《论类比思维在化学学科教学中的开发利用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论类比思维在化学学科教学中的开发利用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 论类比思维在化学学科教学中的开发利用摘要：利用类比思维能使化学知识系统化、模型化、形象化和本源化，能使学生的思维更具创造性。本文结合高中化学新课程教学实践案例，就类比思维的开发利用作探讨，同时，建议要深入实质，力戒机械类比；不要忽视类比思维的求异功能；不要定势类比，忽略思维的多样性。关键词：化学学科；类比思维；开发利用普通高中化学课程标准（实验）提出了知识与能力、过程与方法以及情感态度价值观的三维教学目标。要实现化学课程的有效教学，可以有多种方法和途径，其中类比思维有着不可替代的作用。下面结合高中化学新课程教学实践案例，就类比思维的开发利用作一探讨。一、在化学学科教学中多角度利用类比思维1.
2、类比思维使化学知识系统化。化学学科的特点是知识零碎，需要记忆的知识多，学生即使记住了，也不一定会运用。为此，老师应该寻找化学知识之间的相似处进行总结，使学生记住一些知识就能回忆起与之相关的其它知识。案例一：在物质的漂白性教学中，我们发现h2o2、na2o2、o3、浓硝酸都因具有强氧化性，而能漂白物质。其实，通过类比不难发现，它们在一定条件下都能反应释放出o2，因此，老师可引导学生得出结论：在一定条件下能反应释放出o2的物质一般具有漂白性。这样，可使学生在学习化学知识时，举一反三，触类旁通。2.类比思维使化学知识模型化。一般来说，一个研究对象从不同角度看会有不同的特征。应用类比思维进行化学教学，
3、其关键就是要引导学生根据所探究问题的性质，恰当地选取两个类比对象间的对应特征，把所研究的化学问题模型化。案例二：等效平衡一直是学生学习化学反应平衡的难点，为此，老师可引导学生把诸多等效平衡问题归纳为如下三个模型。模型：定温（t）定容（v）条件下，对于一般的可逆反应，改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相等，则两平衡等效。模型：在定温（t）、定容（v）情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相等，则两平衡等效。模型：在定温（t）、定
4、压（p）条件下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相等，则两平衡等效。师生共同建模后，学生在解决实际问题时，只要通过类比找出问题间的对应特征，然后“对症下药”就可以了。这样，学生在学习等效平衡时就会充满自信，取得事半功倍的效果。3.联系生活，类比思维使化学知识形象化。根据“最近发展区”学习理论，新知识的学习要以学生原有的知识为基础，因此，在认知学习中新旧知识的类比是必须的。在学习比较难懂的化学原理时，教师如能联系生活经验，就可使深奥的原理浅显易懂，同时增强学生学习化学的兴趣。案例三：学生在学习原电池时，常会问：“为什么cu，zn和稀硫酸构成原
5、电池后，反应速率比相同条件下zn直接与稀硫酸反应的速率要快呢？”笔者在帮助学生明确两种反应的过程后，再联系生活中乘公交车的经历，该问题就容易理解了。如图1所示：zn原子失电子转化成zn2+，zn2+从zn棒上转移入硫酸溶液，同时在相同的接触点，h+得到电子转化成h2，从zn棒上析出，在同一地点一上一下势必影响反应速率，就如乘坐单门的公交车，乘客只能在同一门上下车，速度当然要减慢很多。如图2所示：zn原子失电子转化成zn2+，zn2+从zn棒上转移入硫酸溶液，同时在cu棒上h+得到电子转化成h2，从cu棒上析出，在不同地点一上一下，反应速率就加快，就如乘坐双门的公交车，乘客前门上后门下，速度当然
6、会加快。4.联系学科间知识，类比思维使化学知识本源化。类比思维不仅可使本学科的知识得到归纳和融合，也可以使学科间的知识进行融合。案例四：勒夏特例原理指出：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。这一高度概括的化学原理，学生往往理解起来比较费力。其实，对于理化班的学生来说，这一原理并不陌生，相似的原理在物理中也存在，就是楞次定律。楞次定律指出：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。两原理都是“由静到动”的规律，在本质上融合得相当完美，教师只要对这两定律稍加点拨，理化班学生就可以很快理解。再如，学生在理解离子键和金属键的强弱问题时，教师
7、可以引导学生联系物理中的库伦定律，阴阳离子（金属阳离子和自由电子）电荷数相当于点电荷的电量，阴阳离子（金属阳离子）半径大小相当于点电荷间距离。这样，学生不难理解，阴阳离子（金属阳离子和自由电子）电荷数越大，阴阳离子（金属阳离子）半径越小，离子键和金属键越强。又如，学生在理解物质所具有的能量越小，该物质越稳定这一规律时，教师可以让学生体会物体累积越高，该物体具有的势能就越大，那么该物体倾倒的可能性也越大。这样，借助物理原理一下子就可以使学生理解上述规律。通过学科间知识的类比，学生不仅可利用非化学学科的知识加深理解化学学科的知识，而且可使学生体会到化学学科不是孤立的，自然界物质运行规律在本质上有许
8、多相通之处，可启迪学生的思维，提高学生的思维品质，使学生的思维从感性思维上升到理性思维，使学生在哲学层面上深层次理解物质世界，探索物质世界的本源性。5.类比思维使学生思维更具创造性。培根说过：“类比联想支配发明”，运用类比常会产生新的发现和发明。将两个以上的事物或信息进行对照，交合类比，双方可以是同类，也可以不同类，甚至风马牛不相及，但在两种事物的交界边缘上可能就会取得创造性的突破。如鲁班发明锯子，就是从一棵带刺的小草上得到的灵感。在化学上，这样的例子也比较多。案例五：在学习电离能时，教师可介绍巴特利和他的第一个稀有气体化合物。巴特利分析o2ptf6时，发现此化合物由o2和阴离子ptf6结合而
9、成。而o2o2+e-的电离能为1175.5kj/mol，与xe的第一电离能1170kj/mol非常接近，于是他仿照合成o2ptf6的方法，使xe与ptf6蒸汽在室温下直接反应，立即生成了橙黄色的xeptf6。这一类比思维的运用使巴特利成为化学史上合成稀有气体化合物第一人。二、运用类比思维的几点建议类比思维的运用是以客观事实为基础的，对象之间存在相关性是运用的前提，结论具有或然性，因此需要经过实践检验，具有一定的局限性。在运用类比思维时我们应注意以下几点：1.要深入实质，力戒机械类比。在运用类比思维的时候，不能机械类比，一定要注意一些物质的特殊性，防止得出错误的结论。例如，已知fe3+、al3+
10、与co3在溶液中均可发生双水解反应，在溶液中al3+与s2-混合也能发生双水解反应，由此类就推出在溶液中fe3+与s2-也发生双水解反应。这一推断忽视了fe3+的氧化性，与事实不符。教师要特别注意事物之间的差异性，切忌仅凭表面的相似甚至假相似就运用类比，否则只能得出错误的结论。2.不要忽视类比思维的求异功能。运用类比思维时，学生往往注重其求同功能而忽视其求异功能，这不利于学生对类比思维的全面理解，不利于学生得出相关问题的准确结论，不利于学生形成观察问题的正确方法。例如，镁能在二氧化碳中燃烧，so2与co2相似，可以推知，镁也能与so2发生类似的反应，不同的是，硫的非金属性比碳强，加热时，生成的
11、硫还能与镁进一步化合生成mgso4。因此，教师在引导学生时，要注意分析类比的两个对象的相同属性和不同属性，求同与求异并进，模仿与创新相结合。3.不要定势类比，忽略思维的多样性。思维方法自身是灵活的、与时俱进的，没有固定不变的经典模型，教学中，教师要思考如何使教知识、教技能和教方法统一起来，探索使学生学会学习的方法，启发学生用灵活多变的思维因时因地地解决具体问题，尽量避免定势类比。此外，教师还要注意到许多化学问题运用类比是行不通的，要力求使学生思维多样化。教育家瓦赫捷罗夫说得好：“类比像闪电一样，可以照亮学生所学学科的黑暗角落。”在化学教学中，通过类比思维，在类比中既有模仿又有创新，可以使老师简化教学，活跃课堂气氛，使学生加深对知识的理解，增强记忆，更主要的是它能让学生在教师的引导下，从“学会”起步，达到“会学”的目的，从“得一鱼”中达到“获以渔”的效果。参考文献：1江苏省考试院.普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）说明z.南京:江苏教育出版社,2008.2桂世权.心理学m.重庆:西南交通大学出版社,2006.
