一、定量研究物质的组成
1.化合物中组成成分的研究――化学式的计算
试题多以填空题形式出现，常考查根据化学式计算相对分子质量、原子个数比、元素质量比、元素质量分数或物质中含某N元素的质量等。试题取材于教材或社会热点，核心仍是根据给出的化学式进行相关计算。
例1 （天津）尿素[CO（NH2）2]是氮肥中最主要的一种，其含氮量高，在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。计算：
（1）CO（NH2）2中各元素质量比为
（根据化学式中元素顺序写最简比）。
（2）CO（NH2）2的相对分子质量是 。
（3）若CO（NH2）2中含有3克氮元素，则该CO（NH2）2的质量为 克。（计算结果精确到0.1）
解析：元素质量比计算时，要按序写出各原子的相对原子质量，分别乘以其原子个数，再算比值。每个CO（NH2）2分子中含有1个C、1个O、2个N和4个H，所以CO（NH2）2中各元素质量比为：（12×1）∶（16×1）：（14×2）∶（1×4）=3∶4∶7∶1，它的相对分子质量为：12×1+16×1+14×2+1×4=60。因为化合物中各成分的含量（元素的质量分数）是一个定值，即该物质中某元素的质量与物质的质量比是不变的，所以可依据氮元素的质量和质量分数计算CO（NH2）2的质量。CO（NH2）2中氮元素的质量分数为：[14×212×1+16×1+14×2+1×4]×100%=46.7%，该CO（NH2）2的质量为：3克÷46.7%=6.4克。
答案：（1）3∶4∶7∶1 （2）60 （3）6.4
2.混合物中组成成分的研究――溶液的计算、样品的纯度
溶液是初中化学学习和研究中最典型的混合物，由溶质和溶剂两部分组成，在中考中常考查溶质质量分数和溶液稀释的计算。一般会结合溶解度曲线，或在化学反应的综合计算中来进行这方面知识的考查。样品纯度的计算通常也是通过化学反应定量计算出某物质的质量，再用物质的质量除以样品的质量而得到。
例2 （宜昌）某氢氧化钠样品中混有氯化钠，为测定样品中氢氧化钠的质量分数，称取5克样品，加入27克水完全溶解后，缓慢加入稀盐酸，同时测定pH。当pH=7时，恰好用去10%的稀盐酸36.5克。试计算：
（1）将100克38%的浓盐酸稀释成10%的稀盐酸，需加水 克。
（2）样品中氢氧化钠的质量分数。
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
解析：（1）若加水后变成10%的稀盐酸质量为a，则加水的质量为a-100克。稀释后稀盐酸的质量a，可由稀释前后溶质质量相等列方程解答：a×10%=100克×38%，a=380克，加水的质量为：380克-100克=280克。（2）根据恰好反应时消耗氯化氢的质量，结合化学反应方程式，可求出5克样品中氢氧化钠的质量，再用氢氧化钠的质量和样品总质量，即可得到样品中氢氧化钠的质量分数。（3）求溶液中溶质的质量分数时，需要知道溶液的质量和溶质的质量。由于是恰好完全反应，反应后所得溶液中的溶质只有氯化钠。溶质氯化钠一部分是氢氧化钠与稀盐酸反应生成的，可根据化学反应中各物质的质量对应成比例计算得出；另一部分来自于样品，样品中混有的氯化钠质量为5克样品减去氢氧化钠的质量。从题意可知，稀盐酸恰好完全反应，且没有气体和沉淀产生，因此所得溶液的质量为：5克+27克+36.5克=68.5克。
答案：（1）280
（2）所用HCl的质量为：36.5 g×10%=3.65 g
设样品中NaOH的质量为x，生成NaCl的质量为y。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5 58.5
x 3.65 g y
[40x=36.53.65 g] x=4 g
样品中NaOH的质量分数为：[4 g5 g]×100%=80%
（3）[36.53.65 g=58.5y] y=5.85 g
反应后所得溶液中溶质的质量分数为：[5.85 g+5 g-4 g5 g+27 g+36.5 g]×100%=10%
答：略。
二、定量研究物质的变化――化学方程式的计算
利用化学方程式进行简单计算，是初中化学须掌握的基本技能，因为它是对物质从质到量研究的基本方法。在近年来的化学方程式计算题中，数学计算逐步淡化，更加突出了化学的特点，如对学生的信息处理能力、图表分析能力、实验数据筛选能力等的考查。试题常为综合计算型，情景素材丰富，形式多样，试题难度不大，既能考查学生的基本计算技能，又能较好地考查学生对化学信息的提取、分析、处理能力。
无论试题以何种形式出现，其基本的解题过程和方法是一样的。首先，根据题意找出已知量，而代入化学方程式进行计算的必须是“参加的”或“生成的”纯净物的质量；然后，根据所要求解的未知量设未知数；最后，根据化学反应中各物质的质量成正比的关系，把已知量、未知量和相对分子质量列比例式进行计算求解。
1.常规基础型
这类试题情景简单，化学反应多为教材中常见的，化学方程式书写容易，已知量为直接给出反应中的一种物质，或是通过简单的分析即可得出。主要考查学生进行化学方程式计算的基本格式和方法，注重基础性与规范性。
例3 （长沙）实验室取68克过氧化氢溶液和2克二氧化锰混合制取氧气，充分反应后，称量剩余溶液和滤渣的质量为68.4克。求：
（1）充分反应后生成氧气的质量为 g。
（2）参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
解析：在此反应中，二氧化锰为催化剂，反应前后质量和性质不变。反应前物质的总质量为：68 g+2 g=70 g，反应后剩余物的总质量为68.4 g，根据质量守恒定律可得，生成氧气的质量为：70 g-68.4 g=1.6 g。根据生成物氧气的质量，利用化学程式可计算出反应物过氧化氢的质量，再结合过氧化氢溶液的质量，即可得到参加反应的过氧化氢溶液中溶|的质量分数。
答案：（1）1.6
（2）设H2O2溶液中H2O2的质量为x。
2H2O2[MnO2] 2H2O + O2
68 32
x 1.6 g
[68x=321.6 g] x=3.4 g
参加反应的H2O2溶液中溶质的质量分数为：[3.4 g68 g]×100%=5%
答：略。
2.实验导图型
这类试题通常会创设一个实验情景，用图示的形式把实验过程表达出来。解题时，学生主要根据发生的化学反应，结合图示进行分析，并提取有用数据，进行相关计算。
例4 （哈尔滨）为测定某敞口放置的氢氧化钠溶液的变质情况，某同学实验并记录如 下图：[平均分成2份][溶液恰好变为无色][酚酞溶液（质量忽略不计）][A
100 g样品溶液][B][D][C][E][50 g 7.3%稀盐酸][无气泡][溶液仍为红色][步骤1][步骤2][200 g 7.3%稀盐酸][100 g溶液][245.6 g溶液][有气泡]
（1）B烧杯中发生反应的化学方程式为 。
（2）根据已知条件求解，C烧杯溶液中碳酸钠质量（x）的比例式为 。
（3）向E烧杯内加入54.4 g水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为 。
（4）D烧杯溶液中溶质的化学式为
。
（5）原氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与未变质的氢氧化钠质量比为 。
解析：氢氧化钠敞口放置变质会生成碳酸钠，加入稀盐酸进行测定时，会发生两个化学反应，即稀盐酸分别与氢氧化钠和碳酸钠反应，与氢氧化钠反应没有明显现象，与碳酸钠反应会有气泡产生。根据实验图示可以分析出，盐酸会先与氢氧化钠反应，反应完全后再与碳酸钠反应。（1）B烧杯中加入盐酸后无气泡产生，溶液仍然是红色，所以发生的反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O。（2）从步骤2可分析得出，50克样品溶液与200 g 7.3%稀盐酸恰好完全反应（溶液刚好变为无色），根据质量守恒定律可计算出生成二氧化碳的质量：50 g+200 g-245.6 g=4.4 g。设C烧杯溶液中碳酸钠质量为x，依据化学方程式可列出，C烧杯溶液中碳酸钠质量（x）的比例式为：[106x=444.4 g]。（3）所得不饱和溶液为氯化钠溶液，要计算氯化钠的质量，依据题意分析，无论氢氧化钠和碳酸钠的质量各是多少，氯化钠是它们与稀盐酸反应的产物，因此氯化钠与稀盐酸中的氯元素是守恒的，可不用具体的化学反应方程式来计算。若设生成的氯化钠的质量为y，则只需如下表示：HCl―NaCl，列式[36.5200 g×7.3%]=[58.5y]，解得y=23.4 g，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为：[23.4 g245.6 g+54.4 g]×100%=7.8%。 （4）由方程式可计算出，与碳酸钠反应的稀盐酸的质量是100克，则与氢氧化钠反应的稀盐酸的质量为：200 g-100 g=100 g，所以步骤1中加入的50 g稀盐酸没有把氢氧化钠反应完。所以D烧杯溶液中溶质的化学式为NaCl、NaOH、Na2CO3。（5）若设未变质的氢氧化钠的质量为m，变质的氢氧化钠质量为n。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
m 100 g×7.3%
[40m=36.5100 g×7.3%] m=8 g
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
80 106
n 10.6 g
[80m=10610.6 g] n=8 g
则原氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与未变质的氢氧化钠质量比为：8 g∶8 g=1∶1。
答案：（1）NaOH+HCl=NaCl+H2O
（2）[106x=444.4 g] （3）7.8% （4）NaCl、NaOH、Na2CO3 （5）1∶1
3.坐标图像型
此类试题是把化学反应的过程在坐标轴上用曲线表示出来，横坐标和纵坐标分别表示化学反应中不同的量。在解题中要求学生能在坐标上分析得出生成物或反应物的质量，作为化学方程式计算的已知量。曲线的起点通常是反应开始的点，拐点常是某一个反应结束的点，要重点进行数据分析，得到解答问题的关键数据。
例5 （陕西）小王同学想测定某Cu-Zn合金中铜的质量分数，取合金粉末13 g，向其中逐渐加入一定溶质质量分数的稀硫酸，所加稀硫酸与生成氢气的质量关系如右图所示。
请完成下列分析及计算。
（1）反应生成氢气的总质量为 g。
（2）合金中铜的质量分数。
解析：Cu-Zn合金中加入稀硫酸，只有Zn与其反应，而Cu与稀硫酸不反应。图中的拐点表示加入的稀硫酸为49克时生成0.1克H2，继续加入稀硫酸，H2质量不变，说明Zn在拐点处刚好反应完。因此，可用生成的0.1克H2的质量依据化学方程式求出Zn的质量。
答案：（1）0.1
（2）设13 g Cu-Zn合金中Zn的质量为x。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65 2
x 0.1 g
[65x=20.1 g] x=3.25 g
合金中Cu的质量分数为：[13 g-3.25 g13 g]×100%=75%
答：略。
4.表格分析型
此类试题对学生的分析能力要求较高。表格中会出示多组数据，要求学生通过对比分析和计算，找出内在规律，判断恰好完全反应或某种物质反应充分时的一M数据，再进行相关化学方程式的计算。
解答此类题的关键是找出数据的变化规律，通常要把参照数据的正比关系找到。其突破口在于不符合这种规律的一组数据以及与它紧临的一组数据，读懂其化学意义。
例6 （随州）将 25.6 g NaCl和 MgCl2固体混合物完全溶于126 g水中配成溶液， 再将200 g一定溶质质量分数的NaOH溶液不断加入该溶液中。充分反应后，测得的实验数据如下表：
计算：
（1）上表中m的值为_____________。
（2）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数。
解析：通过上表横向和纵向分析，每向配成的溶液中加入40克氢氧化钠溶液，就会生成氢氧化镁沉淀2.9克，因此，当第三次加完氢氧化钠溶液后，m的值为2.9×3=8.7。第4次和第5次实验数据说明，MgCl2和足量的NaOH溶液反应，最多只能产生11.6 g沉淀，此时MgCl2已反应完全，而11.6刚好是2.9的4倍，说明第4次加入的氢氧化钠溶液恰好反应完，得到氯化钠溶液。
答案：（1）8.7
（2）设恰好完全反应时生成NaCl的质量为x，固体混合物中MgCl2的质量为y。
MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaCl
95 58 117
y 11.6 g x
[5811.6 g=117x] x=23.4 g
[95y=5811.6 g] y=19 g
溶质的总质量为：25.6 g-19 g+23.4 g=30 g
溶液的质量为：25.6 g+126 g+160 g- 11.6 g=300 g
关键词：化学式计算题；原子个数比；元素质量比
化学是一门在原子、分子层面上研究物质的组成及其变化规律的科学，建立宏观、微观、化学符号之间的联系是化学学科特有的思维方式。在初中化学的学习中，化学式起到了承上启下的作用，它使学生的思维从具体物质发展到与化学符号相联系，初步形成了学习化学的理论基础，化学式的计算使学生对化学式有了更深刻的理解。在新课标要求下，初中阶段学生需要掌握以下五种化学式的计算：（1）计算化学式量；（2）计算化合物分子中各原子的原子个数比；（3）计算化合物中各元素的质量比；（4）计算某元素在化合物中所占的质量分数；（5）计算化合物中某元素的质量。针对教学中学生常出现的错误，我将化学式计算中的一些解题方法归纳如下几点。
一、计算化学式量
化学式量的计算相对简单，学生在学习中常出现的错误多是忘记乘以原子个数，还有计算过程的粗心导致计算错误，这些错误只需认真细心就可以避免。
二、计算化合物分子中各原子的原子个数比
计算原子个数比也是一种较为简单的化学计算，一般情况下就是每个分子中各种原子的脚标之比，但是有的原子在分子中不只出现一次，如，乙醇（CH3CH2OH）中的C和H、NH4NO3中的N等，此种情况下只需把各种原子及个数依次列出，合并相同的原子的个数即可。
三、计算化合物中各元素的质量比
化合物中各元素的质量比=（元素的相对原子质量×原子个数）之比，计算方法不难掌握，但是计算过程中要注意约分，尽量避免先算出乘积再算比值。如，醋酸（CH3COOH）中碳、氢、氧元素的质量比=（12×2）：（1×4）：（16×2）=6：1：8，在计算中先约分（同除以4），再算比值，会很容易得出结果。
以上计算难度不大，但需认真仔细，比如，有的学生经常看不清计算原子个数比还是各元素的质量比就开始想当然地计算，最终导致错误，事倍功半。
四、计算某元素在化合物中所占的质量分数
某元素在化合物中所占的质量分数=（元素的相对原子质量×原子个数）/化合物的相对分子质量×100%，此计算需要注意过程中的因式分解及约分，如，碳酸钙（CaCO3）中钙元素的质量分数=40/（40+12+16×3）×100%=40%。
五、计算化合物中某元素的质量
化合物中某元素的质量=化合物的质量×该元素在化合物中所占的质量分数，该类型题目在计算中需要注意数据的处理，如，瘦肉精盐酸克伦特罗（C12H18Cl2N2O）的相对分子质量为277，现有瘦肉精554g，计算其中的氯元素的质量。此题目并不难列式，氯元素的质量=瘦肉精的质量×氯元素的质量分数=554g×（35.5×2/277×100%），很多学生在练习中写到此，就开始埋头苦算括号内的数字，即氯元素的质量分数，保留几位小数后再乘以554，结果出来的数字非常麻烦，其实此题只需稍加观察就可发现554是277的2倍，约分后很容易就得出最终的结果142g。由此可以发现，在计算中要注意观察各数字之间的关系，能约分的先约分，这样使计算过程简洁，事半功倍。
初中化学要求掌握的这五种化学式的计算非常易懂，但是在教学中发现学生之所以容易出错就是对计算理解不透，将公式混淆或不能将公式变式应用，如，加碘食盐中会添加碘酸钾（KIO3），1000g加碘食盐中碘元素的质量为0.35g，碘酸钾中碘元素的质量分数为59.3%，计算1000g加碘食盐中碘酸钾的质量。学生乍看此题觉得不属于以上五种计算的一种，其实仔细分析便会发现此题是“化合物中某元素的质量=化合物的质量×该元素在化合物中所占的质量分数”的变式，即化合物的质量=化合物中某元素的质量/该元素在化合物中所占的质量分数，只要识破此处，问题就迎刃而解。
关键词：守恒；巧解；化难为易；能力
中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）06-0262-02
什么是守恒？在物质的组成和变化中总可以找到某一物质的量的值在变化前后不发生改变，这种思想方法就是"守恒"。
质量守恒规律是化学中的一个十分重要的基本定律，质量守恒定律的实质就是化学变化中的实质，从分子、原子的观点看，化学反应的过程就是参加反应的各分子分成原子，原子重新组合而构成新的分子或物质的过程，化学反应过程中原子的种类、数目、质量都是不变的。
在运用质量守恒定律时，要注意以下几点：①它适用于化学变化；②是质量守恒，而不是体积守恒或分子守恒；③因为反应中可能存在某些物质过量的情况，因此不能把"参加反应的各物质"简单地理解成"反应物"。
元素守恒、粒子数守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数的绝对值相等；复分解反应中阴、阳离子所带正负电荷总量相等；几个连线或一组反应前后某种粒子的物质的量相等作为解题的基本思想。能用守恒法解题可以避免书写烦琐的化学方程式，减少步骤，缩短解题时间，受到事半功倍的效果。
在应用守恒思想解题时，要注意巧妙地选择两种状态中总值不变的物理量建立等式，不纠缠中间过程，只考虑始终状态，实际上是整体思维的思想在化学中的应用。
1 元素质量守恒
根据化学反应前后"元素质量守恒"在解题时灵活地加以运用，常常能非常快捷地解决用常规解法显得很烦琐的问题，是最常用的守恒法之一。
例1 将一定质量的碳酸钙和单质炭的混合物置于坩埚中充分灼烧，假定能将产生的气体全部收集起来，结果发现所得气体质量恰好等于原混合物质量，试求原混合物中碳元素的质量分数。
解析：本题共发生两个反应
CaCO3在高温下分解，有CO2一种气体生成，无其他含碳物质生成，所以其CO2中碳元素质量就等于CaCO3中碳元素质量；单质炭与氧气反应生成CO2一种气体，显然其生成的CO2中C元素的质量就等于单质炭的质量。两个反应完成后所得气体全部为CO2，据题意所生成的CO2等于原混合物质量。由上述分析可知，反应前后所得CO2中C元素的质量即为反应前混合物中C元素质量，而所得CO2质量等于原混合物质量，据此即可很快求出原混合物中C元素的质量分数。
3 物质质量守恒
参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个定律叫做质量守恒定律。质量之所以守恒，是因为化学反应前后，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以化学变化前后物质的总质量必然相等。
在化学变化前后有五个不变，两个一定变，一个可能变。
5 电荷守恒法.化合价守恒法
5.1 电荷守恒法：电荷守恒即对任一中性的体系，如化合物、混合物、溶液等，电荷的代数和为零，即在电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数在数值上必然相等。我们知道，酸、碱、盐的溶液中存在能自由移动的带电的离子，但是整个酸、碱、盐的溶液却不显电性，就是因为这些溶液中，所有阳离子带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等，即"电荷守恒"。
5.2 化合价守恒法：任何一种化合物中，正负化合价的代数和总等于零，即元素的正价总数和元素的负价总数在数值上一定相等，所以既然混合物是由不同种纯净物组成的，因此在混合物中元素的正价总数和元素的负价总数在数值上一定相等，借此可确定化学式。
6 比例守恒法、部分量守恒法
在某些混合物中，部分元素的相对原子质量存在某种特定的比例关系，求解其中某元素的质量分数时，用常规思维无法求解，用比例守恒法便迎刃而解。
部分守恒指的是反应中某元素的质量守恒，利用该元素的质量守恒可以列出方程式。
经常用到的除了上述几种守恒法以外，还有溶质质量守恒、催化剂质量守恒方法等。巧妙运用好守恒法解题，能够化繁为简，化难为易，提高解题的准确率，提高解题的速率，提高解题的能力。
参考文献
（2课时）
一.知识教学点
1.原子。
2.原子的构成——原子核(质子、中子)和核外电子。
3.相对原子质量。
二.重、难、疑点
1.重点、难点：原子和相对原子质量概念的形成。
2.疑点：(1)如何理解原子是化学变化中的最小微粒?
(2)分子和原子的区别和联系。
3.解决方法：以讲解为主，设计出一个个问题情境。利用实验，幻灯及比较表格让学生带着问题阅读课文，思考讨论，在教师的帮助下，自然地得出结论。
三.教学步骤
(一)明确目标：
1.理解原子的概念、原子与分子的比较、原子的可分性。
2.了解原子的构成。
3.了解相对原子质量，相对原子质量与原子质量的关系。
(二)整体感知
本节课教学主要从三个方面对原子进行讨论，教材中首先安排了对“分子能否再分”进行讨论，然后又对“原子能否再分”进行讨论，最后讨论原子的质量及相对原子质量。通过本次教学，学生对原子构成和原子量的认识只能是带来或多或少的机械记忆的成分，较深入的理解和较熟悉的运用还要在今后的教学中不断地复习、巩固、加深、提高才能达到。
(三)教学过程
[新课引入]：既然分子是保持物质化学性质的一种很小的微粒，那么分子还能不能再分呢？以下先看一个实验：
[教师活动]：指导学生观看图2－5氧化汞分子分解的示意图。
[讲解]：氧化汞分子由更小的微粒构成，受热时这些微粒彼此分开，成为汞的微粒和氧的微粒，这种微粒叫原子。
[板书]：一.原子
1.概念：原子是化学变化中最小的微粒。
[学生活动]：观察讨论氧化汞受热后发生的是什么类型反应？生成了哪些新物质？
[提问]：如何理解原子是化学变化中的最小微粒？
[讲解]：原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中分子可以分成原子，但原子不能再分，只是重新组合；分子在化学变化中变成新的分子，而原子仍然是原来的原子，所以原子是化学变化中的最小微粒。但在其他变化中(如原子核反应)中原子可以再分成更小的微粒；大多数物质是由分子构成的，但也有些物质(如金属、稀有气体等)是由原子构成的，还有一些物质(如氧化钠)是由离子构成的。
[教师活动]：对比分子的特征，引导学生归纳出原子的特征。
[学生活动]：阅读教材，思考、讨论并找出原子的特征。
[板书]：2.特征：
（1）原子有一定的体积和质量。
（2）原子在不停地运动。
（3）原子间有一定间隔。
（4）原子是构成物质的一种微粒。
（5）原子在化学变化中不可再分，只是发生重新组合。
[巩固提问]：（1）用原子和分子的概念解释：水受冷结冰是什么变化？硫在氧气中燃烧生成二氧化硫是什么变化？
（2）用分子和原子的观点说明氧气、氧化汞、二氧化碳的构成？
[学生活动]：讨论并在教师引导总结下得出结论，填写“原子与分子比较”的表格。
[板书]：3.填表：原子和分子的比较
分子
原子
相似点
体积和质量很小，不断的运动，有一定的间隔，同种物质的分子（原子）的性质相同，不同种物质的分子（原子）的性质不同。
相异点
分子是保持物质化学性质的一种微粒，在化学变化中可以再分。
原子是化学变化中的最小微粒，原子在化学变化中不能再分。
相互关系
分子由原子构成，分子、原子都是构成物质的一种微粒。
[提问]：通过学习我们知道在化学反应里分子可以分成原子，原子在化学反应里不能再分。用其他方法能不能再分呢？
[教师活动]：放映描述原子结构的录像片，挂出教材第二章表2—1几种原子构成的小黑板，说明几种常见原子的构成情况。
[学生活动]：观看、思考并在头脑中建立原子结构的微观模型。
[教师讲解并板书]：二.原子的结构
原子核
质子：带一个单位正电荷
居原子中心
原子
中子：不带电
体积极小
核外电子：带一个单位负电荷，围绕核做高速旋转。
原子核所带的正电量＝核外电子所带的负电量
原子核内的质子数＝核电荷数＝核外电子数
[教师设疑]：原子那么小，有没有质量呢？
[学生活动]：阅读第二章表2—2观察氢、碳、氧、铁四种原子的质量。
[敦师讲解]：原子虽然很小，但也有一定质量，而且不同原子的质量各不相同。称量原子的质量若以千克作单位，无论书写、读数、记忆，使用起来都极不方便(正像以吨为单位来表示一粒稻谷一样的不方便)。现在国际上采用了一种记录原子质量的方法——相对原子质量。
[学生活动]：阅读教材“相对原子质量”，理解相对原子质量的意义。
[板书]：三.相对原子质量
概念：以一种碳原于质量的1/12作为标准，其他原子跟它比较所得的值，就是这种原子的相对原子质量。
[讲解]：相对原子质量跟“原子质量”意义上不同，值也不同，但相对原子质量和“原子质量”成正比，即“原子质量大的，相对原子质量也大”，相对原子质量是原子间质量之比，它的国际单位是“一”，符号是“1”。
[教师活动]：由此得出相对原子质量的计算公式：
[板书]：
相对原子质量＝
某元素一个原子的质量
(单位是“一”，符号是“1”，一般不写出)
1/12×一个C-12原子质量
[巩固提问]：
①磷的原子核里有15个质子，16个中子，它的原子核外有多少个电子？磷原子的核电荷数是多少？查一查磷的相对原子质量是多少？
②硫的原子核里有16个质子，16个中子，它的原于核外有多少个电子？硫原子的核电荷数是多少？查一查硫的相对原子质量是多少？
[学生活动]：通过查找，对比，找出规律。
[板书]：相对原子质量约等于质于数加中子数。
相对原子质量≈质于数+中子数。
[学生活动]：阅读教材第二节最后一段，总结。
[总结板书]：原子的质量主要集中在原子核上。
[提问]：③对比磷、硫原子构成，你有什么体会？(提示：两者原子核只差一个质子，核外只差一个电子，却构成了性质极不相同的物质。)
[学生活动]：思考、讨论得出结论。
[板书]：质子数(即核电荷数)决定原子的种类。同类原子核电荷数相同，不同类原子，它们的原子核所带的电荷数彼此不同。
(四)总结、扩展
1.原子是化学变化中的最小微粒。原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，原子的质量主要集中在原子核上，即相对原于质量约等于质子数加中子数。
2.由于原子核内质子数等于核外电子数，所以原子核所带的正电荷总数等于核外电子所带的负电荷总数，正负电荷总数相等，电性相反，所以整个原子不显电性。
3.原子与分子既有相同点，又有不同之处。最根本的区别是分子在化学变化中可分，而原子在化学变化中不可再分。
四.布置作业
1.教材第二章第二节习题1、2、3、4题。
2.补充练习：已知氯的相对原子质量是35，核外电子是17个。请问：它的原子核中应该有几个质子？几个中子？
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关键词：观念启蒙；计量思想；化学用语；计算教学
文章编号：1008-0546（2017）07-0024-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.006
从启蒙的意义上看，初中化学不能视作化学学习的简单阶段，更不能视作所谓文科化的记忆阶段，初三化学应是从生活经验出发并面向学科素养的学科启蒙。在这个阶段，学生的学习既离生活最近，又紧密联系和建构学科根基。这个阶段的学习虽然说在知识上是少的，简单的，但是在形成学科观念上是丰富而深刻的。
初中化学用语计算是初中化学计算中的主体内容，主要涉及有关相对分子质量、化合物中元素质量比、化合物中某元素质量分数、化合物纯度和根据化学方程式的计算，分别安排在化学式和化学方程式的教学主题中。在教学实践中，老师们认为课程标准对这些化学计算定位得比较浅。比如化学式中元素质量比的教学被简单化地视为分子中相对分子质量与原子个数乘积之比的模仿与操练过程，教学重心落在“纯数字”的处理上，而忽视元素质量比的概念含义和用分子中原子质量比来量化宏观元素的质量比等诸多计量上的内涵，忽略了化学计算在培养学科核心素养上的启蒙价值。因此，化学用语计算的教学需要由单一技能性知识教学转向关注学科观念本质的智慧教学，需要由固定的教学模式即“教师示范、学生模仿、教师讲解、学生操练”向生动深刻的学科理解性课堂教学转型。
一、计量思想催生了化学符号系统
质和量是物质存在的筛龌本属性，其中量包括质量和数量两个基本物理量。计量是用一个规定的标准已知量作单位，和同类型的已知量相比较而加以检定的过程。化学计量学源自于希腊语stoicheion（元素）和metron（测量）。是在德国化学家里希特的建议下提出的，目的是要得到某些化合物中各元素之间的质量比。近代科学史上的化学计量经历了当量定律、定比定律、原子量测定、化学符号和分子学说等阶段，由宏观计量领域走向微观计量领域。可以说，计量的发展成就了化学学科发展，尤其是催生了化学符号系统的发展[1]。例如，化学用语“H2O”的发展过程，普鲁斯特提出参与反应的物质，它们的质量都成一定的整数比，即1克氢气和8克氧气化合生成9克水，假如不按此比例，多余的就要剩余而不参加反应（即定比定律）。道尔顿在此基础上又提出组成化合物时，不同元素的原子之间以简单整数比相结合（即倍比定律），他认为水为二元分子，即HO，并测定出氧的相对原子质量为8。贝采里乌斯认为道尔顿测定的相对原子质量有误，重新测定了氧的相对原子质量为16，认为一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成，并更新了新的化学符号系统，从而为水的化学式“H2O”的最终确定奠定了科学基础。
由此可见，化学用语是伴随着计量产生和发展的，既是计量的结果，又具有计量的内涵。由此，化学用语“语境”中的计算不只是简单意义上的数的运用，更不是一个单一的算的处理，而是计量层次上的内涵表达。这就是作为启蒙的初中化学用语计算的本质所在。
二、计量思想在化学用语计算教学中的实践
化学研究的物质及其物质变化存在着计量关系。从计量角度来看，物质的化学计量关系主要有两个物理量，即数量和质量，并由此延伸出浓度、酸碱度、反应速率等物理量；从计量思想来看，定量观是研究化学问题的重要思想方法，是用统计思想将宏观事实与微观本质联系起来，并将结果用符号来表征[2]。这里的计量思想主要是指在获取、表达和分析物质及其物质变化存在的数量和质量关系中提炼出来，有利于计量知识深刻理解的思维方法。初中化学定量观的计量思想主要有科学计量思想、整体局部思想、符号表征思想和量变质变思想。
1. 在相对原子质量中体现科学计量思想
相对原子质量既是原子质量的计量，又是后续有关分子质量和化学反应计量的基础，从计量思想的角度来把握相对原子质量这个概念，是化学用语计算教学的关键开局。
教学片断（人教版）
引入：微观上原子虽小，但它也是有质量的，不然宏观上的物质也就没有了质量。同学们估计一下，原子的质量有多大呢？
呈示与说明：
（1）观察图1。
（2）6.02×1023个碳原子虽说是一个天文数据，但却只有12g。
（3）出示与12g碳质量相当的砝码，即两个5g砝码和两个1g砝码。
感受：碳原子质量很小。
讲述：碳原子质量大约是1.993×10-26kg，氧原子质量约为2.657×10-26 kg，氢原子质量约为1.67×10-27 kg，可见用千克、克等计量单位来衡量原子的质量不合适，它使得数值太小，书写和使用都不方便。
思考：原子质量用怎样的计量单位来衡量比较合适？
讨论与汇报：用接近10-27 kg的计量单位。
介绍：
（1）以一种碳原子原子质量的1/12作为标准，即图2。
（2）列出氧原子、氢原子、碳原子等与这个标准的比式及比值。
（3）相对原子质量H-1、C-12的比较（见图3）。
（4）相对原子质量的定义。
练习：查阅铁原子和锌原子相对原子质量；由铁的相对原子质量56和锌的相对原子质量65，可以得出铁原子和锌原子在质量和数量上的哪些信息？
相对原子质量属于微观计量，以上片段包含三个教学环节：第一是通过天平情境勾勒出计量背景，在微观与宏观的联系中建立微观直观，并体会原子质量的真实存在和极其微小，为探寻合适的计量单位打下伏笔，并为高中“物质的量”提前建立一致性关联；第二是寻找合适的计量单位，并在求算中体验计量标准和相对原子质量的概念，这是教学的难点；第三是在具体情境中运用相对原子质量，体会相对原子质量的计量意义。而这三个环节都是围绕科学计量思想这个核心来展开。让学生感受到使用什么样的标准而使计量结果准确简约是计量智慧层面上的思考，亦即科学计量思想。而这里科学计量思想的启蒙对于后续化学用语计算，还有溶液的浓度表示、溶解度等教学具有迁移作用。
2. 用整体局部思想建构有关相对分子质量计算中的宏微关系
有关相对分子质量的计算包括相对分子质量、物质组成中元素质量比和物质中某元素质量分数三部分内容，其中相对分子质量是基础，宏观上的元素质量比、元素质量分数与微观上的分子中原子质量比、原子质量分数建立实质性联系是教学难点。
教学片断（人教版）
环节一：相对分子质量
谈话：
谁的质量大，如何来说明？
指出：相对原子质量是原子质量计量上的伟大发明。
引入：
谁的质量大？大多少？
思考与汇报：44>18，说明二氧化碳分子质量大；比例为44∶18。
追问：44和18是怎么来的，分别表示了什么？
学生说明：12×1+16×2=44，1×2+16×1=18，即分别表示二氧化碳和水的相对分子质量。
追问：相同质量的水和二氧化碳中，谁所含的分子个数多？
学生说明：（1÷44）
形成：相对分子质量。
精要练习（略）
环节二：元素质量比与元素质量分数
对话：H2O中，1×2∶16×1=1∶8，表示的是什么？
得出：1∶8表示了水分子中氢原子与氧原子的质量比。
思考与讨论：宏观上水是由氢元素和氧元素组成的，水中氢元素的质量与氧元素质量的比值即为氢、氧元素质量比，那么如何求算这个质量比呢？
汇报与提炼：1.宏观上氢元素、氧元素的质量就是微观上所有氢原子、氧原子的质量，所以氢元素与氧元素的质量比在数值上等于所有水分子中氢氧原子质量比，又因为每一个水分子都相同，所以这个质量比又等于一个水分子中的氢氧原子质量比，即1×2∶16×1=1∶8；2.宏观上水的|量就是微观上所有水分子的质量和，因为每个水分子都相同，所以宏观上的水与微观上的水分子是对应的，于是水中氢、氧元素质量比在数值上等于一个水分子中的氢、氧原子质量比。
指出：宏观上物质组成元素的质量比可以通过微观上一个分子来计量，即以点代面。
追问：如何求算水中氢元素质量分数（即氢元素的质量与各元素的总质量之比）？
汇报：与求算元素质量比一样，可以通过水分子中氢原子质量分数来求算，即1×2/18×100%。
环节三：提炼计算公式与巩固（略）
环节一中，先通过比较碳原子、氧原子的质量来温习原子质量的计量即相对原子质量的概念，接下来在比较二氧化碳与水分子质量的情景中引出对分子质量的计量，并在对“44、18”的列式与表述中让学生体会分子的质量为各原子质量和，反之各原子相对质量和就是相对分子质量，即计量中的整体局部思想，从而形成相对分子质量的概念。环节二中进一步应用了整体局部思想，体现在“为什么水中氢氧元素质量比在数值上等于一个分子中氢氧原子质量比和如何求算水中氢元素质量分数”的思考与追问之中，让学生感受到图6所呈现的完整的整体局部思想[2]，即物质质量与元素质量，元素质量与原子质量，物质质量与分子质量，分子质量与原子质量等。
3. 用符号表征思想领会根据化学方程式计算的本质
根据化学方程式的计算是从量的方面研究物质的变化，而量的关键并不是具体计算问题中的数字，也不是计算过程中所列的比例式，而是深刻领会化学方程式这个符号表征所蕴含的计量。
教学片断（人教版）
环节一：体会化学方程式中的计量数
回顾：根据微观图示，写出对应的化学方程式。
评价：
读：化学方程式。
追问：如果增加一个氢分子，即图8
对应的是几个水分子？
阐述：还是两个水分子。
体会：化学计量数是成比例的，比例是固定的。
环节二：领会根据化学方程式计算的“根据”
辨析：根据化学方程式判断“8g氢气与4g氧气燃烧后生成12g水”的说法是否正确？
思考与交流
汇报：1.根据化学方程式的计量数关系：v（H2）∶v（O2）∶
v（H2O）=2∶1∶2，得出：m（H2）∶m（O2）∶m（H2O）=2×2∶1×32∶2×18，因为8∶4∶12≠4∶32∶36，所以不可能生成12g水；
2.根据化学方程式，在质量上m（H2）∶m（O2）=2×2∶1×32即1∶8，所以8g氢气与4g氧气中，8g氢气有剩余，不可能生成12g水。
体会：化学方程式中的各物质质量比是固定的，这是根据化学方程式计算的根本依据。
追问：如何计算生成的水的质量呢？
展示：计算思路与格式。
环节三：巩固（略）
化学方程式作为化学学科中独特语言，它将宏观反应事实准确、简洁地用数字和符号来表示，变繁为简地将宏观与微观联系起来，是化学反应定性与定量思维的核心工具。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，而这也是符号表征思想的基本内涵[3]。以上教学就是紧扣符号表征思想，先由微观示意图入手引出化学方程式，然后通过增加一个氢分子后生成几个水分子的追问，让学生体会化学方程式中计量数的微观计量内涵，为后续“定量”打下基础。在教学环节二中通过对定量化的具体反应实例的辨析和体会，让学生深刻领悟微观计量与宏观计量的联系，并体会宏观上反应中的各物质质量比的确定性，从而确立根据化学方程式计算的本质。
综上所述，关注计量思想的化学用语计算教学，是为了将计算教学由单一技能向智慧层面提升，是试着从计量的角度抵达学科核心素养的实践探索。当然，由计算到计量的教学转向，并不排斥计算技能，而是给计算技能一个温暖的学科本质的底色，是朝向学科核心素养的回归。
参考文献
[1] 曹英.“物质的量”概念的形成历史与科学本质观 [D].上海：华东师范大学，2012
[关键词]数字化学习资源；质量；评价；标准
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）01-0045-05 [DOI]10.39690/j.issn.1009-8097.2013.01.010
在知识经济时代和信息化时代，数字化学习资源在教育信息化发展过程中发挥着日益重要的作用。随着信息技术飞速发展和教育信息化的不断推进，数字化学习资源总量呈“爆炸式”增长，与此同时，数字化学习资源种类繁杂混乱、可用性缺乏、建设标准多样化、难以共享等问题不断凸显。究其原因，主要在于数字化学习资源缺乏准确的质量评价方法和有效的质量控制机制。质量评价是数字化学习资源开发与利用领域亟待解决的热点问题之一。
一、数字化学习资源质量
数字化学习资源是在信息技术发展前提下学习资源的延展和提升，是指经过数字化处理的学习资源，包括文字、图像、声音、动画、课件和视频等。数字化学习资源中，有些是教学环境型的资源，本身不是纯粹的资源，但是它可以依托自身的环境构成为学习者提供相应学习资源服务，基于此数字化学习资源可以分为资源型学习资源和系统环境型学习资源。数字化学习资源依托信息技术的优势，较传统学习资源具有多样性、共享性、互动性、扩展性、再生性等特点。
（1）多样性：信息内容以多种形式呈现，极大丰富了信息内容的表现力；
（2）共享性：互联网环境下实现学习资源的共享；
（3）互动性：数字化学习资源的双向传递及反馈功能使得学习者之间、学习者与学习内容、学习者与教师之间的互动更为便捷和有效；
（4）扩展性：允许对学习资源进行横向或纵向的精加工，以满足不同学习者的学习需求；
（5）再生性：在学习者参与下，可以利用信息技术对学习资源进行整合和二次开发。
国际标准化组织IS09000将质量定义为“一组固有特性满足要求的程度”。固有特性是事物本来就有的，它是通过产品、过程或体系设计和开发及其后之实现过程形成的属性。数字化学习资源质量是一个相对的概念，随着信息技术的发展和学习技术的更新而不断深化。国内外学者对数字化学习资源质量的认识逐渐由单纯判断资源好坏的客观标准发展为包含用户主观价值取向因素在内的多个属性的集合。从文献检索的情况来看，目前对数字化学习资源质量评价方面的研究很少，可参照内容不多。
因此，本文将借鉴信息资源质量评价领域的一些相关研究成果。在信息资源质量评价领域，有学者提出信息资源质量是一个三元结构，认为信息资源质量包括信息内容质量、信息符号质量以及信息接收者对信息的解释和效用的质量；另有人认为信息资源质量表征的是信息资源满足用户和社会现实的、潜在的信息需求的能力，包括技术质量和功能质量两个方面的内容。技术质量指的是用户已获得的信息资源的一些基本属性，常常用信息资源的数量、可靠性、新颖性等指标衡量；功能质量研究的是用户如何获得信息资源，即获取过程，大多是用户的一些主观感受，如资源界面的友好性、资源环境的优劣等。Eppler等人指出，信息资源质量是一个多维概念，是由信息资源质量的多种属性构成的集合，由多个质量维度取值情况来表现和决定。本文在综合以上观点的基础上，认为数字化学习资源的质量评价应该分为技术质量、功能质量和使用绩效三个维度。其中的使用绩效是从用户满意度角度出发，对资源使用效果的评估。
二、数字化学习资源质量评价相关标准
从国内情况来看，目前尚无数字化学习资源质量评价的专用标准。目前可以参照的是教育部教育信息化技术标准委员会（CELTSC）的《教育资源建设技术规范》（CELTS-41）和《网络课程评价规范》（CELTS-42）。其中《教育资源建设技术规范》是一个较为宽泛的标准，侧重点在于统一资源开发者的开发行为、开发资源的制作要求和管理系统的功能要求，主要从两个方面进行规定：一是从用户的角度，二是从管理者的角度。《教育资源建设技术规范》对教育资源的评价有所提及，但没有具体归规范。《网络课程评价规范》通过定义网络课程评价的基本框架和指标体系，来规范和指导网络课程的质量评价。该规范定义了网络课程的课程内容、教学设计、界面设计和技术等四个维度的特性，每个维度下包含有具体的评价指标，以最小的重迭描述了网络课程的质量特性，具有较强的可操作性。但该规范针对的只是网络课程这一种学习资源表现形式，对于评价其他形式的数字化学习资源不一定适用。
从国外情况来看，英国负责教育信息化指导与管理的教育及通信技术局（Becta）于2007年4月制定颁布了一套包括核心设计原则（Core Design Pedagogic Principles）与核心教学原则（Core Pedagogic Principles）两部分内容在内的英国数字化学习资源质量标准，其中对英国数字化学习资源的设计制作及教学应用的标准提出了基本规范，具有一定的科学性、权威性及较强的实践操作性。其中核心设计原则包括：强大的用户支持功能、资源必须具备可访问性和平台互操作性、具备有效的沟通能力，确保关键资源信息、用户指导信息以及各种已知的资源利弊信息等都清楚传达给了所有用户。资源核心教学原则规定数字学习资源的教学应用过程必须具备包容性（Inclusion）及准入性（Access）、支持参与式学习及有效学习、支持形成性评价及终结性评价、与课程匹配、易于使用等基本要素。
挪威教育部了一套数字化学习资源质量评价标准，该标准用于对挪威本土中小学数字化学习资源质量评价进行规范。该评价标准包含两个大的维度，一是教育维度，一是技术维度。此两个维度也包含了数字化学习资源的教育属性和技术属性。其中教育维度包括三个方面：数字化学习资源特征、资源的学术及教育取向（Academic and Educational Orientation）、用户取向（User Orientation）；技术维度包括四个方面：可访问性、元数据标识、并行语言版本（Parallel Language Editions）和技术互操作性（TechnicalInteroperability）。
2.定量评价法
定量评价方法是指按照数量分析方法，从客观量化角度对数字化学习资源质量进行评价。定量评价方法与定性评价方法相比，其得出的结论较为科学和精确，可信度较高。其不足之处在于：量化的标准相对简单化和表面化，致使有时无法对学习资源质量进行深层次的剖析和考察，比如不同类型学习资源之间的评价数据往往不具备可比性等。从目前情况来看，采用定量方法评价数字化学习资源的不确定性因素较多，评价的技术手段还有待进一步完善。当前定量方法中主要有链接分析法和概率统计方法。链接分析法来自于信息资源评价领域，其通过分析学习资源站点被其他资源站点链接的情况，来测定学习资源被引和被使用的情况，为学习资源的评价提供依据。该方法主要适用于对基于网络的数字化学习资源质量进行评价。概率统计方法主要是通过对学习资源自身特征、资源用户特征、用户对资源的满意度等指标进行统计分析，从量化角度对资源质量的多个指标进行全面准确评价。
3.半定量评价法
半定量评估方法是兼具有定性和定量属性的评价方法。其主要思想是在定性评价方法中引入精确评价手段，将定性问题（如专家评价意见）按人为标准打分并做出定量化处理。常见的半定量评价方法有层次分析法和模糊综合评价方法等。
（1）层次分析法
所谓层次分析法，是指将一个复杂得多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。使用层次分析法的基本思想就是将数字化学习资源质量视为一个复杂的大系统，通过对学习资源的多个质量评价指标进行分析，划分出各质量指标间相互联系的层次关系；然后请相关评价专家对每一层次的质量指标进行客观判断，并定量地确定出各质量指标的相对重要性程度；接着利用构建的数学模型，计算出每一层次质量指标的相对重要性权重，加以排序；最后根据排序结果计算出各指标对学习资源质量的影响程度。该方法能够快速判别出影响学习资源质量的主要因素及影响程度，可操作性较强。
（2）模糊综合评价法
由于数字化学习资源质量评价是一个综合评价的过程，需要考虑多种因素的影响作用，而且这些因素往往带有一定程度的模糊性。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。该评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，首先通过建立指标集、评语集、权重集和评估矩阵进行单因素评价，在此基础上，从低层次到高层次把每层的评估结果作为上一层的输入，逐层计算，直到最终得到总的模糊评价结果。该方法具有结果清晰，系统性强的特点，能客观地考察数字化学习资源质量的真实值。
五、数字化学习资源质量评价策略
1.建立统一的评价指标体系与评价标准
从前文的分析可知，目前国内尚无数字化学习资源质量评价的专用标准。数字化学习资源质量评价的研究主要表现为学术领域人员的个别行为，缺乏权威研究机构的参与。目前的学习资源评价多以单一机构为主体，并且由于评价项目的资助者不同，各个评价项目面向的用户群不相同，从而造成一种信息孤岛式的评价服务。从相关研究的评价指标体系上来看，许多指标体系结构不科学，各级指标存在一定的重复和交叉：从可操作性来看，一些指标体系指标的可获取性较差，有的根本无法获取：有些指标看似合理，但其具体测度和运用有相当大的难度，不具备实用性。因此，建立统一的评价指标体系和评价标准势在必行。在统一标准的指导下，对同一数字化学习资源质量的评价结果既真实可信，又具有权威性和互认性，避免了多次评价造成的人力、物力和财力的浪费。
2.专家评价与用户评价相结合
为了保证数字化学习资源质量评价的科学性与有效性，应当采用专家评价与用户评价相结合的方式。专家评价应建立包括多方面专业人员的评价小组，通常应该包括学科教学专家、教育技术专家、资源设计人员、资源管理者等。在整个评价过程中应注意小组成员之间的沟通与交流，对成员之间的意见分歧应合理协调。专家评价应兼顾三个方面：第一个方面是技术性评价，第二个方面是功能性评价，第三个方面是使用绩效的评价。对用户评价而言，应分为使用前评价和使用后评价两种。使用前评价是根据事先制定的数字化学习资源质量评价指标体系，为不同用户编写不同的问卷来获取评价信息及相应的得分即使用前的评价得分。使用后评价则主要是对该资源被使用后所产生的学习效果和社会效益的评价。最后把二者结合起来进行综合评价，从而得出最后的评价得分。最后，将专家评审的结果与用户评价的总得分结合起来，并以此作为确定该数字化学习资源质量评价等级的主要依据。
3.定性评价与定量评价相结合
定性分析和定量分析这两种方法各有所长，两者是优势互补的。评价者不能根据个人喜好盲目使用某一种方法，而排斥另一种方法。定性评价注重学习资源内在特征的评价，定量评价注重数字化学习资源外部特征的量化：定性评价克服定量评价缺乏评价深度的不足，能确保评价的专业性，定量评价则克服了定性评价主观性的问题，可以保证评价的客观性。定性评价法要求评价者具备较强的学习资源设计、开发、管理与利用的知识和经验，定量评价方法则要求大量的评价数据和样本。单纯的定性分析容易造成评价的片面性；而评价数据的不完善，也使得定量评价方法难以得到有效应用和检验。因此，应当结合定性和定量的方法对学习资源质量进行分析和评价，同时应加强半定量评价方法如层次分析法和模糊综合评价法的应用，弥补单纯定性评价和单纯定量评价所产生的不足。
关键词 高校教学 教学质量 教学质量评估
中图分类号：G451 文献标识码：A
0 引言
随着高校教学规模的扩大和对教学工作的日趋重视，提高教学质量是加强教学管理水平的重要组成部分。建立教学质量评估体系，对教学质量进行定量化分析和评估，是促进教师改进教学模式，提高教学效果的主要手段。教学质量评估涉及的要素众多，其评估是一项较为复杂的管理工作，具有动态性、开放性、扩展性等特点，同时教学质量评估过程包括信息采集、数据处理和数据管理等过程，建立相应的信息支持系统是非常必要的。目前已有许多教学质量评估系统应用于教学质量评估中，在教学质量评估中发挥了重要作用。①②③④总体而言，教学质量评估系统是高等教育学与信息技术相结合的产物，必须根据教学管理需求，体现教学质量评估的特点，注重定性和定量分析相结合的方法，对教学质量评估的全过程提供有力支持。
1 教学质量评估过程
教学质量评估的过程一般包括确定评估目标、分析评估因素、构建评估指标体系、指标权重分析、指标量化分析、综合评估、结果分析和采集指标数据等。
（1）确定评估目标。根据高校教学质量管理的总体目标与任务，综合分析考虑影响教学质量的主要因素，确定教学质量评估的目标、范围和要求。（2）分析评估要素。根据评估目标，对影响教学质量的因素进行分析、归纳和总结，提炼出若干因素及这些因素间的关联关系和关联程度。这些因素将作为构建评估指标体系的主要依据。（3）构建评估指标体系。以关键或主要因素为基准，遵循有关原则，构建合适的评估指标体系。指标体系一般具有逐层分解的树形结构。（4）指标权重分析。分析比较指标的重要程度，设定指标的权重值。（5）指标量化分析。建立指标的量化模型，对指标值进行量化。（6）综合评估。对指标值进行聚合量化，得出评估对象的总体评估值。（7）结果评估。对评估值进行分析，找出教师教学的薄弱环节，并制定相应的对策和建议。（8）采集评估数据。采集评估数据可与以上过程并行展开，根据评估指标体系的要求，为评估工作采集必要的数据。具体可采用多种手段，例如采用调查打分表、试卷分析表和网络教学平台辅助记录信息等。
2 教学质量评估系统需求
为了提高教学质量评估的效率，必须将编辑评估方案、建立指标体系、量化评估指标等功能有机地集成在一起，形成一体化的评估环境。评估系统应向用户提供灵活、方便的分析、设计和评估手段，支持教学质量评估的全过程，能够对评估中涉及到的数据进行统一管理。此外，教学质量评估系统应当具有通用性、灵活性、可扩展性和易操作性等特点，其应满足的功能需求如下：
（1）能够辅助建立评估指标体系。根据教学质量评估的要求，提供图形化的编辑界面，对评估指标体系进行编辑。（2）建立符合大众化操作习惯的应用程序界面。让用户比较容易地理解所呈现的界面主题，满足主次性原则、易操作性原则、一致性原则和容错性原则。（3）能够支持教学质量评估数据的采集。系统能够从其他教学支持信息系统中采集相关数据。（4）提供教学质量评估的辅助算法，这些算法包括指标量化、权重计算和综合评估等。（5）可对评估方案进行编辑，对关联评估指标进行选取以便实现对评估方案的编辑（包括添加、编辑和删除等操作）。（6）评估结果的多样化显示，将评估结果以文字、报表或图形的形式提供给用户。（7）支持评估数据管理，对评估中涉及的各类数据进行有效管理。（8）支持不同评估方案对比和分析。
3 教学质量评估系统的设计
根据教学质量评估需求，采用Visual C++开发了相应的教学质量评估系统，其系统结构、使用流程和使用界面如下。
3.1 系统结构
系统结构分为四个层次，人机交互层、业务逻辑层、数据存储层和数据库层，如图3所示。
人机交互层主要提供可视化的图形编辑环境，使得评估人员能够方便地实现评估工作。
业务逻辑层主要实现系统内部的各个功能模块之间的接口、实现依赖关系以及相应的数据相关性的检查等。它接收到人机交互层传来的命令并对它进行处理，分别调用指标体系编辑、指标体系一致性验证、指标量化和权重分析、综合计算等模块进行相应的处理，并将结果存放在数据库中。
数据存储层主要实现评估方案管理、评估数据管理和评估数据采集等功能。
数据库层利用缺省的数据库管理系统实现数据的管理。
3.2 使用流程
依托工具的主要功能模块，系统的使用流程为：第一步，根据评估目标与任务，建立评估指标体系，指标体系是一个层次化树结构；第二步，选定评估框架，根据用户需要，选择AHP方法，模糊综合评估，灰色聚类评估方法、云模型等评估方法；第三步，对指标进行权重分析，系统提供了两两对比法、倍数环比法和排序编码等权重分析方法；第四步，对指标进行量化分析，根据指标的不同类型，例如成本型指标、效益型指标等建立指标的量化模型，同时可通过采集数据对指标进行量化；第五步，根据选定的评估框架，采用相应的算法，对教学质量评估进行综合分析，形成评估报告，如图2所示。⑤⑥
3.3 系统界面
教学质量评估系统采用多文档多视窗的风格，支持多种评估方法，具有良好的扩展性和灵活性，已在教学质量评估中得到应用，其界面如图3所示。
4 结束语
教学质量评估系统是科学有效地进行教学质量评估的重要支持手段，能辅助教学管理人员监控教学质量，发现教学中存在的问题，可与其他信息技术，如数据挖掘技术、海量信息处理技术和数据展现技术相结合，进一步改善教学质量评估效果，促进教学水平的提高。
注释
① 李旭军，何鲲.基于模糊综合评价的高校教学质量评估系统[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2011.11（5）：86-88.
② 刘付民，张治斌.基于 教学质量评估系统设计与实现[J]. 微计算机信息，2010.26（3）：212-214.
③ 胡章平.基于模糊综合评判的教师教学质量评估系统的设计与实现[D].重庆：重庆大学学位论文，2006.
④ 郭海滨.某高校教师教学质量评估系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学学位论文，2007.
一、注重理论联系实际，考查化学计算能力
例1（黑龙江省绥化市考题）酒楼的食品在制作时常加入味精，味精是一种有机化合物――谷氨酸钠，其化学式为C5H8NO4Na，它的相对分子质量为169。右表为某酒楼常见食品中味精的含量，根据题中的信息计算：
（1）谷氨酸钠中碳、氢元素的质量比为_________；
（2）若某同学一次吃了200g春卷，则他会食用_________ mg味精，其中含钠元素的质量为_________mg(结果保留一位小数)。
解析：本题直接运用化学式中有关量的关系进行计算，如表2。
另外，化合物里某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数。
答案：（1）15:2；（2）160；21.8。
点评：运用化学式中各种量的关系进行计算是化学计算中最基本的计算。以生活实际为背景可以让同学们体验到时时有化学，处处有化学，化学就在我们身边，从而培养联系生活实际的能力。
例2（江苏省徐州市考题）甲醇（CH3OH）有毒，误饮可导致失明，甚至死亡。最新研究证明可以用氨气（NH3）处理含有甲醇的工业废水，使其转变成无毒的物质。有关反应的化学方程式为：
（1）上述反应中B物质的化学式为_________，甲醇中氧元素的质量分数为_________。
（2）若处理含有0.32%甲醇的工业废水500t,理论上需要多少氨气？
解析：本题借助甲醇的信息给予，联系工业生产中的甲醇废水处理考查了物质推断，元素的质量分数以及化学方程式计算，是一道综合性较强的应用题。根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类与个数不变，可以推断出B为N2；处理含有0.32%甲醇的工业废水500t，理论上需要氨气的质量应该根据化学方程式进行计算，解题时一定要注意格式的规范化。
答案：（1）N2，50%；（2）1.02t。
点评：这类试题力图使同学们在运用化学知识的同时感受化学的价值，激发学习兴趣，从而更多地关心周边的环境和生活中的化学现象，理解、解决相关的一些化学问题，培养综合应用知识的能力。
二、注重创新思维培养，考查定量分析能力
1.元素守恒法
例3（江苏省镇江市考题）由Mg（OH）2和MgO组成的混合物，测得其中含镁元素的质量分数为48％。取该混合物10g，将其投入适量的稀硫酸中恰好完全反应，所得溶液中溶质的质量为（ ）。
A. 12g B．24g C．36g D．48g
解析：在本题中，Mg(OH)2和MgO组成的混合物，与适量的稀硫酸恰好完全反应，所得溶液的溶质是MgSO4，在这一系列变化过程中，镁元素保持不变，所以生成的MgSO4质量可以根据镁元素的质量来求解。选B。
点评：解题关键是找出化学变化前后，保持不变的元素，并以该元素的质量在化学反应前后不变作为解题依据。
2.平均值法
例4（四川省德阳市考题）将26g某金属混合物投入到足量的稀硫酸中，共收集到2g氢气，该金属混合物的组成可能是（）。
A．Mg和ZnB．Fe和ZnC．Zn和Cu D．Cu和Fe
解析：根据氢气的质量2g，我们可以算出金属混合物的平均原子质量为52，所以金属混合物中的一种要能与稀硫酸反应且相对原子质量小于52，另一种金属可以是能与稀硫酸反应且相对原子质量大于52的，也可以是不能与稀硫酸反应的。选A。
点评：此类计算通过归纳不同物质或不同变化过程的相同点和不同点，有效地寻找出它们之间的内在联系以及融合点，从而培养同学们的创新思维能力。
三、加强学科间的融合能力，考查数学思想在化学中的应用
1.数据分析题
例5（山东省淄博市考题）某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，欲测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16g，把80g稀盐酸分4次加入，实验过程所得数据如表3(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水，不与稀盐酸反应)。
根据实验数据计算：
（1）表3中n的数值为_________。
（2）样品中碳酸钙的质量分数是_________。
（3）求盐酸中溶质的质量分数。
解析：本题要求同学们有较强的数据分析能力。
通过分析我们发现在第1次加入20g稀盐酸后，剩余固体为11g，参加反应的碳酸钙质量为16g-11g=5g；第2次加入20g稀盐酸后，剩余固体为6g，参加反应的碳酸钙质量为11g-6g=5g，所以我们可以得到每加入20g稀盐酸后，参加反应的碳酸钙质量为5g。但第3次加入20g稀盐酸后，剩余固体为2.8g，参加反应的碳酸钙质量为6g-2.8g=3.2g，没有按照每加入20g稀盐酸后参加反应的碳酸钙质量为5g规律变化，所以在第3次时，石灰石中的碳酸钙已经全部反应完了，2.8g为石灰石中的杂质质量，石灰石中的碳酸钙质量是16g-2.8g=13.2g，样品中碳酸钙的质量分数是
答案：（1）2.8；（2）82.5％；（3）18.25％。
点评：表格式计算题会将有关数据隐含在表格中，要求我们利用表格中的有关数据，或根据需要确定参照对象，对比分析出有用的数据进行计算；或对比分析出两种物质恰好反应时的质量比；或通过确定两种物质恰好反应的量，再分别讨论其中一种物质的过量问题。
2.数形结合题
例6（辽宁省沈阳市考题）在“侯式联合制碱法”的工艺流程中，最后一步是用加热碳酸氢钠的方法来制取纯碱。某纯碱生产厂制得的Na2CO3产品中混有少量NaHCO3。为了测定产品中Na2CO3的质量分数，取100g混合物加热 ，受热Na2CO3不分解），反应过程中生成CO2的质量与反应时间的关系如图所示。请解答下列问题：
（1）反应过程中生成CO2的质量为_________g；
（2）100g混合物中NaHCO3的质量；
（3）100g混合物中Na2CO3的质量分数。
解析：本题以图像的形式，通过坐标将反应时间与放出气体的质量关系表示出来，使各种物质之间的关系更加清晰，这就要求我们对图形有较强的解读能力与分析能力。
点评：解决图像型试题要抓住“三点一趋势”：即起点、转折点、终点和图像的变化趋势；分析出图像中所给数据的意义；正确运用有关数据解决问题。
