略論化學(xué)教學(xué)中類比思想的運用

馮少華

類比，即根據(jù)兩個對象在某些屬性上的相同或相似之處，推論兩者在其他屬性上也有相同或相似之處。為了發(fā)現(xiàn)新舊問題之間的聯(lián)系，更快、更好地接受、理解和掌握新知識，使教學(xué)達到事半功倍的效果，教師應(yīng)在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生進行各種類比。那么，教師如何在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生對知識進行比較、歸納、總結(jié)、升華，怎樣教導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習、探索真理，這既是教學(xué)改革中教師共同關(guān)注的重要話題，也是實踐新課程教學(xué)理念的重要思路。為此，我就類比思想在化學(xué)教學(xué)中的運用，談三方面感想。

一、在新知識教學(xué)中的運用

數(shù)學(xué)教育家波利亞說：“類比就是一種相似?！卑褍蓚€化學(xué)對象進行比較，找出二者的相似之處，推出它們的一些其他屬性也有相似之處，這是學(xué)生學(xué)習化學(xué)概念及性質(zhì)時常用的方法。因此，教師在教學(xué)新的、抽象的化學(xué)概念時，運用類比的方法，有利于促進學(xué)生調(diào)動原有的知識框架，積極學(xué)習和理解新知識，最終達到良好的教學(xué)效果。

例如在教學(xué)“物質(zhì)的量”一課時，學(xué)生普遍感到難以理解。“物質(zhì)的量”在課本中的表述為“表示含有一定數(shù)目粒子的集合體”。由于這個概念在課本中沒有直觀的感性素材，因此對于“粒子的集合體”這一表述，學(xué)生們感到不知所云。為了幫助學(xué)生理解“物質(zhì)的量”這一概念，我列舉了生活中的一些事例與“物質(zhì)的量”進行類比。首先，我列出表1并提出問題：

你到超市購買下列物品，準備購買多少？

首先，通過這個問題讓學(xué)生對電視機、餐巾紙、大米等物質(zhì)的計量單位進行思考。其次，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)：較大的物體以個體來計量，較小的物體以集合體來計量，通常會把多個個體組成一個集體，再給它一個新的量詞。例如：餐巾紙30張為一包，大米10千克為一袋等。然后，我再引導(dǎo)學(xué)生理解粒子是微觀物質(zhì)，非常小，單獨說多少個某粒子時數(shù)值會很大。為了方便，學(xué)術(shù)界就把很多個粒子組成一個集合體，并給這個集合體冠以新的名稱——“物質(zhì)的量”。

由此可見，在化學(xué)教學(xué)中，教師可將一些比較抽象的化學(xué)概念巧妙地進行類比，幫助學(xué)生深入淺出地理解并掌握化學(xué)概念。

二、在技能拓展中的運用

運用類比思想解決化學(xué)問題，其基本過程如圖1所示。例如，在進行元素周期律教學(xué)時，堿金屬元素和鹵素的性質(zhì)的變化規(guī)律是同主族元素性質(zhì)的典型代表，堿金屬和鹵素的性質(zhì)在教學(xué)時可進行類比遷移。首先，根據(jù)課本提供的材料，觀察堿金屬元素的結(jié)構(gòu)特點，從核電荷數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)、原子半徑等方面可得出的相同點包括：最外層電子數(shù)相同，遞變性表現(xiàn)為核電荷數(shù)、電子層數(shù)、原子半徑逐漸增大。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的原理，可知堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)相似，即容易失去電子（最外層電子小于4），電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，因此原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小，從而可知堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，失電子能力逐漸增強。鹵素也是同主族元素，教學(xué)時可將其與堿金屬元素進行類比，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出鹵素原子的結(jié)構(gòu)特點和遞變性，并推出鹵素元素的性質(zhì)。通過類比，學(xué)生可較為熟練地推測出元素周期表中同主族元素的結(jié)構(gòu)特點、性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。

三、在發(fā)展創(chuàng)新思維中的運用

類比不是簡單的模仿，而是一種創(chuàng)造。當問題情境發(fā)生了根本性變化時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以發(fā)散的思維觀察和分析問題。也許兩個化學(xué)對象在表面上毫無共同之處，但通過觀察，創(chuàng)造條件，便可找到解決化學(xué)問題的有效方法。例如：

已知下列反應(yīng)都能發(fā)生，完成并配平反應(yīng)方程式：

①NH4C1+KNH2= ②K+NH3=

這道試題看似陌生，對于高中生來說似乎無從下手。其實，此題正確的解題思路應(yīng)是將已知信息進行類比聯(lián)想，即從“氫化物”的角度進行分析：氨為氮的氫化物，水為氧的氫化物，它們在性質(zhì)上有許多相似之處。氨與水相當，NH4+與H30+（常簡寫作H+）相當，NH2-與OH-相當，NH2-與O2-相當。若NH3分子接受一個氫離子即成為NH4+，H20分子接受一個氫離子即成為一個H30+；若NH3和H20各失去一個氫離子，即分別為NH2-和OH-；若各失去兩個氫離子，即分別為NH2-和O2-。所以，NH4+=H30+，NH2-=OH-，NH2-=O2-。這樣一來，便把問題轉(zhuǎn)化為酸、堿、氧化物間以及金屬與水的反應(yīng)。

雖然化學(xué)問題需要通過實驗的驗證才能得出結(jié)論，但也不能忽視通過合理類比進行有理有據(jù)的推測。事實上，許多化學(xué)知識都是基于這種大膽的想象（先假設(shè)，再驗證），才被我們認識和了解。因此，在解決化學(xué)問題時，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進行知識的類比遷移，讓學(xué)生學(xué)會解決化學(xué)問題的方法，最終培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習能力和獨立解決問題的能力。值得注意的是，在進行類比時，很容易只看到類比對象的共性而忽視了其特殊性，從而得出錯誤的結(jié)論。例如，若由Cl2+H2O=HCl+HClO，推出F2+H2O=HF+HFO，就大錯特錯。所以，在化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生恰當運用類比思想。

歸根結(jié)底，類比思想對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習具有重要意義，既能幫助學(xué)生迅速而有效地理解和掌握新知識，提高其自主學(xué)習的能力，又能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維，增強其綜合實踐的能力。

（作者單位：廣東省陽山縣南陽中學(xué)）

（責任編輯：萬馳 梁金）