化学教学中数学思维的应用

摘 要：数学思维中的数形结合思想、分类归纳思想、方程函数思想、等价转化思想、集合思想等等，它们不仅是对数学概念、理论的本质认识与观点，同样也是近代科学的思想精髓之一，是将学科知识转换为实践应用能力的有力杠杆与武器。因此，在高中化学教学中，我们应积极渗透与融入数学思维，以提高学生的逻辑思维能力与空间想象能力，提高学生在化学解题时的效率与准确率，进而推动各学科间知识点的相互融汇与贯通。本文结合实践教学经验，主要就化学教学中数学思维的应用策略进行了探索与研究。

关键词：化学教学；数学思维；应用

1、数形结合思想，化复杂问题为简单

数形结合思想，就是根据问题的具体情况，将具有直观图形性质的问题与具有算法性质的问题之间进行相互转换，从而使得学生的抽象思维与形象思维之间紧密结合起来。在高中化学教学中，通过渗透数形结合思想，不仅能化繁为简、化难为易的便于学生的优化解题，而且利用丰富多彩的图形也有利于开拓学生思维，便于理解记忆。

目前，高中化学中应用最多的数形结合思想，主要是曲线变化图。例如，在《化学反应与能量变化》教学中，为了使学生了解化学反应中能量转化的原因与过程，可以用曲线变化图来表达反应过程中的能量变化；又例如，在《离子反应》教学中，为了更清晰的描述化学平衡条件下，离子反应速率随着时间的变化规律，也可用曲线变化图进行表达。

综合而言，化学教学中数形结合思想的应用步骤一般为：一是根据已知化学问题数据，绘制变化曲线图；二是结合化学知识，根据变化曲线图找出问题的内在规律；三是根据变化曲线图对具体问题进行分析与解答。正是由于曲线变化图充分结合了数学思维中的数形结合思想，因此在高中化学教学中可广泛应用于化学反应速率、化学平衡等多个方面的知识应用，从而使学生能更清楚的认识到其中的化学变化规律，便于学生对知识点的理解与掌握。

2、分类归纳思想，有利于化学知识的条理化、系统化

数学中的分类归纳思想，它集中体现了化整为零、差异归类的逻辑性思维模式，通过将问题的共同点与差异点进行系统分类，从而使得繁杂的知识点变得更加系统化与条理化。因此，分类归纳思想不仅是一种重要的数学思维模式，同样也是一种有效的知识接受策略和解题策略，在高中化学教学中应加强其应用。

例如，在《氧化还原反应》教学中，为了使学生掌握氧化还原反应的基本类型、各类型的特征与关系，可结合分类整理思想对这一知识点进行归纳。又例如，在《元素周期表》教学中，可引导学生根据原子半径大小、判断金属性的方法、判断非金属性方法、元素的主要化合价、元素的电负性等，对元素的性质进行分类归纳，从而使学生能更好的理解与掌握元素性质的范畴与内涵。

总而言之，在高中化学教学中应用分类归纳思想，不仅能使得大量抽象化、繁杂的化学知识点更加条理化与系统化，从而为学生有序的学习化学知识创造了良好条件，而且科学的分类与整理，也能够更好的反映出各化学知识点之间内部的规律性与联系性，这也有利于学生对化学知识的理解与掌握。

3、方程函数思想，有利于简化解题难度，提高解题效率

数学中的函数思想，它能利用相关函数知识以有效的揭示事物的运动规律、发展变化规律，以反映出事物间的相互联系；而方程思想，则是函数思想的具体体现，也是已知量与未知量之间的矛盾统一。综合而言，数学中的方程与函数的思想，即是将问题的解题方法，建立在函数与方程之间的相互联系上，从而将表面上看不是函数的方程问题转换为函数问题，或者反过来将函数问题转换为方程问题。

方程函数思想在化学教学中的应用，主要是将化学问题视为数学中的方程式问题，从而使化学问题能转换为直观、形象的函数问题进行解答，这样不仅能大幅度简化原化学问题的解算流程，而且能有效提升化学问题的解题效率与准确率。

例如，在某化学例题中，已知某试验瓶内只有氨气与氯气两种气体，它们会发生以下混合反应：2NH3+3Cl2=6HCl+N2，NH3+HCl=NH4Cl。混合反应依次按照上述化学反应进行，在常温、常压条件下，氯气和氨气均为a L，其中氯气占瓶内气体总体百分比含量为x。在混合反应结束后，测得瓶内气体总体积为y L。那么请试讨论当x的取值范围不同时，混合反应后瓶内混合气体总体积y的变化范围。

解题思路分析：为了便于求解，可利用方程函数思想，将a视为y的函数，并以此建立一次函数，即：当

时，。然后再建立x与y之间的一次

函数关系图，通过方程函数思想的应用，使得该问题答案则能很容易解答出来，从而极大的提高了化学问题的解题效率与解题准确率。

4、总结

笔者结合长春版高中化学教学中的一些实例，就数学思维中的数形结合思想、分类归纳思想以及方程函数思想，在高中化学教学中的应用进行了探索与研究。数学作为一门基础型应用学科，其数学知识、数学计算以及数学思维的有效应用，都是其它学科学习的重要基础。尤其是数学思维，它是将学科知识转换为实践应用能力的有力杠杆，更应当在化学教学中积极吸收与应用，以进一步提高学生的逻辑思维能力，提高学生在化学问题解题时的效率与准确率。

参考文献

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