探究“類比法”在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

福建清流縣第一中學(xué)　巫朝東

探究“類比法”在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

福建清流縣第一中學(xué)巫朝東

“類比法”是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中常用的一種重要方法，文章通過(guò)實(shí)例闡述“類比法”在化學(xué)概念、化學(xué)原理應(yīng)用和化學(xué)習(xí)題解答等教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用?？偨Y(jié)得出：“類比法”教學(xué)對(duì)引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)探索新舊知識(shí)間的橫向聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力具有顯著的作用。

類比法概念原理習(xí)題

教學(xué)是一種應(yīng)用語(yǔ)言的藝術(shù)。理想的教學(xué)方法是讓學(xué)生學(xué)得愉快，老師教得輕松。在實(shí)際教學(xué)中，我們?cè)诮鉀Q一些學(xué)生難以理解的問(wèn)題時(shí)，往往是老師講得頭頭是道，但學(xué)生仍是一頭霧水。在二十多年的高中化學(xué)教學(xué)中，我也在不斷地探索、總結(jié)，積累了不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并在教學(xué)實(shí)踐中形成了一套自己的教學(xué)風(fēng)格：用“類比法”解決化學(xué)中的難點(diǎn)問(wèn)題取得了良好效果，深受學(xué)生的歡迎。以下就以“類比法”的教學(xué)應(yīng)用提出幾點(diǎn)思考。

“類比法”就是對(duì)有一定聯(lián)系的知識(shí)或事物進(jìn)行歸類對(duì)比，幫助學(xué)生找出二者之間的異同點(diǎn)，從而達(dá)到理解和鞏固相關(guān)知識(shí)的目的。正如俗話說(shuō)：不比不知道，一比全知道。說(shuō)的就是這個(gè)道理。

一、用“類比法”促進(jìn)化學(xué)新概念的形成

化學(xué)概念是整個(gè)化學(xué)知識(shí)的基石。貫穿于初、高中化學(xué)的始終，指導(dǎo)著元素及化合物等知識(shí)的學(xué)習(xí)。加強(qiáng)化學(xué)基本概念的教學(xué)，對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化和物質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系，理解并運(yùn)用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和形成基本技能，都有密切關(guān)系。初、高中化學(xué)教學(xué)的銜接很重要的一項(xiàng)工作就是要做好化學(xué)概念的銜接。進(jìn)入高中后，化學(xué)教學(xué)便從初中的形象思維向高中的抽象思維領(lǐng)域過(guò)渡，其知識(shí)性、邏輯性、抽象性和應(yīng)用性都大大加強(qiáng)。雖然化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，給人的感覺(jué)好像是比較客觀實(shí)在，但是化學(xué)的理論（概念、定義、規(guī)律等）都是對(duì)實(shí)驗(yàn)、事物實(shí)體等經(jīng)過(guò)抽象思維和邏輯推理而形成的，學(xué)生往往難以理解和接受。教學(xué)中，要根據(jù)化學(xué)基本概念形成的背景和需要。有些概念，如物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的變化等，可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)給學(xué)生以生動(dòng)形象的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生從這些現(xiàn)象中，歸納出共同的本質(zhì)特征，形成概念；而有些概念，相互之間非常相似，很容易混淆。如：過(guò)濾與分液，蒸發(fā)與蒸餾，萃取與分液，元素與核素，溶解性與溶解度，電解與電離，同位素與同素異形體，同系物與同分異構(gòu)體，電解池與原電池，電解精煉池與電鍍池，物質(zhì)的量與數(shù)量等。這些概念的共同點(diǎn)是：都具有一定的相似性，很容易混淆。而且大多分別在不同時(shí)段、不同章節(jié)先后學(xué)習(xí)。教科書采取這樣的安排，我認(rèn)為除體現(xiàn)知識(shí)呈現(xiàn)的層次性外，更重要的是促使學(xué)生進(jìn)行類比學(xué)習(xí)。所以，在講這些概念時(shí)，我們可以用學(xué)生學(xué)過(guò)的且比較熟悉的舊概念去進(jìn)行類比，這樣就相當(dāng)于在新舊知識(shí)間架起了一座橋梁，讓學(xué)生能夠從已掌握的舊知識(shí)中順利地接受和理解新知識(shí)，使難點(diǎn)得以突破，同時(shí)也鞏固了舊知識(shí)。例如，同位素與同素異形體概念的教學(xué)，就可以從以下多方面進(jìn)行類比學(xué)習(xí)。

同位素　同素異形體概念內(nèi)容 質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子由同一種元素組成的不同單質(zhì)適用對(duì)象　原子　單質(zhì)化學(xué)用語(yǔ)表示差異元素符號(hào)表示相同，分子式可以不同，如O2和O3性質(zhì)差異 物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相同元素符號(hào)表示不同，如11H、21H、31H物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似結(jié)構(gòu)差異 電子層結(jié)構(gòu)相同，原子核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)不同

通過(guò)這樣的類比學(xué)習(xí)，既便于對(duì)概念的理解掌握，又便于知識(shí)的靈活運(yùn)用。所以，“類比法”對(duì)一些含義比較深刻，內(nèi)容又比較復(fù)雜的概念進(jìn)行剖析、講解，可以幫助學(xué)生加深對(duì)概念的理解和掌握。

二、用“類比法”架起化學(xué)知識(shí)與日常生活的橋梁

實(shí)踐活動(dòng)是知識(shí)的源泉，化學(xué)科學(xué)也不例外?；瘜W(xué)新課程改革的基本理念就是注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，讓他們?cè)谑煜さ纳钋榫爸懈惺芑瘜W(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切聯(lián)系，逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)中，就要善于把傳授知識(shí)與學(xué)生的生活實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，充分利用學(xué)生在日常生活中積累的生活經(jīng)驗(yàn)，用學(xué)生身邊的事例與傳授的知識(shí)進(jìn)行類比，活化學(xué)生頭腦中貯存的生活信息，這樣，不僅可以加深理解所學(xué)知識(shí)，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生在生活中觀察和分析問(wèn)題的能力具有促進(jìn)作用。例如，在講授高中化學(xué)必修2有關(guān)原電池原理時(shí)，許多學(xué)生對(duì)金屬與酸反應(yīng)時(shí)，形成原電池，反應(yīng)速率顯著加快的現(xiàn)象很不理解。因?yàn)槲⒂^粒子看不到，摸不著，學(xué)生無(wú)法想象其中的運(yùn)行規(guī)律。對(duì)此，我們?cè)谥v授該節(jié)內(nèi)容時(shí)，可以把原電池原理同學(xué)生經(jīng)常乘坐公共汽車的經(jīng)歷進(jìn)行類比。公共汽車的前門和后門就相當(dāng)于原電池的正、負(fù)電極。乘坐公共汽車的交通規(guī)則是：前門上、后門下，乘客有序流動(dòng)，非常暢通。相反，若公共汽車只有一扇門，就會(huì)經(jīng)常造成擁堵。所以，原電池原理就相當(dāng)于把公共汽車的一扇門改成兩扇門，使化學(xué)反應(yīng)更加順暢進(jìn)行，因而可以大大加快化學(xué)反應(yīng)的速率。由此，運(yùn)用類比的方法，就把一個(gè)難以理解的化學(xué)原理很形象地呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生難以理解的問(wèn)題也就解決了?！邦惐确ā苯虒W(xué)確實(shí)可以讓學(xué)生學(xué)得愉快，老師教得輕松。

三、用“類比法”巧解化學(xué)習(xí)題

解決化學(xué)問(wèn)題，就是化學(xué)原理和知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程，故實(shí)現(xiàn)“知識(shí)遷移”是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。教學(xué)中通過(guò)分析待求問(wèn)題的特征，把它與已知的化學(xué)原型進(jìn)行類比，從而找到方法，解答習(xí)題。在高中化學(xué)反應(yīng)原理中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)限度的圖像題，一直是困擾學(xué)生的難點(diǎn)問(wèn)題。以下兩題是很有代表性的圖像題：

圖1

由圖回答下列問(wèn)題：

（1）a、b、c三點(diǎn)中V逆速率最大的是___。

（2）此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是 ______反應(yīng)。（放熱、吸熱）

（3）ac段的曲線是增函數(shù)，試從反應(yīng)速率或平衡角度說(shuō)明理由。_________

（4）下列判斷正確的是（）

A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)

B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)

C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

圖2

（1）A，B，C，D，E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是________。

（2）此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是______反應(yīng)。（放熱、吸熱）

（3）AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說(shuō)明理由。______________________

第1題是速率和時(shí)間關(guān)系建立的圖像，第2題是產(chǎn)物百分含量和溫度的關(guān)系建立的圖像。兩題的設(shè)問(wèn)相似，通過(guò)分析第1題的速率變化、反應(yīng)的熱效應(yīng)、速率與平衡等關(guān)系，讓學(xué)生初步形成相關(guān)知識(shí)的貯存后，再由學(xué)生討論第2題。因?yàn)橛械?題的類比，學(xué)生分析第2題的化學(xué)過(guò)程也就容易得多。當(dāng)學(xué)生對(duì)第2題的相關(guān)知識(shí)理順后，在第1題設(shè)問(wèn)的基礎(chǔ)上加第5問(wèn)：假設(shè)有一點(diǎn)d是該反應(yīng)達(dá)到平衡的點(diǎn)，請(qǐng)把圖像補(bǔ)充完整并把d點(diǎn)標(biāo)在相應(yīng)的位置上。這樣，將兩道立意相似的圖像題放在一起，進(jìn)行類比學(xué)習(xí)，互為補(bǔ)充。不僅使學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固了所學(xué)知識(shí)，而且使學(xué)生在新舊知識(shí)類比中加深了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，進(jìn)而激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，有效開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

綜上所述，在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用“類比法”教學(xué)，一方面有助于學(xué)生自己獲取知識(shí)；另一方面有助于學(xué)生形成提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的習(xí)慣。還有，通過(guò)類比教學(xué)，能使學(xué)生領(lǐng)略“類比”這一科學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)探索新舊知識(shí)間的橫向聯(lián)系，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

[1]景秋菊.中學(xué)教學(xué)參考.2012.第35期：112-112

[2]弓月挺、張鎮(zhèn)、蘭俊耀.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考.2003.04期(04)：8-11

[3]計(jì)許婷.南京師范大學(xué).2014