也談類比在化學(xué)教學(xué)中的運用

摘要： 本文作者根據(jù)新課改的要求，從創(chuàng)新教育的角度出發(fā)，探索了類比思想在化學(xué)課堂教學(xué)中的運用，以及注意點。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué) 類比 運用 注意

所謂類比是一種思維的方法，是將兩個對象進(jìn)行比較，根據(jù)它們某些方面的類似性或同一性，再類推出它們在其它方面也可能類似或同一的思維方法。在高中化學(xué)教學(xué)過程中，合理地應(yīng)用類比方法，可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使整個思維活動在課堂中處于最積極最活躍的狀態(tài)，也是落實學(xué)科素質(zhì)教育，發(fā)展學(xué)生個性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識的一種有效途徑。

化學(xué)教學(xué)中類比思維運用的設(shè)置是一種藝術(shù)。它需要教師精心設(shè)計一種既孕育著迷霧而又引人入勝的情景，提出既不是唾手可得，又非高不可攀的問題，使學(xué)生進(jìn)入“心求通而未得，口欲言而不能”的憤悱狀態(tài)，從而運用直覺、聯(lián)想、分析、比較去推理，去活化思維，教師則乘機(jī)誘導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)造意識，激發(fā)他們的創(chuàng)造欲望，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。下面筆者就在化學(xué)教學(xué)中運用類比談些體會。

一、在化學(xué)教學(xué)中類比的運用

1.新知識教學(xué)時，運用類比。《弱電解質(zhì)的電離平衡》教學(xué)時，學(xué)生已具備弱電解質(zhì)電離是一個可逆過程，在一定條件下可建立平衡，以及化學(xué)平衡等知識。因此本節(jié)課開始時可直奔主題，首先讓學(xué)生猜想電離平衡是如何建立的（以醋酸電離為例）。開始學(xué)生自然有些困惑，教師可點撥，開始時醋酸分子部分電離出醋酸根離子和氫離子，同時產(chǎn)生的醋酸根離子和氫離子又結(jié)合生成醋酸分子，兩個可逆過程進(jìn)行到一定程度時兩者的速率（電離速率與分子化速率）有何關(guān)系？請畫出速率-時間曲線。此時大多數(shù)學(xué)生會聯(lián)想以前學(xué)過的化學(xué)平衡，類比猜得電離平衡的建立與化學(xué)平衡建立相似，并畫出速率-時間曲線。此時教師可追問電離平衡有何特征？它的移動受哪些因素影響？規(guī)律如何？這樣無需教師多講，學(xué)生會類比思考出相關(guān)問題，教師只需指出它們的差異之處。這就將新知識納入了學(xué)生已有的知識體系中，既復(fù)習(xí)了舊知識，又落實了新知識；既讓學(xué)生學(xué)得了方法，又培養(yǎng)了能力。知識學(xué)得活，用得也活，同時也為后面其他平衡的學(xué)習(xí)提供了方法。

2.實驗教學(xué)時，運用類比。《氯氣實驗室制法》教學(xué)時，我們不必按照實驗課的常規(guī)專教法，可先讓學(xué)生自行設(shè)計這個實驗的裝置。教師先指出制氯氣常用的藥品：二氧化錳固體、濃鹽酸，反應(yīng)條件：加熱。然后引導(dǎo)學(xué)生類比推出：該氣體發(fā)生裝置與實驗室制H₂、CO₂的相似，由于反應(yīng)需加熱，應(yīng)在反應(yīng)器下放酒精燈（墊上石棉網(wǎng)），同時依據(jù)氯氣的物理性質(zhì)類比設(shè)計出氯氣的收集裝置。之后師生再共同完善該實驗裝置。學(xué)生運用類比思維設(shè)計成功后，整節(jié)課興趣盎然，學(xué)習(xí)熱情非常高，也提高了創(chuàng)新設(shè)計能力。

3.習(xí)題教學(xué)時，運用類比。例題：據(jù)報道，某石油化工廠用三乙醇胺N（CH₂CH₂OH）₃，水溶液代替氫氧化鈉水溶液洗滌石油解氣除去其中CO₂和H₂S，年增產(chǎn)值100萬元。為什么三乙醇胺能代替氫氧化鈉？為什么這種改革可以增加年產(chǎn)值？此題乍看問題非常隱蔽，但可引導(dǎo)學(xué)生從三乙醇胺的分子式N（CH₂CH₂OH）₃聯(lián)想到熟悉NH₃的堿性，類比得出可與CO₂和H₂S反應(yīng)，三乙醇胺吸收CO₂和H₂S的原因為：

N(CH₂CH₂OH)₃+H₂S=［NH(CH₂CH₂OH)₃］HS，

2N(CH₂CH₂OH)₃+H₂S=［NH(CH₂CH₂OH)₃］₂S

N(CH₂CH₂OH)₃+H₂O+CO₂=［NH(CH₂CH₂OH)₃］HCO₃

2N(CH₂CH₂OH)₃+H₂O+CO₂=［NH(CH₂CH₂OH)₃］₂CO₃

類比銨鹽的分解性質(zhì)，得出可增產(chǎn)原因：上述鹽熱分解放出CO₂和H₂S，三乙醇胺被回收循環(huán)使用。在解決這類情景題時，可啟發(fā)學(xué)生從已知或相關(guān)條件切入運用類比思維進(jìn)行聯(lián)想，對一些含有相似之處的現(xiàn)象或過程，突出其本質(zhì)，揚棄其非本質(zhì)的因素，化難為易，化隱為顯，化模糊為清晰，化生疏為熟悉，由此及彼，從而創(chuàng)造性地確定解題方向。

二、運用類比應(yīng)注意的幾個問題

1.運用類比教學(xué)，必須建立在學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，將知識作為創(chuàng)新的階梯。要充分重視學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)組建，重視對知識的比較、分類，以便有的放矢，思而有得。在學(xué)生沒有獲得必要的知識準(zhǔn)備，掌握必要的基本技能之前，讓學(xué)生去嘗試去發(fā)現(xiàn)，必會陷入盲目中，久而久之，學(xué)習(xí)積極性勢必受到挫傷。

2.運用類比教學(xué)，要充分挖掘教材中的類比因素。根據(jù)知識內(nèi)容，教學(xué)要求，結(jié)合知識點中的重難點、分化點，著眼于教學(xué)內(nèi)容中“牽一發(fā)而動全身”的知識來設(shè)計，要抓住知識的中心，激發(fā)學(xué)生充分思維，將知識教學(xué)與創(chuàng)造力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合在一起。

3.運用類比教學(xué)，應(yīng)重視啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)中教師要重視創(chuàng)設(shè)問題情景，啟發(fā)學(xué)生獨立提出問題，啟發(fā)學(xué)生新舊知識的“結(jié)合點”，類比、聯(lián)想、推理，提出自己的見解，要重視教給學(xué)生分析問題和解決問題的科學(xué)方法，在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成觀察、思考的習(xí)慣，養(yǎng)成善于創(chuàng)新的習(xí)慣。

4.運用類比教學(xué)，應(yīng)兼顧求異思維。由于類比經(jīng)歷是一個“從特殊到特殊”的過程，其本質(zhì)是求同思維，并帶有一定程度的猜測性，因此在解決問題過程中可能會出現(xiàn)這樣情況：類比雙方雖然具有數(shù)個相同或相似的屬性，但類推的下一個屬性恰是雙方的差異點，使推斷結(jié)果失真，這就是類比思維的忽然性。因此在教學(xué)中運用類比的同時必須兼顧求異思維，既發(fā)揮類比思維的獨特功能，又避免其不足，使之在解決問題中起到更大的作用。

類比思維是一種古老又極富生命力的科學(xué)思維方法，著名數(shù)學(xué)家開普勒曾說過：“我珍視類比勝于任何別的東西，它是我最信賴的老師，它能揭示自然界的秘密……”因此，在平時教學(xué)中，教師有意識地設(shè)計情景，經(jīng)常性地訓(xùn)練學(xué)生的類比思維，能提高學(xué)生的創(chuàng)造力。可以斷言，在現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識獲得的全部知識中，用類比思維方法得到的知識所占的比例將會日益增大。

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