高中生化学计算能力发展的影响因素及对策分析

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  化学计算基于两项基本条件,分别是方程式与概念原理,但不论哪种解题方式都要求学生能够掌握化学反应的本质,知识网络清晰且健全,而非局限于浅层理解,否则在解题时就会出现思路混乱的问题.另外,学生应了解化合分解、置换等多种反应类型,并依据守恒定律构建反应网络图,促使解题思路更加清晰.
  一、影响因素
  1.问题表征.
  问题表征指的是对问题的深入认识和理解,可通过主观和客观两个层面来理解,各自分别对应的是问题空间和任务领域,需要明确已知及未知条件,并了解其间的内在关联,从而实现问题的拆分,将问题简单化.而许多学生在解题时未能读懂题目,对问题信息的理解过于零散,并且在表征过程中仅限于字面条件,没有从已知条件中挖掘出题目中所隐藏的关键信息.此外,表征深度与学生的习惯、经验及思维等因素有关,在练习过程中会逐步深化,因此学生需要持续加以练习.
  2.知识水平.
  能否顺利解决化学问题的关键在于对知识的掌握程度,化学知识除了基本的概念及理论之外,还涉及实验及计算,学生必须根据已学习到的内容构建知识网络,具备独立分析问题的能力,这样才能把握好化学计算的核心.知识的学习不应局限于机械化记忆的层面,必须掌握原理性及事实性知识,明确其中的规律,提升至抽象概括的高度,灵活运用于化学计算中.
  3.策略选择.
  在化学计算过程中并非仅有一种解决方案,而是否能够选择最为合适的解题方案取决于学生以往成功解决问题的经验,但在经验匹配失败时能否正确选择解题策略取决于学生化学计算能力的强弱.在解题过程中包括尝试、转化及建模三种不同的策略.思路混乱、知识体系不健全、关键信息把握不到位的学生会选择第一种策略.第二种策略可将题目信息与解题经验结合起来.运用建模策略的学生对题目的理解更为深刻,能够自主构建情境模型并列出关系式.
  4.计算技能.
  化学计算需要运用数学运算知识,因此要求学生计算技能要熟练,因为这能加快解题速度,有助于知识的理解和掌握.对此需要针对性训练学生的计算技能,包括不等式、方程等.需要注意的是,解题的关键在于理解化学知识,而非着重于数学计算.
  二、解决对策
  1.夯实基础知识.
  第一,化学试题千变万化,但基础知识则相对稳定,主要包括物质的量、pH值等方面的计算.如果能够掌握基本原理,把握好各类反应及物质间的关系,并理清计量关系,灵活运用知识,则能快速解决问题.以氧化还原反应的学习为例,学生应了解反应中数字的含义,总结反应规律,不断积累知识,并构建知识网络,以便能够根据问题的需要高效提取对应的知识点.
  2.策略訓练.
  第一是审题策略.审题阶段十分关键,而许多学生习惯于提笔就做,在对题目包含信息未能深入了解的情况下直接套用公式,必然会影响计算结果的准确性.在审题时除了列出已知与未知条件之外,还应明确其间的计算关系,并用图形表示,提取过量、适量等类似的关键性信息.第二是析题策略,即根据题目信息提取已有知识.许多学生会直接套用以往的解题经验,用一种思路解题,因此,教师应选择一些相对典型的题目,采用多种方法加以解答,并详细列出各种解法的优势及缺陷,培养学生的发散思维及分析能力.此外,教师应归类解题思路.许多题目尽管表面看有一定的差异,但在具体计算的过程中解题思路是一致的,因此教师可引导学生进行归类总结,这样可加快解题速度.第三是解题策略.教师可设定问题,包括题目所给的已知与未知条件是否足够清晰、计算有无错误等,学生在解题时可思考这几个问题,以便理清思路,加深理解.此外,许多学生不善于自我反思,因此会在同类问题上重复出错,对此可采取小组讨论、自我分析等方式.
  总而言之,化学是一门与现实生活联系十分紧密的学科,能够帮助学生解答许多疑惑,促使学生从科学的层面认识生活中的许多物质及其规律,但这就要求学生必须具备一定的化学计算能力,从多种角度思考题目,寻找更多的解题思路,从而实现灵活解题,教师也应积极引导学生,促使学生进行错误反思,提高解题的成功率.
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