易于求解的间接问题等。这种转换法常用于复杂的综合计算题、“新鲜”的信息题和繁琐的化学方程式等。

4. 极限法。一般与特殊的思想在极限法中有所体现，是从一般问题向极端特殊问题的一种回归。以获得正确答案为目标，通过对特殊问题在极端状态的讨论，化繁为简、化难为易，使复杂问题变得简单化、纯粹化。该方法适用于化学平衡、平行反应以及混合物计算等问题。

四、 结语

化学计算能力培养是一个渐进过程，需要投入较多时间和精力，而中学课程多、进度快是客观存在的事实，题海战术也是当前较多学校的通行方法。在教学中若帮助学生领会思想、掌握方法进而达到“知行”合一，学生在面对化学题目时作答不茫然、更自然。

作者简介：汪道岚，广东省广州市，广州市第十六中学。