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浅谈数学方法在化学解题中的运用研究

2021-09-22谭显成刘小芳

科教创新与实践 2021年28期
关键词:数学方法高中化学

谭显成 刘小芳

摘要:在素质教育全面推进,以及高中教育教学中深化落实新课改的背景下,高中化学教学内容和目标已经发生了明显变化,不仅要求学生应当有比较突出的化学学科成绩,还需要学生掌握更丰富的化学解题策略。找准数学方法在化学解题过程中有效利用的方式方法,有助于帮助学生将难处理的化学题目“化繁为简”,提高学生的数学成绩,帮助学生开拓新的解题思路,树立学习自信心,强化化学学科解题思维能力与核心素养水平。基于此,本文简要分析了数学方法在化学解题过程中的运用策略,以期对相关人士发挥出借鉴价值。

关键词:数学方法;高中化学;化学解题

引言:

数学学科与化学学科之间有着非常紧密的联系,很多数学方法都能够对化学解题产生积极影响。部分高中生在解决化学问题时,普遍存在解题速度慢、解题错误率高等问题,除去学生化学知识掌握量不足因素带来的影响,很大程度上是由于学生的解题方法不合理。将数学方法应用在化学解题中,有比较明显的可行性,为此,必须要让学生牢固掌握如何将数学方法应用在化学解题中。

一、数学方法应用在高中化学解题中的关键性

高中化学在高考中的分数占比较高,学生的化学解题速度是否足够快、解题结果准确率是否足够高,会对学生的化学考试成绩产生关键性影响。而且,高考不单纯是检验学生化学知识储备量,更需要考核和评价学生的化学思维能力与化学问题处理能力水平。不仅如此,在高中教育教学改革活动中,明确提出要让高中生既要掌握丰富的化学基础知识,还要让学生具备丰富的化学解题技巧。

化学学科与学生的日常生活息息相关,数学学科同样与生活有着密切联系,二者在解题过程中有很多的共同之处。教师在化学教学活动中,引导学生熟练利用数学方法对化学题目进行解答和处理,不仅能够让学生的解题速度和解题准确率大幅度提升,强化学生对化学基础知识的理解与记忆能力,还能提高学生的化学解题分析能力与思维能力,让高中生在化学解题中可以具备“举一反三”的能力,这对于学生今后的化学学科学习有着非常重要的作用[1]。

二、数学方法应用在高中化学解题中的思路分析

(一)利用极值思想解决化学问题

极值思想是数学学科中比较常用的数学方法,极值思想不仅能够解决数学问题,还可以实现对化学题目的准确解答,有助于帮助学生将繁琐的化学题目进行简化处理。例如,在解决一些已知信息不完整,解题难度比较大的化学题目时,学生便可以利用“極值思想”,先假设可能出现的情况,这样能够使解题信息变得更丰富,从而在降低解题难度的同时,提升学生的解题正确率和解题有效性。

比如,某碱金属与其氧化物的混合物质量1.4g,在与水进行化学反应之后,出现了1.79g的碱,那么该金属会是钠、钾、锂哪种金属物质?在解决这一问题时,学生便可以利用极值思想,认定参加化学反应的全部为“金属”,或者认定参加化学反应的全部为“氧化物”。学生通过列出方程式可以发现,假设全部为金属时,计算后得出的结果为61;而当参加化学反应的全部为氧化物时,计算后得出的结果为24.3,再最后根据每个金属物质的相对原子质量进行对比,可以得出结论,该碱金属的相对原子质量应该介于24.3-61之间,因此,碱金属物质是“钾”。学生利用数学极值思想解决该类问题时,能够降低题目已知信息不完整带来的解题难度,从而快速完成解题。

(二)利用排列组合解决化学问题

数学排列组合方法应用在化学解题中,大多数情况会运用在同位素形成单质或者化合物的种类判定题目中。由于同位素通常会形成多种类型的单质或者不同组合形式的化合物,因此,学生经常会在处理这一类问题时出现分析错误现象,导致漏掉某一类单质或化合物,从而在解题中失分。为此,教师可以引导学生利用排列组合数学思想,对这一类化学练习题进行解答。

例如,“已知1H、2H、3H、16O、17O、18O,经过组合能够出现几种不完全相同的水分子?”学生在看到这一题目时,通常会出现茫然现象,如果采用不断实验的解题方法,不仅速度比较慢,而且还容易出现遗漏情况,导致解题结果错误。当学生利用排列组合数学思想进行解题时,学生便可以发现解题难度大大降低,不再需要进行逐一列举,通过列数学方程的方式,就能够准确得出最终的水分子种类数量。这样不仅极大提高了解题效率,也让学生的解题准确性大幅度提升[2]。

另外,教师还可以让学生利用函数方程解决化学问题,该数学方法主要应用在化学学科的电子转移守恒等方面的解题过程中。

结语:

能够熟练利用数学方法解决化学问题,是高中生必须具备的技能和能力。为此,教师必须要在教授基础知识的同时,让学生掌握更丰富的解题技巧,强化学生利用数学极值思想、排列组合、函数方程、数形结合思想、分类讨论、估算法等数学方法解决化学题目的意识和能力,引导学生熟练利用数学方法完成对化学练习题的正确解答。这样不仅可以显著提高学生的学科成绩,还有助于提升学生的核心素养水平。

参考文献:

[1]沈浩.高中化学解题中数学方法的应用探究[J].数理化解题研究,2020(09):92-93.

[2]李娜.浅谈中学化学计算题教学中数学知识的应用[J].考试周刊,2020(46):71-72.

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