類比推理在高中化學教學中的應用

何建平

著名科學家開普勒說：“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……”.在高中化學教學中，如果教師能科學恰當地運用類比推理，就能有效地化解教學難點，促進學生對知識的理解，激發學生的聯想，啟發思路，學會探究知識的方法.

一、與日常生活知識類比，化解思維障礙

案例1：化學平衡與水池

在平時教學中，我們感覺“化學平衡”抽象難懂，為突破難點，筆者將“化學平衡”與生活中的“水池”作了如下類比：（1）化學平衡：當一個可逆反應中同一種物質消耗的速率和生成的速率相等時，體系中各物質的濃度和百分含量保持不變，但正逆反應仍在進行（即達到平衡狀態），如果正逆反應速率不等，各物質的百分含量將發生改變（平衡被破壞）.（2）水池：假設一個水池有進水和出水兩個管道，當進水和出水的流量相等時，水位保持不變，但水池中的水是流動的（即達到平衡狀態），如果進水和出水的流量不等，水位將發生改變（平衡被破壞）.

中學生的思維方式以形象思維為主，抽象思維相對滯后.通過與學生生活中看得見，摸得著的事例作類比，既能激發學生學習興趣，又能消除知識障礙.

二、與其它學科知識類比，借鑒思維方法

案例2：元素周期律與哲學

按照元素周期律的現代解釋，元素的性質隨元素核電荷數的遞增呈現周期性的變化.同周期從左到右，元素從活潑金屬開始，逐漸演變為活潑的非金屬，最后惰性元素結束，循環反復.同主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，元素結構和性質既發生周期性變化，同時又波浪式、螺旋式向前發展.為理解元素周期律的本質，筆者引導學生運用哲學中“量質互變規律”去類比、理解，即物質的量變積累到一定限度，就會引起質變，沒有量變就沒有質變.物質在新質的基礎上又開始新的量變，如此循環往復，不斷向前，所以，化學被人們稱為是研究物質由于量的構成變化而發生質變的科學.從哲學高度去理解“元素周期律”，學生理解將更加深刻.

在平時教學中，如果善于利用其它學科知識進行類比，既能借鑒其它學科的思維方法，又能拓寬學生思維的深度和廣度，鍛煉學生優秀的思維品質.

三、與學生已有知識類比，開發思維最近發展區

案例3：二氧化硫與二氧化碳

學生在初中已學過CO2，對其性質比較熟悉，SO2與CO2同為酸性氧化物，所以能和堿發生相似的化學反應.

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

新舊知識往往具有某種內在的聯系，如果學生能辨認各種知識的相似性，分析、概括出它們的共同本質，學生就能根據已有知識，自主探究未知領域，掌握探究世界的方法.

四、與科學原理類比，建立思維模型

案例4：物質的量與“曹沖稱象”

化學上為什么要引入物質的量這個物理量，如何理解1摩爾微粒的計量標準.筆者借鑒了“曹沖稱象”的原理與思想.“曹沖稱象”的的方法是：先把大象牽上船，在船幫上劃一道記號，再把大象換成石塊，稱出石塊的重量，加起來總和就是大象的重量.大象太重，在當時無法稱量，所以曹沖采用了化整為零的原理，運用了轉化與等量代換的思想（把大象的重量轉化為石頭的重量）.

而微觀粒子質量太小、數量太大，以個數計量研究起來很不方便，所以化學家引入物質的量這個物理量，把可稱量的宏觀物體與一定數目的微觀粒子聯系起來，把0.012 kg C-12中所含的原子數稱作1摩爾，采用了積少成多、聚沙成塔的原理（與化整為零相反）.

五、防止類比機械化

案例5：根據類比得出的錯誤反應

Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO（正確）；

Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO（錯誤）

Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O（正確）；

Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2O（錯誤）

Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O（正確）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（錯誤）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正確）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（錯誤）

著名科學家開普勒說：“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……”.在高中化學教學中，如果教師能科學恰當地運用類比推理，就能有效地化解教學難點，促進學生對知識的理解，激發學生的聯想，啟發思路，學會探究知識的方法.

一、與日常生活知識類比，化解思維障礙

案例1：化學平衡與水池

在平時教學中，我們感覺“化學平衡”抽象難懂，為突破難點，筆者將“化學平衡”與生活中的“水池”作了如下類比：（1）化學平衡：當一個可逆反應中同一種物質消耗的速率和生成的速率相等時，體系中各物質的濃度和百分含量保持不變，但正逆反應仍在進行（即達到平衡狀態），如果正逆反應速率不等，各物質的百分含量將發生改變（平衡被破壞）.（2）水池：假設一個水池有進水和出水兩個管道，當進水和出水的流量相等時，水位保持不變，但水池中的水是流動的（即達到平衡狀態），如果進水和出水的流量不等，水位將發生改變（平衡被破壞）.

中學生的思維方式以形象思維為主，抽象思維相對滯后.通過與學生生活中看得見，摸得著的事例作類比，既能激發學生學習興趣，又能消除知識障礙.

二、與其它學科知識類比，借鑒思維方法

案例2：元素周期律與哲學

按照元素周期律的現代解釋，元素的性質隨元素核電荷數的遞增呈現周期性的變化.同周期從左到右，元素從活潑金屬開始，逐漸演變為活潑的非金屬，最后惰性元素結束，循環反復.同主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，元素結構和性質既發生周期性變化，同時又波浪式、螺旋式向前發展.為理解元素周期律的本質，筆者引導學生運用哲學中“量質互變規律”去類比、理解，即物質的量變積累到一定限度，就會引起質變，沒有量變就沒有質變.物質在新質的基礎上又開始新的量變，如此循環往復，不斷向前，所以，化學被人們稱為是研究物質由于量的構成變化而發生質變的科學.從哲學高度去理解“元素周期律”，學生理解將更加深刻.

在平時教學中，如果善于利用其它學科知識進行類比，既能借鑒其它學科的思維方法，又能拓寬學生思維的深度和廣度，鍛煉學生優秀的思維品質.

三、與學生已有知識類比，開發思維最近發展區

案例3：二氧化硫與二氧化碳

學生在初中已學過CO2，對其性質比較熟悉，SO2與CO2同為酸性氧化物，所以能和堿發生相似的化學反應.

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

新舊知識往往具有某種內在的聯系，如果學生能辨認各種知識的相似性，分析、概括出它們的共同本質，學生就能根據已有知識，自主探究未知領域，掌握探究世界的方法.

四、與科學原理類比，建立思維模型

案例4：物質的量與“曹沖稱象”

化學上為什么要引入物質的量這個物理量，如何理解1摩爾微粒的計量標準.筆者借鑒了“曹沖稱象”的原理與思想.“曹沖稱象”的的方法是：先把大象牽上船，在船幫上劃一道記號，再把大象換成石塊，稱出石塊的重量，加起來總和就是大象的重量.大象太重，在當時無法稱量，所以曹沖采用了化整為零的原理，運用了轉化與等量代換的思想（把大象的重量轉化為石頭的重量）.

而微觀粒子質量太小、數量太大，以個數計量研究起來很不方便，所以化學家引入物質的量這個物理量，把可稱量的宏觀物體與一定數目的微觀粒子聯系起來，把0.012 kg C-12中所含的原子數稱作1摩爾，采用了積少成多、聚沙成塔的原理（與化整為零相反）.

五、防止類比機械化

案例5：根據類比得出的錯誤反應

Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO（正確）；

Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO（錯誤）

Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O（正確）；

Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2O（錯誤）

Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O（正確）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（錯誤）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正確）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（錯誤）

著名科學家開普勒說：“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……”.在高中化學教學中，如果教師能科學恰當地運用類比推理，就能有效地化解教學難點，促進學生對知識的理解，激發學生的聯想，啟發思路，學會探究知識的方法.

一、與日常生活知識類比，化解思維障礙

案例1：化學平衡與水池

在平時教學中，我們感覺“化學平衡”抽象難懂，為突破難點，筆者將“化學平衡”與生活中的“水池”作了如下類比：（1）化學平衡：當一個可逆反應中同一種物質消耗的速率和生成的速率相等時，體系中各物質的濃度和百分含量保持不變，但正逆反應仍在進行（即達到平衡狀態），如果正逆反應速率不等，各物質的百分含量將發生改變（平衡被破壞）.（2）水池：假設一個水池有進水和出水兩個管道，當進水和出水的流量相等時，水位保持不變，但水池中的水是流動的（即達到平衡狀態），如果進水和出水的流量不等，水位將發生改變（平衡被破壞）.

中學生的思維方式以形象思維為主，抽象思維相對滯后.通過與學生生活中看得見，摸得著的事例作類比，既能激發學生學習興趣，又能消除知識障礙.

二、與其它學科知識類比，借鑒思維方法

案例2：元素周期律與哲學

按照元素周期律的現代解釋，元素的性質隨元素核電荷數的遞增呈現周期性的變化.同周期從左到右，元素從活潑金屬開始，逐漸演變為活潑的非金屬，最后惰性元素結束，循環反復.同主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，元素結構和性質既發生周期性變化，同時又波浪式、螺旋式向前發展.為理解元素周期律的本質，筆者引導學生運用哲學中“量質互變規律”去類比、理解，即物質的量變積累到一定限度，就會引起質變，沒有量變就沒有質變.物質在新質的基礎上又開始新的量變，如此循環往復，不斷向前，所以，化學被人們稱為是研究物質由于量的構成變化而發生質變的科學.從哲學高度去理解“元素周期律”，學生理解將更加深刻.

在平時教學中，如果善于利用其它學科知識進行類比，既能借鑒其它學科的思維方法，又能拓寬學生思維的深度和廣度，鍛煉學生優秀的思維品質.

三、與學生已有知識類比，開發思維最近發展區

案例3：二氧化硫與二氧化碳

學生在初中已學過CO2，對其性質比較熟悉，SO2與CO2同為酸性氧化物，所以能和堿發生相似的化學反應.

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

新舊知識往往具有某種內在的聯系，如果學生能辨認各種知識的相似性，分析、概括出它們的共同本質，學生就能根據已有知識，自主探究未知領域，掌握探究世界的方法.

四、與科學原理類比，建立思維模型

案例4：物質的量與“曹沖稱象”

化學上為什么要引入物質的量這個物理量，如何理解1摩爾微粒的計量標準.筆者借鑒了“曹沖稱象”的原理與思想.“曹沖稱象”的的方法是：先把大象牽上船，在船幫上劃一道記號，再把大象換成石塊，稱出石塊的重量，加起來總和就是大象的重量.大象太重，在當時無法稱量，所以曹沖采用了化整為零的原理，運用了轉化與等量代換的思想（把大象的重量轉化為石頭的重量）.

而微觀粒子質量太小、數量太大，以個數計量研究起來很不方便，所以化學家引入物質的量這個物理量，把可稱量的宏觀物體與一定數目的微觀粒子聯系起來，把0.012 kg C-12中所含的原子數稱作1摩爾，采用了積少成多、聚沙成塔的原理（與化整為零相反）.

五、防止類比機械化

案例5：根據類比得出的錯誤反應

Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO（正確）；

Ca(ClO)2+SO2+H2OCaSO3+2HClO（錯誤）

Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O（正確）；

Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2O（錯誤）

Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O（正確）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（錯誤）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正確）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（錯誤）