“比較”與“類比”在大學化學教學中的應用

杜金會

摘要： 在對比較思維、類比思維及其教學法進行簡要介紹的基礎上，結(jié)合筆者的教學實踐，重點介紹了如何在《大學化學》教學中運用“比較”與“類比”兩種教學方法提高教學效益的具體做法，從而為這兩種教學方法在其他課程教學中的應用提供了有益的借鑒。

Abstract： Based on brief introduction of comparative thinking， analogical thinking and their teaching methods， and combined with the author's teaching practices， how to implement comparative teaching method and analogical teaching method in university chemistry is introduced emphatically，provides beneficial reference for other courses on the two teaching methods accordingly.

關(guān)鍵詞： 比較思維；類比思維；比較教學法；類比教學法；大學化學

Key words： comparative thinking；analogical thinking；comparative teaching method；analogical teaching method；university chemistry

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）02-0221-02

0 引言

思維是人類所特有的心理過程，是人腦根據(jù)己有知識經(jīng)驗對客觀事物的本質(zhì)屬性和規(guī)律進行的間接的、概括的反映。思維方法是人在思維過程中所運用的方法和手段，是在感性認識基礎上判斷、推理、想象、創(chuàng)造等思維活動運行的規(guī)則。縱觀科學發(fā)展史，很多發(fā)現(xiàn)和發(fā)明都無一例外地運用了正確的思維方法。因此，培養(yǎng)學生正確的思維方法也毋容置疑地成為院校教育的重要任務。在教學過程中，教師不僅應該是知識的“傳道者”，還應該是培養(yǎng)學生思維方法的“授業(yè)者”，更應該是教會學生處理現(xiàn)實問題的“解惑者”[1]。這就要求教師要把思維方法運用于教學過程，使其服務教學并助力實現(xiàn)教育的根本目的——培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的社會人。在這一背景下，筆者開展了以課程為媒介的思維方法教育研究。

《大學化學》是高等院校重要的基礎課程，“內(nèi)容多、學時少”是其目前面臨的最大難題。為此，筆者嘗試將“比較”和“類比”的思維方法應用于大學化學教學之中，既提高了教學效益、解決了“內(nèi)容多、學時少”的難題，又通過“言傳身教”培養(yǎng)了學生的思維方法。

1 “比較”與“類比”概述

1.1 比較思維與類比思維

所謂比較思維就是思維主體分析研究對象之間共同點和不同點的一種信息加工方法[2]。比較可以在異類對象之間、同類對象之間以及同一對象的不同方面、不同部分之間進行。而類比則是以比較為基礎，通過對兩個對象或兩類對象進行比較，找出它們的相同點和相似點，并在此基礎上把一個或一類對象的已知屬性，推演到另一個或另一類對象之中，從而對后者得出一個新認識。因此，可以說類比是一種特殊的比較。當然，類比與比較之間也存在著明顯的區(qū)別[3]：一是它們分屬于不同的邏輯范疇。類比屬于思維形式范疇，是一種推理方式；而比較屬于思維方法范疇，是一種思維方法。二是它們具有不同的功能。類比是在比較基礎上從已知推出未知的推理方式，它要在比較的基礎上得出結(jié)論；而比較則是一種整理材料的方法，只能對比兩個對象之間的異同點，不能得出結(jié)論。第三，它們的著眼點不同。類比的著眼點放在兩個對象的相同屬性上；而比較則對兩個對象的相同屬性和不同屬性都要考慮。

1.2 比較教學法與類比教學法

將比較思維和類比思維運用到教學之中就分別形成了比較教學法和類比教學法。比較教學法就是在教學活動中將兩個或兩個以上的認識對象放在一定的條件下進行對比，從而確定認識對象屬性的異同、地位的主次、作用的大小、問題的難易或認識的正誤深淺，以達到辨識、了解和把握認識對象的目的[4]。而所謂類比教學法則是利用類比方式進行教學，即在教學過程中把新知識與記憶中結(jié)構(gòu)相類似的舊知識聯(lián)系起來，通過類比，從已知對象具有的某種性質(zhì)推出未知對象具有的相應性質(zhì)，從而找出解決問題的途徑[5]。

在運用比較教學法時，要注意把握比較教學法的“三要素”[6]：一是比較對象，這是教學效果最大化的前提。如果兩個或兩個以上對象既有相同或相近的特性又有相異的特性，這樣的對象才是合適的比較對象。二是比較內(nèi)容，這是比較教學法的切入點。比較對象的相同和相異就是恰當?shù)谋容^內(nèi)容，只有把比較對象的“同”、“異”厘清，才能使學習者對比較對象產(chǎn)生敏銳的鑒別力。三是比較方法，這是取得良好教學效果的關(guān)鍵。表格對比、圖形對比以及教師在教學過程中精心組織實施的使比較對象的“同”、“異”更加凸顯的方法，都是好的比較方法。而在運用類比教學法時，則要走好“三部曲”[7]：第一步是引入類比泉，即先介紹要學習的新概念、新原理或新算法。第二步是找出類比源，找到學生熟知的生活事例或以前學過的相關(guān)知識點，并提示二者之間的相似性。第三步是確定類比知識單元。即確定類比泉和類比源之間的相似屬性，便于學生全面掌握新學的知識點。根據(jù)類比對象（類比泉和類比源）和屬性（類比知識單元）間的關(guān)系可以將類比教學法分為簡單并存類比、因果類比、對稱類比和協(xié)變類比。

2 如何運用比較及類比思維方法提高《大學化學》教學效益

《大學化學》作為非化學化工專業(yè)學生的公共基礎課，具有“三多一少”的特點，即“概念多、原理多、公式多、學時少”。如何在這個龐大的知識體系中發(fā)掘內(nèi)在聯(lián)系、尋找共同規(guī)律并提高教學效益一直是大學化學教師追求的目標。筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，合理使用比較教學法和類比教學法能夠在一定程度上提高大學化學課程的教學效益。

2.1 運用比較教學法講解概念

在講解概念時恰當使用比較教學法進行新舊概念之間的比較，既有利于新概念的理解，又有利于舊概念的復習。例如，在講解“標準摩爾生成吉布斯函數(shù)”時，先復習“標準摩爾生成焓”的概念，并確定這兩個概念為比較對象。然后，再給出“標準摩爾生成吉布斯函數(shù)”的概念，同時要求學生找出這兩個概念的“異、同點”，從而確定比較內(nèi)容。最后，再引導學生用圖表的形式（比較方法）得出結(jié)論?？梢杂帽容^教學法講解的概念還有反應商（與標準平衡常數(shù)比較）、離子積（與溶度積比較）和氧化數(shù)（與化合價比較）等。

2.2 運用比較法記憶公式

在新老公式之間對比，通過找出“異、同點”加強記憶，也是比較教學法提高教學效益的重要手段之一，表1列出了《大學化學》可以利用比較教學法記憶的部分公式。

2.3 運用類比法描述規(guī)律

在講解某些化學原理時，恰當運用類比教學法可以起到事半功倍的效果。例如，在講解化學反應的標準摩爾吉布斯函數(shù)變的計算方法時，可以將標準摩爾吉布斯函數(shù)變的計算方法作為類比泉，將標準摩爾焓變的計算方法作為類比源，然后再確定它們之間的相似屬性，即類比知識單元進行簡單并存類比，從而達到溫故知新的教學效果。當然，在講解化學反應的標準摩爾熵變的計算方法時，也可將標準摩爾焓變的計算方法作為類比源，進行相應的簡單并存類比。再如，還可以在講解一元弱堿中OH-濃度的計算方法時，與一元弱酸中H+濃度的計算方法進行對稱類比；在講解利用電極電勢判斷氧化還原反應方向時，與吉布斯函數(shù)變判據(jù)進行因果類比；在講電極電勢大小與氧化還原電對中氧化態(tài)物質(zhì)氧化性強弱的關(guān)系時，與電極電勢大小與氧化還原電對中還原態(tài)物質(zhì)還原性強弱的關(guān)系進行協(xié)變類比等等。

2.4 運用類比法推導公式

3 結(jié)束語

經(jīng)過幾年的嘗試，我們高興地發(fā)現(xiàn)，恰當?shù)剡\用比較教學法和類比教學法不但有利于教學效益的提高，而且還有利于學生思維方法的培養(yǎng)。當然，無論是比較教學法還是類比教學法，都只是一種教學方法而已，必須恰當使用，不能“為用而用”，更不能“濫用”。俗話說，教無定法，貴在得法。因此，希望本文能起到拋磚引玉的作用，以便全體同仁共同探討教學方法，提高教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]侯臣平，吳翊.在教學中培養(yǎng)學生科學思維的幾點認識——以《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》教學為例[J].高等教育研究學報，2012，35（2）：100-102.

[2]盧秋萍.比較思維的方法論探討[D].武漢：華中師范大學，2008.

[3]王萍.類比思維在化學教學中的應用[D].蘇州：蘇州大學，2010.

[4]陳玉驥.“比較教學法”在力學課程教學中的運用實踐[J].大學教育，2014（13）：121-123.

[5]曹瑞.類比教學法初探[J].寧波大學學報（教育科學版），2011，33（6）：5-8.

[6]冷洶濤，蔡銘輝，龐文穎.比較教學法三要素在高等教育中的實踐性探索[J].高教論壇，2013（8）：70-73.

[7]歐鳳霞，馬春，謝嘯.類比法和比較法在操作系統(tǒng)教學中的應用探討[J].現(xiàn)代計算機（專業(yè)版），2014，19：15-17，25.