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常见化学计算方法范文1
关键词:相对分子质量;计算;同课异构
文章编号:1008-0546(2017)05-0035-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.011
“同课异构”就是选用同一知识内容,根据教学实际进行的不同教学设计。它作为一种新的教学研究方式,在近几年的中小学教科研中经常出现,对提升教师业务水平和学校科研能力有重要推动作用。
“有关相对分子质量的计算”是人教版初三化学计算中的重要基础知识点之一,是在学生对化学物质有过宏观和微观认识的基础上,通过理解尝试建立对物质的定量认识。教学的基本要求是“了解相对分子质量的含义,并能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成”[1]。通常“有关相对分子质量的计算”教学的重点是在对物质的组成和构成理解之后,掌握有关相对分子质量计算的方法。通过同课异构教学过程中的共性与差异,可以加深教师对教学知识的理解,多角度看待教学,整合多方面资源,创造出更合适学生发展的教学方案。笔者选取本学校所在区的一次优质课赛课中三位有代表性的教学过程简要罗列,教学方法不同,但都实现了教学目标,拓宽了教师的教学思路,期待能为一线教师提供借鉴。
一、案例呈现
案例1:生活物质贯穿
(1)探索物质构成
始于生活,展示过氧化氢溶液引导学生思考其组成成分,提问H2O和H2O2的微观构成,并请同学猜测一个水分子和一个过氧化氢分子,哪个质量大?以H2O和H2O2为例计算相对分子质量,进而介绍相对分子质量的概念。学生实战计算NH4NO3、CO(NH2)2的相对分子质量,公布答案。
(2)探索物质组成
继续以消毒剂为例,提问H2O和H2O2的组成有什么共同点?其中氢元素、氧元素的质量比关系如何?以H2O和H2O2中mH:mO为例进行计算,讲解计算方法。学生实战计算NH4NO3、CO (NH2)2中各元素的质量比。将学生错题投影,集体订正,说明计算中的易错点。
(3)引出质量分数
以消毒剂为例,展示H2O和H2O2中氢氧元素质量比,提问:现行资料中常会介绍H2O2是含氧量最高的氧化物,这里的含氧量大家猜想指的是什么?提出这种说法的依据是什么?以H2O和H2O2为例计算其中氧元素的质量分数,解决之前的问题。学生实战NH4NO3、CO(NH2)2中氮元素质量分数,找学生错题投影,指出易错点。
(4)知识拓展
投影消毒剂标签,请同学回答溶液中H2O2的含量,并尝试计算该瓶消毒剂中H2O2的质量。以“计算3.5g过氧化氢中氢元素的质量,计算96.5g水中氢元素的质量”为例说明元素质量=物质的质量×该元素的质量分数。学生实战计算160g NH4NO3中含氮多少克?计算120g CO(NH2)2中含氮多少克?集体纠错。
(5)解决实际问题
回归生活,以“圣牧有机纯牛奶”中主要成分及含钙量等展开一系列计算。
案例2:水果类比贯穿
课前将学生分为三组
(1)构成类比,计算相对分子质量
以一个盛有“1个火龙果+2个橙子”的果盘与一个水分子(“1个氧原子+2个氢原子”)从“构成、质量”角度类比,引出相对分子质量的概念和计算方法。练习计算H2O、H2SO4、Ca(OH)2的相对分子质量,请不同小组同学黑板演算,纠错。
(2)组成类比,计算质量比
以果盘中m橙子:m火龙果和水分子中mH:mO进行类比,引出物质中各元素的质量比计算方法。练习C6H12O6、CO(NH2)2、NH4NO3中各元素的质量比,各组出代表黑板演算,集体纠错。
(3)占比类比,计算质量分数
以果盘中橙子的质量占水果总质量的比和水分子中氢元素的质量分数类比,引出物质中某元素的质量分数计算方法。练习Fe2O3中铁元素的质量分数,NH4NO3中氮元素的质量分数,小组派代表演算并集体纠错。
(4)知识顺延
提问“100g NH4NO3中氮元素的质量为多少”引出元素质量=物质的质量×该元素的质量分数。练习18g水中氢元素的质量为多少?共同纠错。
(5)解决实际问题
课堂练习,酒精、某钙片等展开一系列计算。
案例3:设定未知量贯穿
(1)原子个数的计算
知识回顾,“H2O”化学式表示的意义引出物质AxBy中A、B原子个数比可以表示为x:y。举例:H2O中氢氧原子的个数比,检测石英、云母中各原子的个数比是多少?请同学们思考回答。此计算是教师在教材基础上新增的,为后续计算做铺垫。
(2)相Ψ肿又柿康募扑
给出相对分子质量的概念,以O2和H2O的相对分子质量为例计算,练习SiO2、Al2O3的相对分子质量,投影学生答案,纠错。
(3)元素质量比的计算
给出AxBy中mA:mB的计算方法。以CO2中mC:mO为例计算,练习SiO2、Al2O3中各元素的质量比,投影学生答案,纠错。
(4)元素质量分数的计算
给出某元素质量分数的计算方法并说明其意义,以H2O中氢元素的质量分数为例计算,练习NH4NO3中氮元素的质量分数。
(5)解决实际问题 小结并以“钙尔奇”为例进行系列计算。
二、案例共性分析
以上三个教学案例均实现了教学目标,其中教学设计的共性有以下几点:①三种方案在教学组织的逻辑结构上是一致的,知识点走向都是相对分子质量的计算组成元素的质量比的计算元素的质量分数计算元素质量的求法等。教师要勤用教材、善用教材、深刻研究教材、创新教材内容[3],按照教材中此知识点的介绍方式,知识点螺旋式上升,符合学生的思维逻辑。且符合学生的最近发展区,利于知识的顺应和同化。②三种方案都强化了学生的动手计算能力,在体验中发现问题、总结规律,有利于学生计算能力的提升。③仅就练习习题而言,三种方案均尝试将计算以生活中的例子为载体。方案中涉及的计算拉近了化学与生活的距离,同时体现了化学在解决生活实际问题中的巨大作用。④方案中教师均重视学生的反馈,均尝试多角度多方式了解学生的学习效果,并及时对课上学生未完全掌握的知识予以补救。
三、案例比较,启发教学
上述教学案例在具体操作上各有侧重,各有优势,但也存在不足。下面从以下几点分析方案的不同点:
1. 知识推进
方案1:以过氧化氢溶液为贯穿线,单个知识点的推进如下:理解物质的微观构成或宏观组成举例如何计算给出知识点概念练习纠错。贯穿线贴近生活,吸引学生注意力,同时对过氧化氢溶液的研究问题深入透彻,为学生的新知识建构做足了铺垫。不同知识点之间转换过程逻辑性强,有利于提高学生对计算知识的整体认知。但是,知识推进速度稍快,学生在最后的知识检测中总体表现出来的效果不好。
方案2:以水果盘和水分子为类比,单个知识点的推进如下:类比概念练习纠错;通过类比可以方便学生对知识点的理解,但学生对物质的组成和构成仅通过类比的方法理解过于表面化,让本次计算缺少了理论支撑。
方案3:回顾化学式意义后,单个知识点的推进如下:概念练习纠错,教学从原子个数比入手,降低了学生的入门台阶。但是教学设计中以单纯计算为主,强调规律的总结,对生活的依附性不高,计算设计略显苍白。
智慧的课堂不是把书本知识简单地搬到学生的头脑中,而是需要用教师的智慧点燃学生的智慧。[2]比较而言,方案1的知识推进更重视学生的理解,例子先行引出概念,在学生对知识有过理论支撑理解后,用实例促进学生对知识的感性认识,加快学生对知识的认识。
2. 方法引导
课堂教学应以内容为主导,选择方法。[4]本次同课异构中课题内容相同,方案1强调学生在计算之前对深层次知识的理解;方案2以水果为类比,吸引学生兴趣,有利于学生对计算方法的掌握,但这种方法没有落到物质的组成、构成的基本点上;方案3侧重本节课知识,注重学生对新知识的掌握以及规律和方法的掌握,但忽视了与生活的联系。
3. 练习及效果反馈
方案1中教师主要通过问答及学案投影的方式掌握学生学习效果,方案2中教师组织学生分小组,请组内代表黑板演算,方案3中教师主要通过学案投影方式了解学生学习效果。相较而言,投影学案方便快捷,获得信息精准,而分小组演算所需时间较长,并不能完全体现合作学习的优势。
综上可见,同课是方法构建的基础,异构是方法构建的差异性体现。课同是教材及教学目标的基本要求而构异是教师个体教学风格的独特体现。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].北京:北京范大学出版社,2012
[2] 徐泓,夏建华,熊宗齐,吴应技.安徽省2008年初中化学优质课评述[J].化学教学,2009,7
常见化学计算方法范文2
【关键词】初中化学高中化学衔接过渡
一、初高中化学的差异
1.1 教学目标上的差异
初中化学属于九年义务教育阶段的教育,主要侧重于学生对基本化学知识和概念的理解,并让学生初步掌握化学基本实验技能和计算方法,而将其应用于生活实际中则属于较深层次的要求了。而高中化学则是在初中化学基础上的更高层次的现代技术学科的基础教育,主要侧重于学生对化学知识和概念的理解、深化和发散,通过教学逐渐培养学生的化学素养。
1.2 学习方式上的差异
由于初中化学侧重于对基础知识和概念的理解,因此,学生学习化学以记忆和模仿为主,而高中化学侧重于学生对化学知识的运用。高中化学相较于初中化学更需要学生具有自主学习和独立思考能力。
1.3知识系统上的差异
初中化学知识主要是在对日常生活中的化学现象出发,通过一系列简单的化学实验让学生学习基础的化学知识,其知识系统主要为:感性认识归纳总结理性认识。而高中化学则以化学实验为基础,侧重于对学生化学知识系统的构建,让学生在学习基础化学知识的基础上,掌握化学知识的内在联系。与此同时,高中化学相比于初中化学,更侧重于对化学知识和技能的运用,其知识系统主要为:观察生活现象开展化学实验学习化学基本原理学习化学探究方法摸索和总结化学规律。
二、初高中化学主要内容的过渡和衔接方法
2.1 化学反应规律知识点的衔接
初中化学主要学习两种化学反应:①置换反应规律;②复分解反应规律,学习盲点在于:单支、氧化物和酸碱盐相互关系及其反应规律。高中化学在学习置换反应和复分解反应规律的基础上,重点学习以下化学反应:①氧化还原反应规律;②离子的放电顺序规律;③强制弱规律;④相似溶解规律;⑤等效平衡规律;⑥燃烧规律;⑦有机反应规律。
例1、运用复分解反应规律判断下列化学反应式是否成立?
①Ag2SO4+2NaCl=2AgCl+Na2SO4 ;
②2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl;
③HCl+CH3COONa=NaCl+CH3COOH ;
④NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3H2O ;
2.2 化学实验方法的衔接
初中化学学生需要学习的主要实验方法如下:①化学实验的基本操作,包括常见仪器的认识、药品的取用、物质的称量和物质的分量等;②物质性质实验,包括氢气的性质实验、燃烧条件的性质实验等;③物质制备实验,包括氢气的提取、氧气的提取等。高中化学在初中化学实验方法的基础上,重点学习以下方法:①化学实验的基本操作,包括试纸的使用、物质的保存方法和物质的分离提纯等;②物质性质实验,包括主族元素单质、氧化物等的性质实验;③物质制备实验,包括CH3COOC2H5;④定量实验,包括酸碱中和滴定、燃烧物的滴定等。
2.3 化学计算方法的衔接
初中化学计算主要侧重于依据化学方程式的计算,主要包括:规范计算步骤和掌握利用比例关系计算的方法。而高中化学主要侧重于进行物质的量的有关计算,主要包括:①求化学式和分子式的计算;②多步反应式的计算;③混合物的计算和反应热的计算。主要的计算方法有:①差量法;②守恒法;③比例式关系计算法;④特值法。
三、初高中化学学习方法的过渡和衔接
由于初中化学主要以化学知识的记忆为主,因而学生学习化学主要以机械记忆为主,高中化学则侧重于对知识点的概括和运用,因而学生学习高中化学应在记忆的基础上运用类比法、归纳法和实验法。
3.1类比学习法
高中化学阶段涉及的知识点远比初中化学多,学生在接受新知识的时候,经常会遇到很多性质和结构相似的物质,因此,学生在学习这些新物质的时候,应该采用类比法,从已学物质的性质和结探讨新物质的结构和性质。
例2、在初中化学中,我们知道Na2O+CO2=Na2CO3反应能够发生,如果Na2O和Na2S、CS2与CO2的性质和结构相似,则Na2S+CS2的化学反应式是什么?
3.2归纳学习法
高中化学相较于初中化学更侧重于归纳法的学习和运用。很多初中学习到的化学知识,在高中化学中仍需进一步学习,这就要求,学生在学习高中化学的时候将初中化学和高中化学中同时出现的知识点进行归纳总结。例如,氧化还原反应是初中和高中化学中的相同知识点,但是运用归纳法可以总结出初中化学和高中化学在此知识点学习上的侧重点不同:①初中化学,从得氧失氧的角度分析氧化还原反应,理解相关概念;②高中化学,从化合价升降或电子得失角度分析氧化还原反应,理解相关概念,侧重于氧化还原反应方程式的配平及其在电化学中的应用。
3.3 实验法
初中化学中的实验属于基础性实验,学生的实验操作能力和设计能力均处于初级阶段。学习高中化学时,学生在学习教材上的实验的基础上,应加强课外实验的探索,并加强自身的实验设计和分析能力。
三、结论
综上所述,由于知识结构、教学目标和学习方法上的差异,初中和高中化学均存在较大差异。为做好初高中化学的过渡和衔接,教师应认真研究,积极探索,使学生运用归纳法、总结法和实验法等方法,尽快进入高中化学学习的节奏,以提高高中化学的课堂教学质量。
参考文献
[1] 崔红莲. 浅析初高中化学教学的衔接问题[J]. 延边教育学院学报, 2011( 25).
常见化学计算方法范文3
关键词:电厂 热力 节能
众所周知,我国是一个能源消耗大国,随着经济不断发展,人民生活水平的提高,能源相对短缺的现象越来越严重。目前,能源短缺问题已经成为世界各国共同关注的一个话题。因此,我国电站热力系统的节能是关系到今后可持续发展的一件大事。
1、当前存在的问题
1.1 分析方法欠缺
就目前而言,我们对于系统工程的分析方法仍然有所欠缺,所使用的数学工具陈旧,需要进一步的改革,在研究使用计算机进行实际的热力系统节能分析上还存在着严重的问题与缺陷,通常基本采用的仍是原来的局部优化的运行方法,对于系统节能的分析方法研究过少,还需要不断完善与改进。
1.2 研究具有局限
从本质上讲,我们对于相关系统的研究始终处于一个相对固定的状态,这种稳态研究固然能使发电系统在运行中保持恒定,降低了对其研究的复杂程度,但是同时也存在一定的局限性。这种局限性会制约我们今后的研究,对我国电厂整体的节能降耗工作造成不利的影响。
1.3 没有深入挖掘
对于不同的热力系统分析理论,我们都是从各种角度来研究热力系统这一个对象,在实际研究过程中,我们对于这些不同理论之间的相互关系没有进一步地把握到位,无论是改善机组现有的运行水平,还是挖掘机组的节能潜力,我们都需要一种准确有效的节能理论进行指导,这样才能有的放矢地采取相应的节能措施。因此,在具体的研究过程中,我们一定要合理地确定优化的性能指标,深入挖掘分析,从而有效地建立起系统与生产过程的数学模型。
2、热力系统计算方法
我们对热力系统进行计算的最终目的是为了明确机组内的各项热经济性指标,因此,如果我们要对机组的热经济性进行分析,首先要选择适合的热力系统计算方法。目前,对于热力系统的计算方法有很多种,依据它们所依赖的热力学基础具体可分为以下几种:
2.1 常规热平衡法
热力系统计算的方法是发电厂系统改进中常见的一项工作,而所谓的常规热平衡法是在结合质量与能量平衡的基础上,对实际操作中的热力系统进行数值计算的方法。在计算时我们需要对热力系统进行变工况的运算,以此来确定汽轮机各项设备的相应参数,其运算的实质是确定汽轮机膨胀过程线和系统参数。
2.2 等效热降法
等效热降法是以内功率的变化来分析热力系统的热经济性的一种计算方法。在热力系统的局部分析中,通过等效热降法可以改善常规热力计算中的不足与缺陷,建立新的热力系统分析方法,从而使热力计算具有实际的系统分析功能。
2.3 熵分析法
熵分析法是通过对体系的熵平衡计算来求取与分析影响熵产的相关因素,最终确定熵产与不可逆损失之间关系的一种方法,以此来作为评价过程的完善程度和改进过程的依据。
2.4 火用分析法
火用分析法是在热力学 2 大定量的基础上提出的,它结合实际环境情况对能的本性进行了全面地了解、分析,是以其实用性为出发点提出的一种新的思维方法,是从能量转换的角度表示整个设备热力过程完善性的科学指标。
2.5 代数热力学法
我们所讲的代数热力学法是一种分析热力系统能量的好方法。在具体实践中,该方法通过运用事件矩阵来对整个系统中各个子系统的能量关系进行描述,最终得到结构矩阵,这个矩阵从全局的高度开拓了研究热力系统的新趋势。
2.6 循环函数法
循环函数法是根据热力学的第二定律制定出来的计算方法,该方法是以循环的不可逆性作为分析汽轮机循环节能定性的判断依据,通过具体的循环函数式为汽轮机循环节能的定量进行计算的一种好方法。
3、热力系统节能改进措施
3.1 锅炉排烟余热的回收利用技术
对于火力发电厂来讲,它的排烟温度通常都是十分高的,达到了150 至 160 摄氏度,如果在锅炉上加装暖风扇,其排烟温度也能够高达150 摄氏度左右,所以说,锅炉热损失的一个主要部分就是锅炉排烟热。那么,如何对这种热量进行充分的利用就是一个值得研究的问题,锅炉排烟的余热利用方法其实有很多种,下面就来介绍一下把锅炉排烟热量和电厂热力系统联系起来,来使排烟余热能够通过热力系统在现有的汽轮机上转化成为电能,从而来把排烟温度大大降低这一方法。低压省煤器是装置在锅炉尾部的一个汽和水的换热器,就好比是锅炉省煤器一样,但是通过它内部的不是高压给水,而是低压凝结水。它的系统连接方式主要有两,也就是低压省煤器在热力系统中串联和低压省煤器在热力系统中并联。低压省煤器的水源主要及时来自于某一个低压加热器的出口,凝结水在低压省煤器照片那个把排烟的热量予以吸收,等到温度升高之后,再通过低压加热器系统。通常采用串联的形式比较适宜,因为串联的优点就是流经低压加热器的水量是最大的。在低压省煤器的受热面确定的时候,锅炉排烟的冷却程度以及低压省煤器的热负荷都比较大,所以,对排烟余热的利用比较好,从而起到很好的节能效果。
3.2 化学补充水系统的节能技术
这一技术主要是对于装有抽凝汽式机组的火力发电厂来讲的,对于这一类型的发电厂来讲,化学补充水进入热力系统主要有两种方式,一种是把化学补充水补入到除氧器中;另一种是把化学水补充道凝汽器当中,从凝汽器补入的时候,化学补充水能够在凝汽器中把初步的除氧实现,当补水温度降低至比汽轮机排汽温度还要低的时候,可以在凝汽器的喉部加装上一套装置,从而来让补充水通过喷雾的状态进入到凝汽器的喉部,那么,就可以对一部分的排气废热进行回收利用。把凝汽器的真空加以改善,由于化学补充水经过了低压加热器能够利用低位能进行抽汽,并逐级进行加热处理,把高位能蒸汽量大大减少了,这就使得装置的热经济性大大提高了。
3.3 除氧器排汽以及锅炉排污水余热的回收利用
首先,为了对除氧器的除氧效果进行保证,除氧器就必须要能够在工作的过程中排出一定量的蒸汽,从而就有工质以及热量的损失产生。对于除氧器来讲,它排除的蒸汽是具有一定的压力以及温度的,在具体的热力系统的设计过程中,必须要把如何采取有效的措施来进行利用和回收进行充分的考虑,从而实现节能的目的。除氧器余热回收和利用的一种方法就是加装上一个余热冷却器,并通过化学补充水吸收来对排汽余热进行吸收。其次,对于火力发电厂来讲,锅炉的排污率通常是十分高的,把2% 至 5%左右,这样,锅炉的连续不断的排污,造成了很法的工质损失,并且锅炉连续排污的热水会随着热量的损失而变得具有较高的压力和温度,成为了一种高级的单热资源,对它的充分利用是十分有必要的。在热力系统的设计过程中,免不了会有排污扩容器利用系统的存在,利用连续排污扩容器的扩容蒸发来对部分的工质和热量进行回收,从而实现热经济性的提高,达到节约能源的目的。但是对于扩容蒸发之后的污水来讲,依然具有一定的温度,如果在设计中不对此进行考虑并加以充分利用,不仅使得能量失去了,而且还会带来一定的污染。那么,对于这一部分的能量利用的方法就可以加装一个排污水冷却器,运用化学补充水来把其热量进行充分的吸收,进一步对其废热资源进行利用,把热经济性予以最大限度的提高了。
4、结语
综上所述,我国的电厂热力系统与其他发达国家相比,其还存在着很大的潜力与发展空间,我们通过对其的充分挖掘,可以使相关热力系统的分析方法逐步改进与完善,从而促进我国整个电厂热力系统节能降耗工作的长远发展,为建设和谐社会作出应有的贡献。
参考文献
[1] 赵越.采用热平衡简化法和热经济性状态方程简化法计算供热机组热化发电率的研究[J].才智,2011.
常见化学计算方法范文4
文/掌于前
【摘 要】口算就是不借助计算工具,不用书面表达方式计算过程,依靠记忆,直接通过思维算出结果的一种计算方法。《数学课程标准》明确指出:“义务教育阶段应突出体现数学的基础性和发展性。”“应重视口算,加强估算,鼓励算法多样化。”
关键词 小学生;口算能力;意识
口算能力是运算能力的一个重要方面,它在数学教学及实际应用中都有着极其重要的作用。口算又是估算和笔算的基础,口算能力差,势必会影响到估算、笔算的正确和速度,影响计算技能的形成。同时,作为口算能力,它是学习数学的重要基础基础。加强口算能力的训练,有助于培养学生敏锐的观察力,有助于培养学生综合的思维能力,有助于培养学生的快速反应能力,有助于培养学生的创新意识。那么,如何才能有效培养小学生的口算能力呢?
一、注重创新兴趣培养,提升口算的意识
兴趣是最好的老师,是学习动机中最活跃的心理成分之一,它是推动学生努力学习的一种内部动力。当学生对口算练习产生兴趣时,他就会心情愉快、积极主动地学习,不会觉得口算练习是一种负担。有兴趣的练习能使学生集中注意、积极思考,从而迅速掌握口算的规律和方法,提高口算能力。为了培养学生对口算的兴趣,教师首先要帮助学生认识口算在数学学习和实际生活中的重要意义。在数学学习中,口算不仅是笔算的基础,而且在简算、速算、估算、珠算等各种数学计算中都有着极为重要的作用。在实际生活中,无论是购物、生活活动的时间安排、以及各类物品的尺寸丈量等等,都离不开口算。因此,教师可以通过种种有趣味的实例来说明这个道理,从而使学生对口算练习发生浓厚的兴趣。另外,口算练习的形式应当多样化,以免学生感到单调乏味。例如可以采用听算、视算、口算、卡片图表、口算游戏等。教师能根据教学要求和学生的实际情况灵活地运用以上各种方法,生动活泼地开展口算训练,那么学生对口算的兴趣和能力一定会迅速得到提高。
二、注重创新数理理解,增强口算的能力
认数是计算的前提基础,反过来,计算可以加深对数概念的认识,两者是通过数的组成和分解有机地连在一起的。要使学生获得正确的数概念和计算方法,不能离开学生的亲手操作,这是培养学生计算能力的重要环节。正如心理学家皮亚杰所指出的“数学首先是,也是最重要的,是作用于事物的动作。”从本学期一开始,我特别重视学生通过学具的亲手操作,去获得数概念,领会计算方法。如在教学20以内的进位加法时,我没有急于揭示计算方法,而是花了较多时间让学生进行“圈十”操作,使学生从操作中领会“凑十法”。这样做,使我班学生都较好地掌握了“凑十法”,为学习20以内的退位减法打好了基础。
同时,口算能力的提高,有赖于学生对算理的理解,只有在理解的基础上,才能收到举一反三的效果,大大提高口算的速度和准确性,并形成口算能力。为此要重视加强学生对算理的理解。例如:在20以内的加减法的口算中,学生要会正确运用数数法、接数法、凑十法、口诀法等。在这里凑十法是小学低段比较常用的方法,所以,我首先要求孩子要会凑十,会熟练记忆哪两个或几个数能凑成十。还要教会孩子一些巧算的方法。在口算中常用的凑整法、凑十法、以及熟记一些常见的数据等。
三、注重创新思维训练,领悟口算的规律
虽然多练是提高计算能力的方法,但一味地注重数量,只会损伤学生计算的兴趣,最后得到的是适得其反的效果。因而练习一定要有针对性,针对那些易错、易混的题目进行练习,让学生在辨析中真正提高计算能力。这里所说的针对性可以是针对教材中的重点和难点,也可以是本班学生经常出现的错误,还可以是一些不同题型的计算题,如直接写出得数;看谁算的有对又快;在圆圈中填上大于号、小于号或等号;在方块中填上合适的数……在不同的题型中既可以提高学生计算的能力,也可以使学生灵活掌握所学知识。譬如:教师可以出示这样一些题目:2-2,7-7,9-9,10-10,13-13,4-0,6-0,8-0,0+2,3+0,11+0……先让学生计算,算完后思考,你能把这些题目分类吗?怎样分?你的理由是什么?在分类的过程中,你发现了什么规律?学生在这一系列的活动和思考中,学生可以发现相同的两个数相减必得0,一个数与0相加还得这个数,一个数减去0还得这个数……这些规律。如新内容在初学时可以采用必答法,让学生把思维过程说出来,以便教师了解学生对口算法则的掌握情况,并及时指导学生采用便捷的口算方法。使学生在灵活多变的口算练习中,培养出“有意注意”的良好心理品质,算得又对又快,并不断提高口算能力,最终达到脱口而出。
四、注重创新训练形式,培养口算的习惯
从现行的小学数学教材内容的编排中不难看出,加强口算是教学改革的重要趋势,口算内容遍布每一个练习,教师要利用教材来强化学生的口算练习,把口算教学作为提高学生心理素质的重要途径。有心的教师不难发现:口算练习见效快,成绩提高显著,优等生越练越聪明这自不用说,差生练习后也能够从不断提高的成绩中找到自信,并树立起信心,从而对数的运算感兴趣,就会花时间去学习,去追求,甚至感到乐在其中,而且趣味无穷,变厌学为乐学。这样,促进了学生非智力因素的发展,有利于开发学生智力,从而达到多方面提高学生素质教育这一根本目的。总之,口算能力的形成,要通过经常性的训练才能实现,且训练要多样化。包括:分散集中结合练。每堂课上安排练。多种形式变换练,如:开火车、听算训练、抢答口算、找朋友、口算游戏、口算接力等等。
总而言之,有效创新口算训练的形式,激发学生学习的兴趣和求知欲望,遵循儿童的认知规律和特点,能突出重点,具有针对性,就能使我们的教学达到事半功倍的效果。而有效的训练,又是学生形成技能、技巧的一种有效途径。所以,我们在教学中要充分利用学生的基础知识,创造性地使用教材,让学生在体验知识的生成过程中,掌握口算的技能技巧,不断提高口算能力,从而能促进学生数学综合素养的不断提升,为他们的终身发展奠基。
参考文献
[1]何朝霞.浅谈小学生计算能力的培养[J].新课程改革与实践,2010(11)
常见化学计算方法范文5
关键词:燃烧学;量子化学;Gaussian软件;多媒体
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0041-02
“燃烧学”是热能与动力工程专业一门十分重要的专业基础课程,其内容涉及化学动力学、传热学、热力学、流体力学以及热化学等多门学科知识,是一门典型的交叉学科。由于“传热学”、“热力学”以及“流体力学”是热能与动力工程专业的基础课程,通过前期的系统学习,学生对该部分内容较为熟悉。但由于专业的限制,本专业学生在大学期间很少有机会学习化学专业知识,因而对化学动力学和热化学等内容相对陌生,不少学生在课后反映该部分内容抽象难懂。燃烧过程实质上是耦合了流动、传热以及热力相变的复杂化学反应过程。因此,掌握好化学动力学和热化学等知识对本课程的学习具有重要意义。笔者根据在科研与教学实践中的经验,将量子化学Gaussian软件应用到燃烧学课程的教学中,取得了良好的效果。
一、量子化学Gaussian软件介绍
量子化学是应用量子力学的规律和方法来研究化学问题的一门学科。量子化学Gaussian软件是一个功能强大的量子化学综合软件包,是化学领域最著名的软件之一,可以在Windows、Linux、Unix操作系统中运行,目前最新版本为Gaussian 03。该软件由量子化学家约翰波普的实验室开发,可以应用从头计算方法、半经验计算方法模拟和计算分子和过渡态能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、偶极矩和多极矩、原子电荷和电势、振动频率、红外和拉曼光谱、极化率和超极化率、热力学性质以及反应路径等内容,是目前应用最广泛的半经验计算和从头计算量子化学计算软件。量子化学Gaussian软件在教学中可以轻松搭建直观的分子和原子模型,并且从分子动力学层面展现一个化学反应的内在变化和重组过程。因此,学生可以直观地了解物质的结构和化学反应内在规律,从而强化对相关知识和规律的认识与掌握。
二、量子化学Gaussian软件在“燃烧学”教学中的应用实例
量子化学Gaussian软件的功能非常强大,但本文仅选择个别功能,并且通过列举“燃烧学”中最常见的两个简单基元反应实例来介绍其在“燃烧学”教学中的应用。
1.实例一
CO和·OH的反应是燃烧过程以及燃烧大气污染控制化学中的一个重要基元反应。根据分子碰撞理论,两种物质是通过相互碰撞发生化学反应,但这种说法对于非化学专业的同学来说非常抽象,不易理解。比如两者是如何发生碰撞的,碰撞后又是如何发生反应的,这些问题都很模糊,通过简单的文字描述很难讲清楚。而通过简单直观的图形讲解则可能取得意想不到的效果。图1显示的是采用Gaussian软件中的密度泛函理论(DFT,B3LYP方法)在6-311++ G(d,p)基组水平下全参数优化和模拟反应过程中的各反应物、中间体(IM)、过渡态(TS)以及反应产物的几何构型示意图。
图2显示的是CO和·OH之间的反应能级示意图。从图中结果可以看出,CO和·OH之间的反应实质上是·OH对CO发动进攻,即·OH的O原子去进攻CO中的C原子,得到反应中间体IM1。从中间体IM1出发有两种裂解方式:一种是经过渡态TS1断裂其H-O键;另一种方式是IM1首先经过一个异构化过渡态TS2异构为另一顺式中间体IM2,然后IM2又经过渡态TS3断裂其H-O键生成产物CO2和H。基于以上能级分析,反应存在两条可能的通道。但通过计算的活化能可知,第一条反应路径需要的活化能为197.41 kJ/mol,而第二条需要的活化能仅为33.22 kJ/ mol。化学反应进行必须先要克服一定的能量障碍,即活化能才可以发生。从计算结果可以看出,由于通道CO+·OHIM1TS1CO2+·H的活化能比通道CO+·OHIM1+TS2+IM2+TS3+CO2+·H的高得多。因此,第二个通道需要克服的能量障碍更小,即更容易发生,是该反应的主要通道(主要反应路径)。
2.实例2
常见化学计算方法范文6
苏霍姆林斯基说过:“手和脑之间有着千丝万缕的联系,手使脑得到发展,使它更明智,脑使手得到发展,使它变成思维的工具和镜子。”这充分说明了引导学生动手操作,在学习、探究、获得知识的过程中发挥着极其重要的作用。在小学数学教学过程中,引导学生利用身边常见的、具体的、有趣的事物和适宜的学具揭示数学概念的形成,探究知识的形成过程,以及运用学具解决数学问题,已成为培养学生探究能力,提高学生综合素质的有效手段。
让学生动手,亲历获取知识的过程,是新课程的要求,并已成为数学教学的一大趋势。这是因为:学生动手操作,手眼协同活动,运用视觉、触觉、运动觉协同感知事物时,会以活跃的内部言语体验情境,展开思维。动手操作时他们会获得丰富的表象,遇到一系列的问题,在丰富表象的基础上深入思考,尝试解决问题,会推动他们进行分析、综合、比较、概括、类比、猜想、在深刻理解抽象的数学知识的同时,思维能力得到培养。另外,由于动手操作活动是犹的,顺应了学生的心理特点,能有效地激发学生学习兴趣,发展学生的自主意识。下面就结合“圆的认识、圆柱侧面积和圆锥体积”的教学实践,谈谈培养学生思维能力的点滴体会。
一、运用认知规律,引导学生动手操作,感知数学概念的形成,培养思维能力
准确理解数学概念是进行逻辑推理、数学论证以及数学计算的基础。数学概念一般都是较抽象的,因此,在教学时,应尽可能从学生已有的知识出发,引导学生动手操作,增强感性认识与理性认识的联系,使学生由具体到抽象,由特殊到一般地认知规律,让学生在动手操作中感知数学概念的形成,理解并掌握概念,从而获得新知。这不仅符合小学生的年龄和认知特点,而且巧妙地利用了小学生好奇好动的特征。我在教学《圆的认识》一课时,先给每一位学生准备好一个圆形纸片的学具,然后引导学生将圆纸片的边缘对齐后对折,然后再打开,再换个角度对折。如此多次重复操作后再将圆形纸片打开,让学生观察多次对折后的圆纸片上有很多条折痕,仔细观察会发现圆纸片上所有折痕相交于一点,折痕两旁的图形完全重合。这时,引导学生自学教材对应的内容,学生很容易知道圆形纸片上所有折痕相交的一点叫圆心,每条折痕叫圆的直径,圆心到边缘的折痕叫圆的半径,而且很容易发现同一圆中的直径和半径的关系等。学生对这样动手操作获取的数学知识记忆深刻,在这个基础上引导学生自己操作圆规,去探究画圆的方法和步骤就容易多了。
二、运用迁移规律,引导学生动手操作,在操作过程中探求新知,培养思维能力
心理学家研究表明:小学生的思维主要是以具体形象思维为主,因此,在数学课堂教学中,我们要尽量运用看得见、摸得着的实物增加学生的直观感觉,进而将抽象化的数学知识变为具体的事物。教师要尽可能地让学生动手摆或拼实物等,亲身体验和感受数学与生活的联系,从而发展学生的形象思维。圆柱侧面积的计算方法是由长方形面积计算公式推导出来的,而教学圆柱侧面积计算方法的关键是帮助学生想象出侧面展开以后是什么图形。因此,我在教学这一内容时,给每一位学生都准备好一张同样大小的长方形纸片,在课堂上先指导学生把它卷成圆柱,然后问学生,卷成的这个圆柱的侧面积与长方形的面积有什么关系?怎样求圆柱的侧面积?并引导学生带着这两个问题去重复操作(圆柱――长方形)。学生经过自己亲自动手反复操作,已清楚的观察到,这个圆柱是由长方形卷成的,也就是圆柱的侧面展开后是一个长方形,而这个圆柱的底面周长就是长方形的长,圆柱的高就是长方形的宽。这样,学生便在操作过程中,由旧知识――长方形面积的计算方法迁移到圆柱侧面积的计算方法上。
三、运用分析比较方法,引导学生动手操作,把操作程序内化为智力活动,培养思维能力
在引导学生动手操作时,切忌肤浅、无效的操作。要把动手操作与学生的思维和深层次思考紧密结合在一起,引导学生在头脑中建构起相应的数学对象或数学概念的心理表征,强调“操作活动的内化”,用操作活化、深化学生的数学思考,培养探究习惯,真正发挥动手操作的内在数学价值。
在教学圆锥的体积时,我将班上的学生分成五个小组,每组给定实验器具(圆柱、圆锥各一个,一组的两个实验器具是等滴不等高,二组的器具是等高不等底,三组的器具既不等高也不等底,四、五组的器具是等底等高),在学生明确了每步实验的具体要求后,让学生带着“圆柱与圆锥体积之间有什么联系?”这个问题进行探索实践,反复操作,发现规律。结果,第四、五组的实验特别顺利,均得出:用圆锥体容器装满水,往圆柱体容器里倒,三次正好装满,说明:“圆锥体积是圆柱体积的,或者说圆柱体积是圆锥体积的3倍”。而一、二、三组的同学却不同意四、五组同学的这种说法,因为他们的实验结果并不是这样的。这时我再问:“那么圆锥体积与圆柱体积之间究竟有没有联系,而为什么四、五组的同学又能得出这样的结论呢?”下面请每组同学将该组的圆柱与圆锥容器的大面积和高分别比较一下,看是否能从中发现什么?学生经过对圆柱与圆锥两个容器的底面积和高的大小比较,便恍然大悟,原来四、五组的两个实验器具是底面积和高都相等(即等底等高),所以能得出“圆锥体积是圆柱体积的,或者说圆柱体积是圆锥体积的3倍”这个结论,而一、二、三组的实验器具呢,要么是等底不等高,要么是等高不等底,要么是既不等高也不等底,所以得出第实验结果就不同。学生经过比较与分析后,便能从中小结出:只有在“等底等高”的这个前提下,圆锥的体积才等于圆柱体积的。