“模块化”思维方法在相对分子质量计算教学中的运用

龙晓晖

(湖北省武汉市第六十四中学(汉正校区) 430000)

一、相对分子质量计算的教学内容与教材中的地位

相对分子质量计算是初中化学学习中第一次涉及到与计算有关的内容，在人教版九年级上册化学教材中分为“计算相对分子质量”、“计算物质组成元素的质量比”、“计算物质中某元素的质量分数”三个大的部分，三大部分内容又对应了三个不同计算方式.有的教师在此基础上又细分出“已知物质的质量求元素的质量”；“已知元素的质量求物质的质量”两种类型的问题.

相对分子质量计算这部分内容与后续“化学方程式的计算方法”关系密切，是教学中的重点.而后两部分涉及到宏观层面上元素的质量比、元素质量分数与微观层面上分子中各原子质量比、原子质量分数建立实质性联系的过程.这必须建立在对化学式涵义的透彻理解基础之上，是教学中的难点.

在化学学习过程中，学生能否理解“可观察的宏观世界，分子、原子和离子构成的微观世界，化学式、化学方程式和元素符号构成的符号世界”这三者之间的联系，是影响学生化学学习的重要因素.相对分子质量计算这一知识则是联系“三重表征”的重要桥梁.

二、传统教学过程中存在的问题与对策

在一线实际教学中，教学重心基本落在“数字处理”的技能层次上，三部分内容常被简单化地割裂为对三个计算方式及其运用方法的分别模仿与练习过程，彼此之间缺少联系，这样的处理存在简单化和技能化倾向，忽略了化学学科本质.在学生机械模仿中，也容易由于强行记忆造成错误，如“×”，“+”不分，列式缺漏项，选择错误的元素计算质量分数等等.

学生容易出现这类“一听就会，一做就错”问题的根源在于他们只是通过模仿和练习记忆了复杂的陈述性知识，但并没有将其程序化.

在实际教学中，笔者用“模块化”的思路对三个计算方式进行了分解与重组，建立了三个计算方式间的联系，在简化学生对计算方式记忆的基础上，帮助学生理解相对分子质量计算中的宏微关系.达到引导学生思考解题的方法和步骤，归纳解题的程序，并建立程序化解题模型的目的.

三、三个计算方式间的联系

笔者在实际教学中偶然将三个计算方式对同一分子进行对应计算列出的算式并排写在一起(质量分数计算列综合算式)，发现了一个有趣现象，这里以一道作业中出现的练习题为例：

例：计算：

(1)丁香油酚(C10H12O2)的相对分子质量____.

(2)丁香油酚中碳、氢、氧三种元素的质量比____.

(3)丁香油酚中碳元素的质量分数____.(结果保留至0.1%)

(4)16.4 g丁香油酚中含有____g氧元素.(结果保留至0.1 g)

丁香油酚化学式C10H12O2

相对分子质量

=(12×10)+(1×12)+(16×2)

C、H、O元素质量比

=(12×10)：(1×12)：(16×2)

碳元素的质量分数

在以上例子中，如果将各原子对应的质量(相对原子质量×分子中原子的个数)作为一个相同的“质量模块”进行处理，记为【元素符号】的形式，可以看到三种不同的计算方式列出的算式实际上是“质量模块”间按照不同方式组合起来的：

相对分子质量=【C】+【H】+【O】

即模块间用“+”号相连

C、H、O元素质量比=【C】∶【H】∶【O】

即模块间用“∶”号相连.

碳元素的质量分数

同理，有氢元素的质量分数

氧元素的质量分数

即分母为相对分子质量，分子则抽取相对分子质量表达式中对应元素的“质量模块”

由此，可以统一三种计算方式的列式方法并将之程序化，首先是大大减少了学生列式过程中的思维量，这对于提高学生的解题正确率有很大帮助.

思维能力是各种能力的核心,是发展学生其它能力的基础.初中是化学教育的启蒙阶段，要发展学生的思维能力,首先必须使他们具有良好，高效，科学的思维习惯.因此我们在教学中应当注重对化学学科本质的理解，促进程序性知识的自由生长，提高学生分析问题和解决问题的能力.