发布时间:2023-09-19 15:26:26
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇化学中的类比法,期待它们能激发您的灵感。
关键词:类比方法 化学教学 思维方法
类比是指根据两种物质在某些特征上的相似,做出它们在其它特征上也可能相似的结论,是一种极有价值的独特的思维方式。类比是从小就要培养的一种思维,为以后学生的学习的发展有很大影响。国家要求也是我们要思考的:如何提高教学质量,又切实减轻学生的学习负担,达到学以自用地步,这已成为现代教育亟待解决的问题。在教学中,培养学生的思维能力是重中之重。类比法在化学教学中的应用。在化学教学中充分、合理地利用类比,可以培养学生的分析、推理能力,利用已学过的知识来获得一些新知识的能力。
一、“类比”是学生理解、记忆各种化学知识的有效方法
在化学教学中,学生的学习思维定在以前学过的基础之上,我把学生的知道结构类比为树的成长,开始也是小的枝叶,通过不断吸收养分,树木长大,长出新的枝叶,原来枝叶也会慢慢变粗。知识的小树苗也是如此:通过学生不断的学习和认识;慢慢的,学习的知识会越来越多;新的认识也就越来越多;反过来再对原来知识的认识也会越来越深。我们把原来学过的知道,大家都认可的很简单的知道带到化学中一些学生们认为难懂的知识学习上,很多学生会不由的说一声,原来是这样啊,怎么简单。我在教学中有过这样的一个例子:在讲原子结构时,因为原子是微观,大家都不好理解,什么样子的,电子和原子核怎么样在相互运动还是很模糊,讲了半天还是有一大部人不太懂。我就想怎么样才能让他们理解哪,我这个班讲听不懂,下个班也一定不懂。我想到了电子围绕原子核运动和天体运动比较相似。初一地理时大家都学过,一定很了解。所以下一班的课我开始就没讲化学,而是直接讲地理中的天体运动,学生们对于突然而来的地理知道很感兴趣。我还从地理老师那借来了天体运动仪,我用自己做的小纸条帖在各个星球上,在太阳上画一个大的加号,别的星球上画的是减号。当我转动天体仪时,并讲解把原来的太阳看成原子核,把行星看成是电子,电子在围绕原子核运动就像行星围绕太阳运动。这样很多学生都理解,并且在很愉快的氛围中就很好的学习了东西。把这种类比的东西做到实处,对学生理解、记忆各种化学知识的理解会很快。
二、“类比”也是做题的好方法,把题中的一些技巧通过类比的方法总结,可以节省时间,加深理解讲过这样一道题:
氧化铜和碳还原反应中在加热条件下可能发生两个反应分别是:2CuO+C=2Cu+CO2和CuO+C=Cu+CO,现在一同学用1.2克碳还原了10克氧化铜,问生成物可能是( )
A Cu和CO2 B Cu和CO2 CO
C Cu和CO D 以的都有可能
这题给出了两个数据1.2克碳和10克氧化铜,由于为两个化学方程式,我们不由的想到极值法,先求出1.2克碳分别生成二氧化碳和一氧化碳各多少克再进行比较设:生成二氧化碳时还原氧化铜x,生成一氧化碳时还原氧化铜y
2CuO + C加=热2Cu + CO2
160 12 44
X 1.2g
X=16g
CuO + C加=热Cu + CO
80 12 28
Y 1.2g
Y=8g
由于还原的质量为10克,在16克和8克之间,则可以判断生成物为B Cu和CO2 CO在本题中用到一个极值问题,要让学生理解这个极值问题不是太容易,我就先用了物理上学过的一个实验,阿基米德测皇冠密度的实验(在初二下学期学习过,学生也都理解了)黄金的密度和铜的密度是不一样的,阿基米德知道黄金的密度是19.32 g/cm3和铜的为?8.96 g/cm3,如果那个商人要是给黄金里加铜的话,密度一定在铜的密度和黄金的密度之间,当提到这个实验时大家都理解,同样,现在生成二氧化碳还原16克的氧化铜,生成一氧化碳还原8克氧化铜,要是有10克氧化铜被还原是不是既有一氧化碳生成又有二氧化碳生成。通过能现一类事物比较,学生可以找到相同点来理解新的知识,这样对题型就理解的更透彻了,还能把知识归纳,也把各科和知识也串联起来了。对于些类的知识点还有很多,为了方便大家比较气体的密度,我把空气的密度平均相对分子质量给了大家为29,这是在气体外部条件相同的情况下比较的。有学生用类比的思维问我,这个方法在气体上能用,在液体和固体时能不能用如铝的密度比铁小,则铝的相对原子质量就比铁小。这个学生就把用类比的思维推出相对原子质量的新的应用。
总之,化学中的类比形式很多,应用范围也很广,类比思维不仅是学生深入了解知识、建立新概念、探究未知领域的重要思维方法,也是教师深入浅出地讲授教学内容的重要教学技术。可以这样说人类学习已知的知识需要类比思想,人类探索未知世界更需要类比思想。
参考文献:
【摘 要】类比法教学是以学生为主体的学习活动和过程。新课程标准中强调了高中化学课程改革的理念是通过“知识与技能”和“对比与方法”来培养和提高学生的科学素养。在新课程的实施过程中,怎样实施化学新课程改革的新理念,加强类比法的学习显得尤为重要。本文通过案例探讨了类比法在高中化学教学中的应用,并提出了相应的措施。
关键词 类比法;高中;化学教学;应用
1.类比法在高中化学教学中的应用现状
通过研究高中化学教材找出了22处类比,其具体的数据如表1,其中涉及微观粒子及其结构方面(包括原子结构、分子结构和晶体结构等方面的内容)11处,占总数的50%;而元素化合物性质方面仅有1处。
2.类比法在高中化学教学中的积极作用
2.1加强对化学概念和规律的理解
在“化学平衡状态”中有这样的描述:“如果把溶质在溶液中形成饱和溶液时的状态称为溶解平衡状态,那么对于化学反应体系来说,就应当称作化学平衡状态。溶解平衡所具有的一些特征,在化学平衡体系中都可以找出对应点。又如,在反应体系中同时存在着正逆反应两个过程,当这两个过程的速率不相等时,常常只能观察到某个方向的变化。”可以看出,教材是从学生已熟悉的知识“溶解平衡状态”作为类比对象,将“化学平衡状态”作为目标概念,使学生在原有的知识基础上建立起目标概念,从而理解化学平衡也具有类似溶解平衡的许多特征。
实践表明,将类比法应用于化学教学,不但可以增强化学教学效果,也可以有效提高学生解决问题、分析问题的能力。掌握科学思维方法可以提升人的科学素养,知识可以遗忘,素养却伴随一生,这才是最宝贵的财富。
2.2追求计算综合能力的迁移
立意新颖的习题能很好地考查学生的学习潜能、创新能力和文化素质,也有利于实施素质教育和选拔人才。命题专家也常常将科学家思考和解决问题的思路进行概括整理而提炼出一些开放型的试题,以训练学生的科学思维能力,而这类问题的解答一般都要经过联想、估计、类比、验证等途径,其中类比法又恰恰是最主要的方法。这一创新为试卷注入了生命力,激活了化学课堂的教学,也增强了学生学习化学的兴趣,又较好地考查学生从题设背景中获取和处理信息、运用信息解决问题的能力。
例:
NO2、NO和O2混合气体溶于水的计算。解NO2、NO和O2混合气体溶于水的关系量的确定,要抓住两个基本反应以及由它演变的两个反应,即:
2NO+O2-----2NO2···················……①
3NO2+H2O=2HNO3+NO··············……②
②×2十①,得
4NO2+O2+2H2O-----4HNO3··············……③
①×3+②×2,得
4NO+3O2+2H2O--------4HNO3·········……④
由上述方程式可以得出:当混合气体是NO2和O2,且体积比等于4:1,因为发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则混合气体通入足量水中恰好完全反应生成HNO3,无气体剩余;同理,若二者的体积比大于4:1时,剩余NO2,再由②式知,若二者的体积比小于4:1,最终剩余O2。
总结
论文阐述了类比法在化学基本概念和基础理论教学、习题教学、实验教学、化学反应教学等中的应用,探讨了类比法应用于化学教学的具体化学教学案例。
参考文献
[1]吴海洋.类比法在“化学反应原理”教学中的应用[J].新课程学习.2012(06)
[2]赵春哲.类比法在高中化学教学中的应用[J].新课程(上).2011(04)
摘要:生物化学是医药专业的重要必修基础课程,是疾病诊断、治疗与预防的主要理论溯源,为此抓好医药类专业《生物化学》教学工作意义显著。独立院校生源有其独特性,如常规教学方法收效甚微,反馈抽象复杂,内容繁杂,深奥难学等问题。鉴于此,笔者提出“比喻教学法”联合“框架式教学法”应用于中医药类独立院校《生物化学》教学过程,化抽象为具体、化繁乱为清晰、启发学生思考、调动学生注意力,为快乐与高效的《生物化学》课堂提供方法与途径。
关键词:比喻教学法;框架式教学法;生物化学教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0189-02
生物化学是从分子水平研究生命现象、本质及其活动规律的一门学科,包含了生物分子的结构与功能、物质代谢及其调控、遗传信息的传递等内容,是医药行业与生命科学领域至关重要的必修基础课程,是疾病诊断、治疗与预防的主要理论溯源,为此抓好医药类专业《生物化学》教学工作意义显著。笔者在中医药独立学院从事生物化学一线教学十几年,热衷于教学改革研究,拟将教学过程中呈现的题进行归纳并针对中医药独立学院的需求与特点进行教学设计,提出“比喻教学法”联合“框架式教学法”,提升中医药类独立院校《生物化学》的教学效率。
一、生物化学教学瓶颈与独立学院生源的独特性呼吁《生物化学》教学改革
生物化学涵括的知识众多,有动态生化、静态生化、机能生化等,传统教学理念与方法在实施过程中,主要突显出的问题为:(1)学生难于理解《生物化学》课程中的相关概念,认为它们是生涩的、模糊的、抽象的,例如呼吸链等;(2)学生难于理顺生物化学中的知识结构,断然以为其内容纷乱繁杂、混乱无规律,例如各种代谢途径等;(3)学习过程容易碰壁,难于坚持,不少学生索性放弃本课程的学习。独立学院的学生较其他本科生而言,存在文化基础底子较薄、学习自信心和动力不足、自我约束和管理能力较差,容易沉迷网络游戏、学业难于完成、综合素质不过关带来的上岗能力较弱等独特性。大部分中医药类独立学院的中医专业、护理专业、针灸推拿等专业中文科生居多,理学类课程教学计划难以实施,而《生物化学》对化学基础及理解能力要求较高,传统教学理念与方法在课堂收效欠佳为此,寻找适合中医药类独立院校生源特点,有助于破除《生物化学》课程教学瓶颈的教学方法有待探索。
二、“比喻教学法”联合“框架式教学法”融入《生物化学》教学的适用性
事物之间存在着普遍联系,日常生活与大自然中众多现象与生物化学内容相关,通过“比喻教学法”建立桥梁,化“生涩的、模糊的、抽象的生化内容”为直观与趣味。生物化学知识之间存在联系,通过“框架式教学法”归纳总结,将貌似“纷乱繁杂,混乱无规律的生化知识”系统化与清晰化。
1.“比喻教学法”为快乐《生物化学》课堂提供保障。比喻是将某些具有相似点的事物、现象或原理放一起比较,从而获悉某一新的事物、现象或原理,通常以浅显易懂的去阐明生涩难懂的,以便于形象并简单地表述新事物、新现象或新原理。“比喻教学法”是在教学设计过程中将比喻手法引入,巧妙地将学生们所熟知的、感兴趣的、容易理解的事物、现象或规律与未知、生涩、深奥的事物、现象或原理进行特征比较,通过类似点而深入浅出地解释疑难点,最终帮助完成既定教学目标的一种教学方法。比喻教学法,具有形象性、引导性、趣味性等优点,拥有化生疏为熟悉、化生涩为浅显、化抽象为形象,构建直观易懂桥梁的作用;具备引导学生思考、拓宽学生思路、促使学生类比并理论联系实际的作用;具有活跃课堂氛围、激发学习兴趣、调动学生专注力的作用。比喻教学法将是《生物化学》教学中“晦涩、难懂、抽象”知识点的克星,将为快乐《生物化学》课堂提供保障。
2.“框架式教学法”为高效《生物化学》教学提供保障。框架的引申含义为:事物中发挥重要支撑与保护功能的基本元素所构成的整体结构或轮廓。“框架式教学法”是将“课程中的知识归纳并构建成框架”引入教学设计,将教材中的流线式的知识内容系统化、框架化,甚至网络结构化,让学生清晰地牢固地掌握知识,使学生头脑中呈现知识有机整体的教学方法。框架式教学法的首要特征为整体性,与传统教学的“只见树木,不见森林”不同,提倡整体的基础上理解局部,帮助学生摆脱迷茫,系统性地掌握知识技能;框架式教学法的第二特征是反思性,集中体现在对同一框架的反复使用与讲解上,例如生物化学中“糖代谢途径的框架”在第一种、第二种、第三种等糖代谢途径的讲解中均会被展示或提及,这利于提高学生对知识的熟悉程度,利于增加思维速度与跨度;框架式教学法的第三、四特征是高速性与生成性,高速性表现为学生课堂中的高度热情、积极思考、快速掌握知识技能,表现为教师不断用新角度,系统地、有序地教学思路高效传授知识;生成性体现在弹性化教学设计中,在框架的支撑下,学生可自主联想或探索与框架相关的知识内容,最终为高效《生物化学》教学提供保障。
三、中医药类独立院校《生物化学》教学中科学引入“比喻教学法”与“框架式教学法”的两点建议
优质教学的关键在于优良教学方法的有效设计与实施,故建议以下两点:
1.紧扣当今学生的兴趣点,理论联系实际,理论联系医药领域应用,积极思考,巧用比喻,切实发挥“比喻教学法”的效用。爱因斯坦曾说过,兴趣是最好的老师。能否激发学生的学习兴趣与求知欲,是生物化学教学效果的关键。但是,师者切不能忽略当今学生的兴趣点与我们大学时期的兴趣点或许存有偏差,所以师者备课前,应该“备学生”,即了解学生的兴趣爱好与知识背景等。在教学设计中,我们应该尽可能多地理论联系实际,理论联系医药领域应用,积极思考,巧用比喻,切实发挥“比喻教学法”的效用,例如讲解酶与医药学的关系时,我们可以用几张血液化验单与蛋白酶药物说明书等,实实在在地说明理论与医药领域应用的关系,例如讲解生物氧化的概念时,我们可以将之比喻为“体内的燃烧”,其燃料是营养成分(糖、蛋白质、脂肪等)与O2,其助燃剂是蛋白酶,其产物为CO2与H2O,其功效是为机体蓄积化学能ATP与热能,其特点是“没有硝烟”的缓慢的燃烧。
2.合理构建“生化知识框架”,框架大小以学生适用为宜,适时启发学生思考,避免填压式满堂灌。教学设计是为了教学目标服务,构建“生化知识框架”应与教学目标相符,以适合学生思维跨度为宜,并非越大越好。合理构建“生化知识框架”需要根据教学不同阶段与学生对知识不同掌握程度,构建不同层次的框架,服务以教学质量。其次,在“框架式教学法”实施过程中,避免填压式满堂灌的教学情形,不要忽略该教学法的启发思维的重要效用,通过框架启发学生思考,并且适时让学生构建框架,给予学生动脑动手机会,教会学生归纳,给予学生创新思维能力。“比喻教学法”联合“框架式教学法”科学融入《生物化学》教学中,将化抽象为具体、化深奥为浅显、化凌乱为有序,将有效地缓解或化解当前《生物化学》教学过程中存在主要的问题,提升中医药类独立院校《生物化学》的教学效率,将为提高《生物化学》教学质量提供方法途径。
参考文献:
[1]王倩,王宁,李仲.基础医学专业生物化学教学改革探索[J].基础医学教育,2015,17(10):869-870.
[2]敖梅英,梁文龙,周枫.独立学院创新“寝室联系员负责制”管理模式及其价值[J].科技广场,2010,12(10):152-156.
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.04.012
类比是指根据给出的一种对象的相关信息推断得到另一特殊对象与之相似或相同性质的推理方式,是人们进行科学研究和发现的一种基本思维手段。类比教学是指教师在实际教学中为了让学习者更好地对学习内容理解和认识,在新旧知识的结构相似性基础上通过类比的方法,设计教学情境,从而使学生根据已知对象具有的某种性质推出未知对象具有的相应性质。现以苏教版化学必修1的教学为例,浅谈类比教学在高中化学教学中的运用。
一、运用类比进行化学概念教学,使知识浅显化
高中化学教学中,概念的引入在章节的开头部分出现较多,而概念往往又是高度抽象的,对于学习者而言是有较大难度的,所以有效地运用类比思维教学不仅可及时地填补学习者在认识新事物初期的认知空白,还能降低学习者认知难度使学习者更好掌握和理解概念。
教学实践案例1:
二、运用类比进行化学微观教学,使知识具体化
化学微粒观的学习可促进学习者对化学知识进行本质地、深入地理解,同时亦是高中化学教学的重难点。教学实践中,教学者往往可以通过类比化抽象为具体,从而降低知识难度,实现帮助学生理解抽象的事物和概念,掌握科学的思维方法。
教学实践案例2:
三、运用类比进行化学方法教学,使知识规律化
高中化学存在许多相似性的化学知识,教学者运用类比教学设法让学生将相关知识有效联系,让知识规律化,使学习方法化,这样不仅可以举一反三地为学习者学习新内容预设学习问题,还可以让学习者触类旁通地对相关知识进行有效地复习和加强。
教学实践案例3:
总之, 类比教学便于促进学生对抽象概念的理解,易于学生规律性地掌握化学方法,助于微观现象的宏观化表征并使学生形成具体认识,利于化解教学难点提高课堂教学效益。
参考文献
关键词:高中化学;类比教学
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)05-052-01
所谓类比教学,是指在化学教学中利用类比的方式,通过比较使学生明确具体的概念的一种方式。当前的化学教学中,许多学生容易混淆化学概念,在学习中也无法明确具体的方向。而类比教学的出现是推动教学改革的一个办法,可以极大地改善学生的学习状况。除此之外,类比的方式还可以让学生发现化学之间的内部联系,从而更加透彻地了解这一学科的本质。下面笔者将具体分析类比教学的使用方法。
一、筛选化学信息,选择类比方式
在高中的化学课堂上,化学知识不再是简单的组合,它们之间存在着一些联系。类比教学法就是寻找二者之间的联系,通过类比的方式加强学生的理解。不同于以往的教学办法,类比教学需要教师调动学生以往的学习知识,在这个基础上展开对新知识的探讨。它的性质决定了教师需要花费更多的精力制定教学方法。因此,教师要合理安排备课时间,以求教学计划的有效性。除了教师的努力之外,学生也发挥着十分重要的作用。学生和教师不同,除了化学学习之外,还要学习其他知识。类比教学的理念较为特殊,学生需要有较强的适应性保证学习进度。
在化学学习中,筛选知识是十分重要的一个环节。首先,教师要对即将学习的知识有一个透彻地理解,不仅是对知识有所掌握,而且还要和学生以往的学习知识有所联系,这样才是建立类比的前提条件。其次,类比的方式也要慎重选择。由于学习知识的差异,教师的类比方式也不能一概而论,应当采取具体问题具体分析的方法。类比的方式有联想、对比等,它们都有各自的特点,教师应当根据教学方式的不同合理选择。例如,在学习《金属及其化合物》这个知识的时候,教师可以采取对比和联想的方式教学。金属是生活中常见的,教师可以让学生先列举一些金属,并描述其特性。这是唤起学生对金属的想法的方法。在这之后教师要在这个基础上,用类比的方式加强学生对这些金属的了解,以求让学生更深的知识理解。
二、通过题目之间的对比,加强学生对知识的归纳能力
高中的化学学习,除了提高自身的学习能力之外,主要是为学生的高考服务。因此,教师也要讲类比思想运用到解题过程中。从以往的经验来看,题目之所以具有一些迷惑性,是因为学生无法抓住问题的根本,因此在解决问题的过程中难免会遇到阻碍。笔者认为,教师应当利用一些较为具体的方式,加强学生的对题目的了解。利用类比思想,教师可以训练学生对题目的归纳能力。这是一种良好的思维能力,它可以帮助学生摆脱来自题目的迷惑,从本质看待问题。化学题目同样地可以分为多个类型,在解决问题的时候只需根据题目的类型,按照固定的解题思路即可。
为了锻炼学生的灵活结题思维,教师可以让学生自主地归纳题目类型。这样的好处是不仅锻炼了学生的独立学习能力,还让学生可以从另一个角度看待问题。没有了教师的引导,学生也可以以自己的方式思考问题。值得注意的是,学生的思维能力有限,教师应当利用自身的经验优势,引导学生正确思考。这种方式也可以被应用于教学中。
三、类比教学的改进之处
在类比的教学方法中,教师要注意方式的选择。类比方式应简单且具有代表性,这样的选择才可以辅助教学。在选择方式的时候,教师可以参考以下几点。首先,教师的教学经验丰富,因此教师之间的交流是获取新鲜教学方式的一个有效方法。其次,教师的思维毕竟有限,且无法准确满足学生的需求。因此,在这个要求下,学生的建议也是类比教学方法改进的依据之一。
在高中化学教学中,类比教学虽然十分有效,但并不是所有的课程都可以采用这种方法。在这种情况中,教师应当合理分配类比教学在化学课堂中的比重。用这种方法保证整个教学过程效率的最大化。
结语:类比教学是一种新型的教学思想,它的出现推动了高中教学的改革。在这种大环境中,教师应当有自己的坚持,合理分析这种思想与学科之间的适应性,切忌随波逐流。在高中化学教学中,教师应当利用化学的基本特性,采取相应的类比方式。这是类比教学的基本形态,教师应当带领学生适应这种教学节奏。除了学生的个人学习之外,教师还要加强学生的解题类比能力。利用类比的方式,学生可以锻炼自己的归纳能力,提高解题思维。最后,教师在应用类比教学的时候应当合理分配它在课堂中所占的比重。此外,教师之间的交流和学生的意见也是提高类比教学效率的一个有效方法。
参考文献:
【关键词】高中化学 比较 类比 归纳 复习策略
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)02B-0164-02
在复习阶段有一部分教师仍然沿用传统的教学方法进行教学,使用大量的题目让学生来做,以此来加强对化学知识的理解和应用。但是化学的知识点复杂,如果学生一味地做题,没有掌握复习的方法以及解题的思路,那么每天即使做大量的题目还是无法提升化学成绩。在新课标的理念下,教师要不断创新教学模式,让学生能够主动地对化学复习进行探究,提升复习效率。在此笔者讲一讲几种常用的复习策略。
一、比较法
比较法是将所掌握的知识、概念进行对比,发现其中的相同点与不同点,在比较中发现两者的本质区别。在化学复习中使用比较法能够将容易混淆的概念很好地区分开来,在一些容易出错的地方进行重点把握、加深印象,提升复习效率。一般在化学中使用比较法是将基本概念进行比较,将理论知识进行比较,将化合物的性质进行比较,将计算方法进行比较,将不同实验过程进行比较,在比较过程中,找到两者的不同特征。我们在使用比较法进行复习时,可以使用表格的形式进行比较,让两者的关系更加直观、清楚,以帮助理解。例如在化学键的复习中,“离子键”与“共价键”的概念是学生很容易混淆的地方,我们使用比较法进行复习,列出如表1的比较表。
表1 离子键与共价键比较表
共价键 离子键
成键粒子 原子 阴阳离子
成键元素 主要是非金属元素和非金属元素 主要是活泼的金属元素和活泼的非金属元素
成键条件 成键原子得失电子能力差异较小 成键原子的得失电子能力差别较大
键的本质 原子间通过共用电子对形成的相互作用 带相反电荷离子之间的相互作用
举例说明 HCl中的H-Cl键 NaCl中Na+和Cl-之间形成的化学键
学生在初学离子键与共价键的时候容易将这两个概念弄反,如果在复习的时候没有让学生弄清楚这两个概念,那么在考试中碰到这些内容时就会出现概念性的理解错误。使用比较法进行表格比较,能够直观地看出共价键与离子键两者的不同。在复习中,教师要教会学生做比较表格的方法,能够自主地制作表格,将自己容易混淆的概念进行辨析,准确把握概念,提高自己的记忆力,提高复习效率。
二、类比法
类比法与比较法相近,都是将两者进行比较,比较法一般用在容易混淆的概念比较中。类比法是根据两种事物的相似属性,从已知一类的属性,类比出另一类的属性,或者从自己知道的解题方法中类比出未知题型的解题方法。通过联想,由新知识引起对已有知识的回忆,再通过类比,在新的知R中找到与已有知识相似的地方。类比思维是通过类比进行联想,从而不断拓展创新。在化学中许多新的知识点都是通过已掌握知识点拓展而来,如果单独地进行每一章知识点的学习,那么学生的记忆无法形成连贯性。使用类比的方法,让每一个新知识点在学生脑海中都有与之相对应的旧知识点,把新知识看作旧知识的延伸,这样做有利于学生将所学知识连在一起。在进行化学复习时,对学生的学习薄弱环节,教师可以引导学生进行知识类比,使学生更容易理解复杂的概念。
例如在复习“物质的量”中的单位摩尔时,运用类比思维,将物质的量与长度相似,这样学生就知道表示物质的量的多少的摩尔与测量长度的米一样都是单位。或者,将这类比到生活中,物质的量就像生活中的“购物袋”,物质中的粒子就像购物袋中装着的绿豆。我们知道,由于绿豆颗粒较小,所以超市将绿豆一小袋一小袋地装起来,以方便选购。同样的,将一定数量的微观的离子“装”作“一袋”,1摩尔就是这样的“一袋”离子,并把它作为计量单位。又如,在复习“元素周期表”时,我们也可以使用趣味的类别方法,将“核内质子”比作皇帝,将“核外电子”类比为平民,如果电子层数越多,则平民离皇帝的距离越远,皇帝对平民的掌控力度就越小,最外层的电子就容易丢失,这也印证了“天高皇帝远”这句俗语。利用这类趣味的方法进行类比复习,能够使学生在枯燥的复习中增加不一样的色彩。教师给学生举出的不同例子会让学生受到启发,从而进行联想,更好地掌握知识。学生如果能够在自主复习时使用类比法,将生活或是趣味的故事与化学概念进行类比,那么就能更好地理解一些复杂的化学概念。如果将这种类比方法应用到做题中,那么再难的化学题都能够从容应对,都能从类比中找到相似的方法,一步步地解答,得出正确答案。
三、归纳法
归纳是将概念中的不同内容按照不同特点进行总结归纳,这是一种聚合型思维。在化学复习中,教师最常用的就是归纳法。归纳法能够有效地将化学中相同类别的知识点进行归纳,使学生在头脑中形成“知识树”,将概念牢牢地记在自己的脑海中。例如复习“海水”的物质时,可以如图 1 的方式绘制图像,使之更直观,更方便记忆。
也可以使用一些基础的符号对知识点进行归纳,如进行“相等式量”复习时,可如图 2 所示进行归纳。
通过不同的方式进行归纳,能够使学生直观地看出不同概念中含有的不同物质以及化学概念。教师可以引导学生进行“知识树”的绘制,在一张纸上将高一到高三的所有化学知识点绘制到一张图中,遇到不理解的概念就画上一个问号。绘制完毕后,让学生看一看自己在这幅图中有多少个问号,是属于哪些方面的内容,针对自己知识薄弱环节进行重点复习,不断填满纸上的问号。这张图就是化学学习的“知识树”,在这样有效率的复习下,学生的化学知识树会更加稳固。学生也在不断绘制的过程中,对化学概念理解得更加透彻。当遇到综合的复杂的题目时,对照知识树从一个个已知条件中区分出它属于教材中的哪些概念,然后一一地进行对应分析,就能快速地找到正确的解题思路。
关键词:类比;类比思维;教学方法;建构知识;深化理解
文章编号:1008-0546(2014)02-0012-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.004
“类比”是一种探究式思维方法,是根据不同事物在某些特性上的相似,推理出它们在另一些特性上也可能相似的思维形式。应用到化学教学中,就是通过对化学现象、实验模型、反应规律等方面的类比研究,激活知识结构的生长点,搭建新旧知识的思维联系,降低感知的难度,促进知识的有效迁移。从而达到揭示出化学过程或化学现象的本质,调动学生学习的积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力。
一、在类比中形成概念
认知心理学认为,任何概念虽然都是相对独立的,但其间也有一定的内在联系和区别。在概念教学中,学生常常把握不住概念的内涵和外延,不能把握其本质属性,对概念的理解不深刻,运用不准确。因此,在概念教学中,教师要运用各种有效的方法策略,帮助学生厘清概念间的关系或联系。
例如,在学习酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物的概念上,可以运用类比的方法。酸性氧化物是指能够与碱反应生成盐和水的氧化物,如SO2、SO3、CO2、N2O5等;碱性氧化物是指能够与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O、K2O、CaO等;两性氧化物则综合了二者,是指既能与酸反应,又能与碱反应的氧化物如Al2O3、ZnO等。把三者放在一起来学习,既让学生厘清了三者的概念,又可区分三者不同,加深理解。再在上述基础上作适当延伸,将得出什么是两性氢氧化物,即既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,如Al(OH)3、Be(OH)2等。进一步研究还会发现,从宏观上看Al2O3、Al(OH)3都能与酸、碱反应生成盐和水,但从微观上看它们有着显著的区别。Al2O3在水中很难发生电离,而Al(OH)3却存在两种电离方式。
酸式电离:Al(OH)3?葑 AlO2-+H++H2O
碱式电离:Al(OH)3?葑Al3++3OH-
由上述电离得知,Al(OH)3与碱反应时促进了酸式电离,生成偏铝酸盐,Al(OH)3与酸反应时促进了碱式电离,生成了铝盐。
氨基酸是又一类典型的两性化合物,在氨基酸分子中存在着两种性质截然不同的基团,氨基(-NH2)和羧基(-COOH)。在水溶液中氨基与氨气(NH3)相似,结合水电离产生的质子(H+)生成-NH3+,并释放出氢氧根离子(OH-)显示碱性;羧基具有羧酸的通性,在水分子作用下电离出氢离子显示酸性,所以氨基酸既能与酸反应又能与碱反应。那么,既能与酸反应又能与碱反应的化合物就是两性化合物吗(对概念的进一步深化)?显然不是。如许多弱酸的酸式盐既可以与强酸反应,也能与强碱反应,但不属于两性化合物。如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等。
从以上事例可看出,教学中如果把相关的概念放在一起,加以类比,全面的分析概念的本质、内涵和外延,有利于学生对化学核心概念的建立。
二、在类比中建构知识
电离平衡常数、溶度积常数都是学生学习的难点,学生往往对这些概念不能深刻理解,导致在解答相关问题时,抓不住要点实质。若运用类比的方法,在化学平衡常数相关知识要点的基础上延伸拓展,教学将起到事半功倍的效果。
通过类比得知:
一是它们的本质相同。都是一种动态平衡体系。即研究一定条件下的可逆反应、弱电解质的电离平衡、难溶电解质的溶解平衡。当改变某些外界条件后,平衡发生移动,最终达到一种新的平衡。
二是它们特点相同。其一,与化学平衡常数一样,化学平衡常数大小除与物质本身的性质有关外,还受温度的影响,而与反应物或生成物的浓度等无关,三大平衡常数都是温度的函数,所以研究平衡常数时都必须指明温度。其二,不同的平衡体系其平衡常数不同。平衡常数越大说明反应(或电离、沉淀)越彻底,生成物浓度(或离子浓度、沉淀的量)越大,反应物浓度(或弱电解质分子浓度、难溶电解质离子浓度)越小。因此,平衡常数的大小可以表示反应(或电离、沉淀)进行的程度,转化率高低。
三是分析解决问题的思路相同。在解决电离平衡和溶解平衡问题时,其思路、步骤与化学平衡一样。按照“始、转、平”三段分析的方法。“始”是指正确计算出各物质的起始量(物质或离子的起始浓度);“转”是在变化过程中各物质的改变量;“平”是指到达平衡时各物质的浓度。准确分析计算“始、转、平”是解决具体问题的关键。
通过上述三大平衡常数相关知识的对比,这就将新知识纳入了学生已有的知识体系中,既复习了旧知识,又建构了新知识。
三、在类比中深化理解
在化学学习中,有很多知识间存在着某些相似或相同点。教学中实时地运用类比,通过类比对象与学习内容之间的某些共性、差异和特殊性的比较,启迪学生的思维,引导学生弄清知识间的内在联系,使知识系统化,深化理解所学知识,实现知识的意义建构。
在有机化学的学习中,通常是先对某一个或一类最具代表性的物质进行研究,对其结构、性质作深入分析,在此基础上通过类比延伸拓展到其它同类型或不同类型的物质。比如,学习烯烃时首先探究乙烯的组成、结构和性质等,通过学习掌握了乙烯的主要化学性质。乙烯可以发生加成反应、加聚反应、氧化反应等,而这些反应的发生是因为乙烯分子中存在一个不饱和价键π键,π键的键能小于碳碳σ键,容易发生断裂而反应。根据烯烃、二烯烃、炔烃等不饱和烃的结构特征不难得出它们与乙烯具有相似的性质。苯也是一种不饱烃,其不饱和程度更高,那么苯是否也能发生加成、氧化等反应呢?这就要对苯结构的特殊性进行分析。在单烯烃中,碳碳π键是相对独立的,容易断裂。而在苯分子中,从碳四价学说看苯具有凯库勒式的结构,即单双键相间,应具有烯烃的通性。事实证明,苯不能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色,说明它没有表现出像烯烃的不饱和性,性质相对稳定。经研究、测定,人们发现苯分子中6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键(离域大π键),虽能体现出不饱和价键的性质,如在一定条件下可以和H2等物质发生加成反应,但不能使溴水和高锰酸钾酸性溶液褪色,体现了苯的特殊性。通过上述物质之间的类比分析,使学生清晰地认识到苯和烯烃的区别与系联,更加全面深刻地理解苯的结构与性质,形成了物质结构决定物质的性质,物质的性质反映了物质结构的学科思想。
四、在类比中解决问题
问题解决是以已有的知识、经验为基础,如果没有相关的先前知识,问题解决则无法进行。即使所谓的“新问题”,也能在贮存的知识系统中或多或少的存在某些“原型”,关键是能否从已有的知识储备中顺利提取到相关的信息。类比能将新问题转化为已有知识经验中相似的问题原型,通过比较在两者之间建立联系,实现知识的有效“迁移”,把当前的情景转换为熟悉的、简单的、清晰的情景,从而使问题得到解决。
[问题1]根据卤代烃的性质完成下列方程式:
(1)溴乙烷跟NaHS的反应;
(2)由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚。
问题解决:卤代烃与氢氧化钠溶液的反应,是一个典型的取代反应。其实质是带负电的原子或原子团(例如OH-阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。CH3CH2CH2Br+OH-CH3CH2CH2OH+Br-由此可以推出:R—X+Y-R—Y+X-,根据与OH-的相似点,可写出化学方程式:
(1)C2H5Br+HS-C2H5SH+Br-
(2)2C2H5OH+2Na2C2H5O-+2Na++H2
C2H5O-+CH3ICH3—O—C2H5+I-
[问题2]已知液体SO2和纯水的导电性相近,实验测得两者的导电率分别为8×10-8Ω-1·cm-1和6×10-8 Ω-1·cm-1。请用化学方程式说明为什么在液体SO2中,用可Cs2SO3去滴定SOCl2?
问题解决:用Cs2SO3去滴定SOCl2,对于学生来讲是一个全新的问题,但酸碱中和反应(问题原型)学生并不陌生。由SO2和纯水的导电性相近,说明两者的电离能力相当,相反有反应:H3O++OH-=2H2O(中和反应实质)极易发生。则反应SO32-+SO2+=2SO2容易进行,与上述离子反应对应的化学方程式分别为:
Ⅰ:CsOH+HCl=CsCl+H2O
Ⅱ:Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2
因此,可用Cs2SO3滴定SOCl2。
五、在类比中培养能力
科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”。数学家、天文学家开普勒曾说:“我们珍视类比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能揭示自然界的秘密。”教学中运用类比使学生能体会到知识之间的联系,在先前知识的“引领”下,起到举一反三、触类旁通的效果,能够系统地掌握学科概念,有助于培养学生分析、比较的能力,最终达到发展智力,培养学生的思维能力。
如在学习Pb3O4结构和性质时,学生常常把它和Fe3O4进行类比。从表面上看两种物质组成完全一样,如果不深入分析推敲极易误入歧途。物质的组成结构与元素的价态有密切的联系。在Fe3O4中铁为+2和+3价,而Pb3O4中铅为+2和+4价,所以以氧化物的形式表示分别为:FeO·Fe2O3;PbO·PbO2。若用盐的形式表示则依次为:Fe[FeO2]2和Pb2[PbO4],正是由于它们结构上的差异导致了其化学性质的不同,如与浓盐酸的反应分别为:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2+4H2O
再如,在分析HClO分子的结构式时,学生时常将其写成H-Cl-O。出现这种错误的根本原因没有真正理解含氧酸的特征。若从含氧酸都是羟基酸这一特征进行类比,则不难得出其正确结构为H-O-Cl。那么分子中所有原子在一条直线上吗?对于这一问题的研究可类比熟悉的水分子,水分子是“角形”结构,由此可推出HClO分子的空间构型。
参考文献
一、与日常生活知识类比,化解思维障碍
案例1:化学平衡与水池
在平时教学中,我们感觉“化学平衡”抽象难懂,为突破难点,笔者将“化学平衡”与生活中的“水池”作了如下类比:(1)化学平衡:当一个可逆反应中同一种物质消耗的速率和生成的速率相等时,体系中各物质的浓度和百分含量保持不变,但正逆反应仍在进行(即达到平衡状态),如果正逆反应速率不等,各物质的百分含量将发生改变(平衡被破坏).(2)水池:假设一个水池有进水和出水两个管道,当进水和出水的流量相等时,水位保持不变,但水池中的水是流动的(即达到平衡状态),如果进水和出水的流量不等,水位将发生改变(平衡被破坏).
中学生的思维方式以形象思维为主,抽象思维相对滞后.通过与学生生活中看得见,摸得着的事例作类比,既能激发学生学习兴趣,又能消除知识障碍.
二、与其它学科知识类比,借鉴思维方法
案例2:元素周期律与哲学
按照元素周期律的现代解释,元素的性质随元素核电荷数的递增呈现周期性的变化.同周期从左到右,元素从活泼金属开始,逐渐演变为活泼的非金属,最后惰性元素结束,循环反复.同主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,元素结构和性质既发生周期性变化,同时又波浪式、螺旋式向前发展.为理解元素周期律的本质,笔者引导学生运用哲学中“量质互变规律”去类比、理解,即物质的量变积累到一定限度,就会引起质变,没有量变就没有质变.物质在新质的基础上又开始新的量变,如此循环往复,不断向前,所以,化学被人们称为是研究物质由于量的构成变化而发生质变的科学.从哲学高度去理解“元素周期律”,学生理解将更加深刻.
在平时教学中,如果善于利用其它学科知识进行类比,既能借鉴其它学科的思维方法,又能拓宽学生思维的深度和广度,锻炼学生优秀的思维品质.
三、与学生已有知识类比,开发思维最近发展区
案例3:二氧化硫与二氧化碳
学生在初中已学过CO2,对其性质比较熟悉,SO2与CO2同为酸性氧化物,所以能和碱发生相似的化学反应.
CO2+2NaOHNa2CO3+H2O;
SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O;
SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O
CO2+2NH3・H2O(NH4)2CO3+H2O;
SO2+2NH3・H2O(NH4)2SO3+H2O
新旧知识往往具有某种内在的联系,如果学生能辨认各种知识的相似性,分析、概括出它们的共同本质,学生就能根据已有知识,自主探究未知领域,掌握探究世界的方法.
四、与科学原理类比,建立思维模型
案例4:物质的量与“曹冲称象”
化学上为什么要引入物质的量这个物理量,如何理解1摩尔微粒的计量标准.笔者借鉴了“曹冲称象”的原理与思想.“曹冲称象”的的方法是:先把大象牵上船,在船帮上划一道记号,再把大象换成石块,称出石块的重量,加起来总和就是大象的重量.大象太重,在当时无法称量,所以曹冲采用了化整为零的原理,运用了转化与等量代换的思想(把大象的重量转化为石头的重量).
而微观粒子质量太小、数量太大,以个数计量研究起来很不方便,所以化学家引入物质的量这个物理量,把可称量的宏观物体与一定数目的微观粒子联系起来,把0.012 kg C-12中所含的原子数称作1摩尔,采用了积少成多、聚沙成塔的原理(与化整为零相反).
五、防止类比机械化
案例5:根据类比得出的错误反应
Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO(正确);
Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO(错误)
Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O(正确);
Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2O(错误)
Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O(正确);
Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O(错误)
类比是根据两个(类)对象之间在某些方面的相似或相同,从而推出在其他方面也可能相似或相同的方法.其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是主要的、本质的、必然的.类比作为一种指导性的策略,非常有利于引导学生解决化学问题.由于知识经验和抽象概括能力的不足,当学生面临一些与自身认知结构相偏离的化学问题时,往往一筹莫展,有时试图用纯演绎或纯归纳的方式推理,最终也难奏效.而类比却成为十分活跃的思维工具,在已知和未知之间迅速架起一座座桥梁,形成解题之捷径.在高三化学复习教学中,很多学生出现“讲过的题会,未讲过的题目不会做 ”,“概念 、原理记住了,可就不会灵活运用”,学生考试成绩不太理想.基于此种现象,教师要引导学生将书本中熟悉的知识类比到新的问题中,通过问题教学激发学生思维,巩固已学知识,培养学生类比迁移、分析解决问题的思维能力和演绎能力.
一、运用类比策略,训练学生的思
维能力
思维能力是能力的核心.思维能力的高低将直接影响到人的整体能力的高低水平.类比策略的运用,有利于学生广开思路.通过比较,诱发悟性,从而能进入新颖别致的构思设计,最终获得准确而清晰的解题途径和方法.
近几年高考试题的特点:“题在书外,理在书中.”这类题目多数取材于最新的化工生产、科研成果、新的实验结果,对学生来说,这类所谓“新类型”的题目“陌生度”大,综合性强,灵活多变,解答时需要前后联想甚至需要合作讨论.对于这类题,我们不但要在平时加强引导学生学会把信息与自己所掌握的知识进行类比,还要让学生通过类比产生联想从而解决问题.利用类比策略的关键是找到新题型与原题型的可类比点,即二者有相似性,从而用相似方法解答相似习题.
新题型与原题型之间的相似性表现在问题情境、表面关系和深层实质关系的相似性.若以情景和表面的相似性来解决试题,是不能完全得出正确地答案的,所以要把深层实质的相似性的关系建立起来,才能有效地解题.
例如,燃料电池,电解质不同,反应原理相同,正负极分别是还原氧化反应,不同的是电极反应式不同.利用类比策略可以解决以酸、碱、熔融物为电解质的燃料电池.酸性下,碳转化为CO2,氢转化为H+;碱性下,碳转化为CO2-3,氢转化为水;熔融电解质对应的燃料电池类似于碱性燃料电池,负极是借助电解质的阴离子进行反应,正极生成对应的阴离子.只要分析清楚反应的本质,电极反应式就不难写出.学生只要学会解答常见燃料电池的简单习题,归纳总结一些规律性的知识,遇到类似的问题时就可以迎刃而解.再如:类卤素或拟卤素的化学性质与卤素单质相似,学生熟悉卤素单质化学性质,就能解决类卤素或拟卤素的相关练习.
二、运用类比策略,培养学生的演
绎能力
类比主要是找出两类对象的特殊本性,而演绎主要是从一般到特殊.“演绎”是指根据已有的知识规律、理论,将共同要素的新旧知识进行类比,运用已有的规律、理论来指导新的学习与解答新的问题.演绎法在高中化学中应用比较多,如在基本概念、基本理论、物质性质等中应用广泛.培养学生的演绎能力,关键是进行类比联想,异中求同,同中求异.类比策略主要有系统类比、正反类比、新旧类比.
系统类比主要用于基本概念和基本理论中,如学习化学平衡后,再学习电离平衡、沉淀溶解平衡时就比较容易.因为它们有共同的一般原理:在同一体系中,正逆反应同时进行,且正逆反应速率相同时,就达到平衡状态,即“异中求同”.通过对比,不同的化学平衡状态是有区别的,及“同中求异”.再如:学习化学反应、氧化还原反应、离子反应等理论,他们共同的是产生新物质,不同的是反应物的符号不同.在复习中通过对比,就可以使知识学活并系统化正反对比是从正、反两个方面进行比较的.如,氧化反应与还原反应、氧化剂和还原剂、氧化性和还原性、沉淀与溶解、化合与分解、原电池和电解池、充电和放电等.只要记住一方,另一方正好相反,不用都记,都记反而会记混淆.
关键词:化学教学;激发兴趣;实用教学
“兴趣是最好的老师”。这句话人人皆知,但如何在化学教学中激发和提高学生的学习兴趣,是我们做老师的重点研究的问题,也是仁者见仁,智者见智的问题,本人根据多年来的教学过程,有些体会,以期和同行共同探讨。
1明确学习目的
在刚刚开课时,要使学生明白,学习化学这门学科,不单单是为了考试,而是为了了解自己本身和所生活的环境,解释和解决生活中出现的问题,有助于人们更好的生存,从而激发学生学习化学课程的兴趣。要达到这个目的,可以结合课本上的内容用大量的生活实例和化学技术新进展来加以说明。例如:电动自行车的普及、光纤上网、人造器官等学生感兴趣的实例来说明学好化学科学的重要性及其实用性。
2教学方法多样化
在明确了目标之后,教学过程就是具体的实施了,那么在教学过程中,要采用多种多样的教学方法,激发学生学习化学课程的兴趣。
2.1 实验教学法:化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是指通过演示实验、学生实验、家庭小实验等让学生掌握化学实验方法,具备一定的化学实验技能和化学实验能力,养成科学精神、科学态度以及良好的实验习惯,是化学学习达到较高水平的重要条件,也是化学教育的目标之一。化学实验活动是一种复杂的活动,其中既有操作成分,又有心智成分;既有智力成分,又有非智力成分;既有意识成分,又有非意识成分;既跟知识经验有关,又跟技能经验有关。化学实验是学生学习化学的重要途径。通过化学实验,更易于理解和掌握化学概念和化学原理。
2.2 多媒体教学法:多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。化学课程中,有许多知识是很抽象的,学生难于理解和掌握的,比较枯燥,那么这时就要采用多媒体教学,变抽象为直观,来解决教学中的难点。例如化学反应原理等教学内容,这些内容在普通学校是无法观察和实践的,因此要采用动画或观看有关科教纪录片的形式来演示。课件可以自己制作或上网下载,录像资料可以从电视上录制,如中央电视台科教频道的《走进科学》系列节目、《探索发现》系列等栏目。
2.3 例证法:例证法即是运用归纳推理,通过列举典型、真实、带普遍性的事例,从特殊推一般,从个别推全面,以证明论点正确性的论证方法。在课堂教学中,教师可以用社会热点、日常生活中学生身边大量的实例来对相关化学知识进行讲解,从而激发学生的学习兴趣。例如在讲解石油和煤时,结合西气东输工程、中东战争中的能源因素,让学生了解化学与能源及材料的关系,激发学生的学习兴趣。由于教学内容很多,在这里不一一举例了,只要大家细心观察,并和化学知识相联系,都可以在生活中找到典型的事例。
2.4 类比法:类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验,用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力,激发学生的学习兴趣。在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。
2.5 探究法:学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望,学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发,因此采用探究的学习方法,可以很大的激发学生学习化学课程的兴趣。探究性学习的目的在于将学生从单纯地接受式学习方式,转变为自主学习的学习方式;将教师从知识的传授者转变为学习活动的组织者、参入者和导航员。按照这种师生组合,教师的主要责任是为学生构建开放的学习环境;提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会;让学生感受、理解知识产生和发展的过程,促使他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力。
2.6 角色扮演法:根据教学内容,创设情景。让学生扮演角色,从实用的角度出发,来学习、应用化学学知识,从而激发他们的学习兴趣。例如:关于硫酸工业综合经济效益的讨论教学中,我提出以下问题:化工生产与化学科学研究有什么区别?何谓化工生产的“三废”?让“三废”自由排放有什么危害?如加以利用有什么好处?硫酸工业的“三废”是如何处理的?以硫酸工业为例,说明如何利用反应热?如何确定化工生产的规模和如何选厂址?然后将全班学生分成若干小组,假设每个组分别担任投资商、工程师、市长、工业局长、环保局长、旅游局长、土地局长、市民等角色,从自己的角度出发分析利弊并进行决策。然后让学生先自己设计方案,相互讨论,把存在的不足降低到最低,最后老师评价、总结出一套合理的、科学试验方案应该遵循的基本原则和方法程序。课后布置学生调查附近的硫酸厂和其他化工厂的环境问题和经济效益,并评价其生产规模和厂址选择是否合理,写出报告或提出合理化建议。其他的教学内容也可以找到合适的角色让学生来担当,从而激发他们的兴趣。
3其它方法
[关键词]高中化学教学 思维能力 培养
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2015)260097
化学是一门历史悠久且充满活力的学科,在人们认识和改造物质世界中起到关键作用。当前,我国不断强调素质教育,注重培养学生的思维能力。那么,如何培养学生的思维能力呢?
一、利用提问教学,培养学生的思维能力
在以往的教学中,多以教师讲解为主,学生在学习的过程中只能被动地接受知识,以至于学生失去学习的兴趣。因此,教师应凸显学生的主体地位,促使学生更好地参与、思考和探究化学教学内容,充分调动学生的学习积极性。同时,有效结合提问方式,更好地培养学生的思维能力。
例如,在《硝酸的强氧化性》的教学中,教师可利用课本内容或学过的知识,以巧妙的提问来引发学生思考、探究。如“硝酸与金属之间是否能发生反应?如何验证?”“酸与活泼金属反应会产生氢气,其中有何规律?”通过问题的提出,不仅能够激发学生对实验设置的好奇心,帮助学生巩固旧知识,更好地掌握新知识,还能从表面文字知识过渡到更为深刻的理性思考,有效培养学生的思维能力。
二、通过类比方式,培养学生的思维能力
由于化学科目中有较多的知识点,其中有许多类似的化学概念,大部分学生在学习过程中很容易混淆,极不利于学生学习和运用知识。因此,教师可根据课本内容,改变教学方式,充分利用类比来培养学生的思维能力,并以此加强学生的理解能力和整体学习能力。
例如,在《铁铜及其化合物的应用》的教学中,教师针对教科书中其他相似的概念及观点,利用类比方式进行教学设计。比如让学生在金属的物理通性的学习之后,通过总结课堂所学内容,将铁、铜的物理性质进行类比,并找出其中的相似点和不同点。然后在课堂上与同学们共同分享自己的类比结果,进而加深对铁、铜物理性质的印象和理解。又或者,教师根据铁、铜的其他内容,再结合金属的化学通性,在课堂上设立铁、铜与非金属、氯气、盐溶液、水和酸等物质反应的类比,要求学生找出铁、铜在化学性质上有什么不一样以及在其反应中化合价变化的异同。其次让学生利用氧化还原的概念和观点,通过类比方式,帮助学生完善对铁、铜知识的学习,帮助学生充分理解物质学习的关联性、整体性等,并为学生今后更深层次的知识结构学习奠定基础。在类比的过程中,学生不断挑战自己的思维方式,有效增强了思维能力。
三、重视实验教学,培养学生的思维能力
在化学的实际教学中,实验是积累化学知识的重要方式,并且为提高学生的思维能力提供了广阔的平台。因此,教师应该重视化学实验教学,巧妙利用实验设置相关问题,有效培养学生的分析、观察能力,多元化地提高学生的思维能力,进而促进学生综合素质的全面发展。
类比推理无论是在知识的获取与掌握中,还是在实际问题的解答中都能够发挥很好的辅助功效.首先能够起到的一个作用便是可以实现新旧知识的联结,能够帮助学生有效搭建新旧知识间的桥梁,这一点在实际教学中有着很重要的教学实践意义.对于那些基础知识较为一般,且学习能力不足的学生而言,搭建新旧知识间的联结是这些学生普遍面临的一个难题.学生容易学了后面忘记前面,对于知识点之间的关联缺乏洞察力.要想化解这个问题,类比推理的思维能够发挥功效.在教给学生类比推理思想方法后,学生明显能够感受到新旧知识间的联系,对于相关知识点的掌握也会更加牢固,这无疑是对于课堂教学效率的一种推进,也能够帮助学生构建自身的知识架构.例如,在讲“二面角”时,教师可以将“二面角”与“平面角中的角”相结合,展开新旧知识类比教学.教师可以通过类比两者的图形、定义、图形的构成、表示的方式等方面来深入类比教学.学生在过往的学习中脑海里已经基本形成了“平面角中的角”的概念,学生可以根据自己的理解将知识进行类比推理,这样能帮助学生更好地掌握新知识.类比推理的方法在很多新知的教学中都能够发挥积极的教学辅助功效,不仅能够借助学生已有的知识体系为新知教学提供铺垫,而且能够培养学生的思维能力.
二、构建完整的知识体系
类比推理还能够帮助学生构建自身完整的知识体系,这对于学生知识应用能力的培养与深化将会很有帮助.随着学生积累的知识的不断增多,不少学生都容易对于相关联或者有一定相似形的知识点造成混淆,学生对于一些有联系的定理、定律以及计算方法与计算公式等容易弄错.这一方面反映了学生对于基础知识的掌握不够牢固,另一方面也是学生思维能力不足的一种体现,这些都会对于学生完整的知识体系的构建造成阻碍.要想化解这类问题,教师可以借助类比推理的方法来深化学生对于相关知识的理解与掌握,可以在知识教学时透过知识点的类比来深化学生对于不同概念的理解与区分,进而帮助学生构建更为牢固的知识体系.例如,在讲“双曲线”时,教师可以将“椭圆”和“双曲线”知识相结合,可以将两者的方程、对称性、焦点、离心率、准线、渐进性方程、曲线上点M处的切线方程相类比.通过这些知识,可以将“椭圆”与“双曲线”之间的各种知识系统化.“椭圆”与“双曲线”之间本身就存在很多的相似之处,学生在记忆时可以将两者相结合记忆,这样会让学生更好地理解与记忆,在掌握知识的时候更加全面,记忆更加牢固.又如,在讲“共线向量”、“共面向量”、“空间向量”时,教师可以通过知识间的类比进行授课,将这几个知识点之间的基本定理、基本定理的变式、基向量、基向量的个数之间进行类比,让学生更好地理顺它们之间的关系,完善学生对于这些知识的认知结构.
三、培养学生的思维能力
类比推理的方法,不仅在知识教学时能够起到很好的辅助功效,而且对于学生思维能力的培养也很有帮助,尤其是在提升学生的解题能力上能够起到推动作用.很多解题思想、解题方法与解题技能都可以得到发散与延伸,不仅在一类问题上可以有很好的应用,在其他问题的解决中也可以发挥良好的功效.这便是类比推理思维的一种直观体现.因此,让学生在具体问题的解答过程中有意识地应用类比推理思想,能使很多复杂问题迎刃而解.例如,在讲“空间图形”时,教师可以将学习平面三角形时的余弦定理拓展到“空间图形”中,可以类比余弦定理,写出斜三棱柱的三个侧面面积与其中两个侧面所形成的二面角之间的关系式.这样就将平面三角形中的余弦定理运用到空间斜三棱柱中.通过上述问题的探讨可以发现,类比推理思想是数学知识的重要源泉,它能够培养学生创造性的思维方式,让学生大胆地思考问题,并且灵活找到问题的解答方案.
四、总结
【关键词】类比教育策略 初中物理教学 高效教学
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.135
物理教学是自然学科的重要组成部分,n程主要是针对一些物质结构、物体之间相互作用力等规律进行研究的学科,初中的物理主要是物质运动、电力、和水的浮力等方面的内容,对学生抽象思维能力要求较高,一些抽象思维能力较弱的学生在这方面可能存在一些问题,因此教师在进行教学的过程中需要对教学方法进行创新,将抽象的物理公式进行具体化的处理,进一步提升学生物理学习的效率。
一、类比教学方式在物理教学中的应用现状
类比是一种创新性的推理方法,将这种方法使用到物理学科中可以将学科内的各种公式进行分类梳理,提升初中物理知识的逻辑性,将新旧知识之间的联系全面的建立起来,让学生在学习新知识的同时对旧的知识进行巩固,并且发现相互之间的联系,使得学生对新知识的感知能力进一步提升。但是在实际课堂中类比教学方法也存在一些弊端,毕竟通过类比得出的结论不一定科学,这与物理学科的严谨性存在一定的冲突,如果在课堂上该教学方法使用不当可能对学生的物理学习产生反作用。
例如,如果在电阻、压强和密度的学习中使用类比的方法,在很多的时候对类比使用目的考虑不充分,使得学生关注的焦点放在了公式的比较上,对于公式产生原因这方面关注度下降,造成整体物理教学侧重点缺失。
二、提升类比教学策略在初中物理教学中效率的措施
(一)建立新旧知识的类比框架
类比教学方法本身是将新知识和旧知识进行一定的衔接,这是进行类比的基础,因此在物理教学过程中需要将新旧知识进行合理的构架。
首先,对学生现有的知识体系进行全面的了解,了解学生不同阶段的知识掌握情况进行分析,结合现阶段的知识结构,针对性的进行新知识的引进,对整体的知识体系进行重建,提升物理学习中新旧知识的掌握能力。
其次,在进行知识构建的过程中需要结合现阶段物理教学的实际,依据学生的实际接受能力对物理教学方式进行创新,例如在水的浮力教学中,可以带领学生进入到河流或者水流中亲自进行试验,并在实际操作过程中对学生的思维进行引导,让学生主动的对物理公式的推到过程和使用结果进行分析,提升学生的物理学习兴趣。同时,在进行实验的过程中加入相关的类比,将压强和浮力之间的关系进行全面的比较,让学生对知识的了解更加深入,提升物理知识的认知范围。
最后,在学习新知识的时候重视对前期学习知识的巩固,在课堂中善于使用类比教学,例如在进行内能教学的过程中可以将前期学生的机械能加入到类比中,将其中一些相同点和不同点进行分析,培养学生类比学习的思维,加深学生对知识的印象,进一步提升物理课堂的效率。
(二)善于联系生活实际进行类比教学
物理本身就是对生活中出现的各种现象进行分析,从而得出科学的规律,因此物理是来源于生活的,生活中处处存在物理知识,在进行类比教学中可以将生活中的物理现象引入到课堂中,联合实际生活对物理知识进行传输,将生活中的物理现象带入到教学中,提升学生对物理知识的兴趣。
例如在进行惯性的学习中,可以将现实生活中骑自行车的经历进行分享,在刹车后自行车任然会往前行进就是因为惯性的关系,通过这样在生活中的实际案例分析,让学生不断的将现实生活中相似的现象进行总结和归纳,培养学生对物理知识的总结分析能力,提升教学质量。
(三)积极与其他科学知识进行类比
教育改革的推进使得学科综合的理念不断的深入,因此在进行物理教学中需要将学科之间知识的综合能力进行提升,使用学科之间的契合点进行类比教学,可以培养学生学科整体融会贯通的意识,进一步将学生综合能力提升起来。
例如在环境污染问题的研究时,就需要将物理知识、化学知识和数学知识进行结合,使用物理知识将有害物质进行分离、化学知识对污染进行净化、使用数学知识对整体成本进行计算,这样将各个学科融合的方式,可以将学生的综合思维能力进行提升,从而掌握更加科学的思维方式,进一步提升学习效率。
三、结束语
类比教学策略在教学过程中可以将学生自主思考能力、知识探究能力、学科协作能力整体提升起来,对于物理知识的学习具有较大的促进作用,同时也符合新课改对学生能力培养的要求,是一种使用前景教学的方法。但是在使用中需要结合实际需要,关注学生实际学习的特点,科学的展开教学工作,提升类比教学的质量,增加学生的物理学习能力。
参考文献
[1]周虹.浅谈初中物理中如何实现高效教学改革的初步实践探讨[J].科技资讯,2016,(25):92-93
关键词:类比推理 高中数学 实际作用 思维培养
类比推理是数学教学中有效的思维方法,可以使枯燥抽象的数学知识变得具体而生动,这对于学生理解没有生命的数学知识是非常重要的。教学中积极运用类比推理,引领学生思想,注重学生能力培养,不仅可以提高知识的易理解度,还可以使抽象的数学知识变得更易理解,更易掌握。因此,探讨和研究类比推理,对提高高中数学教学质量会产生积极作用。
一、类比推理的概念及价值作用
(一)类比推理的概念
在学生认知过程中,类比推理是核心内容,通过两个对象之间存在的相同属性,对其他相同属性做出相应推理,能够对新概念有更深入的理解,同时将大脑内储存的知识运用到其他环境下,从而找到解决问题的全新思路以及途径。类比推理是数学教学中非常重要的教学方法,在高中数学教学中运用类比推理,能最大限度地提高学生的创新意识和发散思维,能最大限度地开拓思路,激发灵感,对数学产生浓厚兴趣。
(二)类比推理在数学教学中的价值
类比推理在高中数学教学中,可以帮助学生提高新技能、丰富新知识,对于数学教学有极其重要的作用,可以激发学生创造性思维能力,这对于涉及大量琐碎知识的数学学科来说是非常重要的。通过类比推理,教师在教授的时候可以将很多琐碎的知识以类比方式呈现,缩小学生生活与教学内容的差距,这样可以有效降低数学知识的难度系数,提高学生兴趣,让学生可以举一反三,触类旁通。随着新课程改革的不断深入和发展,类比推理在数学教学中受到欢迎,特别是在高中数学教学中越来越得到重视。
(三)类比推理在数学教学中的作用
高中数学和初中数学相比较,最大的不同点在于高中数学的强抽象性和严谨性。然而,从思维角度出发,高中生的思维在逐渐由思维的具体性向抽象性过渡。因此,在学习数学过程中,高中生仍需要在具体对象的基础上,通过利用原有的知识,才能进一步理解和掌握新的概念和定理。所以,教师要科学使用教学方法如列举实例、类比推理等,帮助学生更好地理解抽象性的数学问题。此外,从知识的形成上看,数学学科具有的特殊性就决定了数学知识点之间的内在联系性,也正是因为这种强大的联系使得类比推理在高中数学中得以广泛使用。
二、类比推理教学需要注意的问题
类比推理在高中数学教学中发挥出积极作用,但如运用不当,会适得其反。因此教师必须要有正确的教学方法:第一,教师在授课的过程中,要注意从具有相似点或相同点的事物中提取出学生感兴趣的地方,发散学生思维,培养学生创造力,提高学生的思维能力。第二,教师要及时充电,学习更多相关知识,这样才可以灵活地引导学生,通过对比找出相同或相似的地方,特别是学生感兴趣的地方,进行学习和掌握。最后,学生应该是学习的主体,教师授课应该以充分调动学生积极性为目标,通过类比推理的运用,充分体现学习中的问题,并针对这些问题及时解答,才能及时提高学生接受知识掌握知识的能力和水平。
三、类比推理在高中数学教学中的应用方法
在高中数学教学中,类比推理有着非常重要的作用,教师在课堂上合理运用类比推理,可以启发学生进行思考,培养学生的创新思维。对于课本上的重点,难点,运用类比可以极大地减轻学生的负担,更易于学生理解,提高学生对知识的掌握能力,提高学生的学习兴趣和记忆能力,以及发散性思维。在数学教学中,类比可呈现的方式很多,通过类比可以对新知识加深了解,也可以对学过的知识进行温习,对于死记硬背所储备的知识进行进一步的了解、剖析。教师在高中数学类比推理教学中可以使用以下应用方法。
(一)平面与空间的类比推理
数学是数字和模型组合的一门学科,如从平面到空间的类比,就将简单与复杂的物质进行对比,加上平面元素与空间元素的类比,使原本复杂抽象的空间变得易于理解,这是十分重要的一种教学方法,值得借鉴。
(二)抛物线切线研究中的类比推理
抛物线对于很多高中生来说是非常复杂和难以理解的,如果教师在讲述抛物线切线的时候可使用以下问题来进行引导将会有很不一样的效果。
a.什么叫圆的切线?什么叫圆的割线?
b.能否像定义圆的切线那样给出抛物线切线的定义?
c.过圆上一点的切线是由过这点的圆的割线怎样形成的?
教师通过提出问题引导学生思考,进而让学生进行更为细致的观察和类比,就可以给出比较贴切的抛物线的定义:连接抛物线上的任意两点可以做一条割线,固定的点A不动,逐步移动B向A靠近,割线AB的斜率在不断变化,当B趋向于A的时候,这条线被称为曲线在A点的切线。这样通过不同概念间的类比联系进行区分和记忆,可以让学生直观地了解,更通俗易懂,降低了学生对此概念的抗拒,而且在这个过程中可以增强学生的观察比较能力,加强了所学数学知识的系统性、规律性,可以使所学知识更为连贯地衔接。
总之,类比推理具有直观作用,将陌生的、抽象的东西形象逼真地展示出来,深入浅出,易于理解。因此,高中数学教学,应该将类比推理训练融入到课堂教学中,使类比推理的有效性得到全面发挥,这不仅仅是为了应付各种考试中出现的题型,而是改变学生厌学数学、提升学习热情的最好方法。
参考文献:
[1]杜长.固类比推理在高中数学教学实践中的应用研究[J].中国校外教育:上旬刊,2013(12).
[2]庞东.高中数学教学中类比推理法的有效实施[J].基础教育研究,2014(9).