滕兴堂
(淮安市楚州区教研室 江苏 淮安 223200)
初中化学课程标准提倡教学 “贴近生活、贴近社会”,注意从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受化学的重要性,了解化学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。在化学教学中,如何才能以学生原有的知识经验为起点,让学生置身于生活情境中,加强感知,实现教学的生活化呢?运用类比的方法是重要策略之一。
类比,是根据两个(或两类)对象在某些方面的相同或相似从而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在化学教学中运用类比思维,我们能够更快地掌握未知知识,可以帮助学生理解较复杂的实验和知识,借助于它可以获得近似可靠的结果,还可以形成巧妙的解题方法,将复杂的问题简单化,收到事半功倍的效果。那么,怎样才能把类比用好、用巧呢?下面是我个人在化学教学中运用类比的一些体会,对该法的运用及注意事项做一小结,希望能够抛砖引玉。
类比教学法对讲授比较抽象的知识时是很适用的。通过类比将理论知识联想到具体生活的实际,学生就容易理解了。同时,作类比时要结合学生的理解能力和认知水平,不要脱离学生的生活实际。
例如,“用微粒的观点看物质”这部分知识比较抽象,难于理解。针对这一点,在教学中,根据宏观物质与微观物质的相通性特点,我们常用宏观物质来喻微观物质。这样把学生看不见、难于理解、抽象的知识转化为看得见、摸得着的具体实物,教学效果比较显著。在初中化学“微粒之间有空隙”探究活动中,让酒精和水充分混合后,观察液面的位置,发现混合后,酒精和水的总体积小于混合前的总体积,学生感到很疑惑。于是可以作这样的类比:满满一碗米饭中,倒入半碗水,也不会溢出,是由于米饭的米粒间有空隙。从而类比出构成物质的微粒间有空隙。当然,这样的类比是有局限性的,教师应该明白也有两种液体混合体积增加的现象,如乙酸与苯混合。不过初中阶段以上比喻还是可以用的。
再例如,有关“相对原子质量”的教学,由于“相对原子质量”这一类概念,学生较难理解。我们可以发挥想象力,把微观的东西具体化、形象化,把微观知识宏观化。此时就可以用学生熟知的粮食的种子作类比:现有三种粮食,它们每粒种子的实际平均质量是:高梁3×10-5kg,大米 2.5×10-6kg,小麦 4.5×10-5kg,而一种碳原子的质量是每粒大米的 1/1.25×1020,如需经常书写和使用这些数字则很不方便,此时学生就会希望要求用简便的数字来表示种子的质量,若取一粒高粱种子的实际质量的1/12(2.5×10-6kg)作标准,其他粮食种子的实际质量与这个标准相比较,就会得出比值高梁12、小麦18、大米1,非常便于书写和使用。这时紧接着讲相对原子质量的概念,这样进行类比,不仅有助于提高学生学习兴趣,而且有助于学生理解,培养学生观察、思考社会生活中的化学现象和分析解决社会生活中简单化学问题的能力。
日常生活中,我们认识事物的许多观点与理解化学知识方法有相近相似之处,因而借助一些生活常识、生活规律来理解化学知识,能起到化难为易的作用。
比如,学习影响微粒间的空隙大小的因素时,学生容易理解成微粒的体积也会随温度发生改变。这里,可以换个情境,温度升高,微粒间的空隙变大,可以把教室里的学生比成微粒,夏天气温高,大家怕热,彼此间的距离会变大,反之,温度降低,微粒间的空隙变小,冬天气温低,大家怕冷聚在一起,彼此间的距离会变小。而在这些过程中,微粒本身的体积大小虽然也可能有变化,但与彼此间距离的变化相比可以忽略不计。恰当地运用类比,化学课堂会更有气氛,学生的学习兴趣会更浓。
用学生身边的生活与课本知识类比,可以找到学生理解知识的最近点。我们平时要紧密联系学生的生活世界,精心设计引入生活中常见的场景和问题,特别是学生亲历的比较关注的生活原型,能够极大地激发他们探究的欲望,提高他们学习的主动性和积极性。
对于学生刚接触到化学仪器,在解释这些仪器时也可以与生活中常见用品联系起来,帮助学生理解。比如,细口瓶相当于厨房中的油瓶,广口瓶相当于糖罐,分液漏斗的活塞相当于水龙头,可以控制滴加液体的速率。制作过滤器时滤纸做过滤层,可以让学生联想生活中还有哪些物品作为过滤层,学生很容易联想到纱布、豆浆机和茶杯里的滤网。再如,某同学加热2~3mL蒸馏水,操作的正确顺序应该是什么?可以联系生活中烧水的操作过程,巩固液体药品的取用和给液体药品加热的基本操作。
例如,在用托盘天平称量一定质量药品时,学生往往容易与化学上称量的未知物体重量的方法混淆。为了让学生容易掌握,可以这样类比:用托盘天平称量一定质量药品相当于到商店称5斤大米,称量的大米的重量是预先确定的,先确定砝游码的位置,再添加药品直到天平平衡。而称量的未知物体重量相当于装了一包大米,让售货员称这包大米的质量,即这包大米的质量是未知的。这样学生就用很容易理解和解决以下问题:托盘天平称量一定质量药品时,应该是如果指针向左偏,应采取的措施是什么?加药品直到天平平衡。
探究实验中,运用类比方法主要是为了在引导学生探究的过程中,让学生体验利用类比法进行猜想或假设的过程。用前一环节的学习过程和结果与后一环节的学习类比,可为学生提供学习范例,找到新环节学习的捷径;用学生已有旧知与新现象类比,可以温故知新。
进行二氧化碳实验室制法教学时,教师先指出制二氧化碳常用的药品:石灰石、稀盐酸,反应条件:无需加热。学生自行设计这个实验的装置,然后教师引导学生类比推出:由于反应物都是固体和液体且反应无需加热,二氧化碳气体发生装置与实验室利用双氧水和二氧化锰制O2的相似,同时,依据氧气的化学性质类比设计出二氧化碳的收集装置。之后师生再共同完善该实验装置。学习运用类比思维设计成功后,整节课兴趣盎然,学习热情非常高涨,也提高了学生创新设计能力。
化学中有许多变化规律相似,如果将它们进行类比有助于建立起新旧知识的内在联系。在课堂教学中,教师不可能也不必要在每一环节平均使用精力。在较后的环节教学我们可以用较前的环节为规范,指导学生自主完成。在稀盐酸的化学性质教学结尾时,不需通常的泛泛罗列归纳,可向学生提问:稀硫酸与稀盐酸相同,水溶液中也含有氢离子,稀硫酸有哪些化学性质?经过引导,学生会联想到:稀硫酸的水溶液中,也含有氢离子,其与稀盐酸的化学性质应该是相似的。这样学生在运用类比思维思考稀硫酸性质的同时,对稀盐酸的化学性质像放映电影一样的回顾,既总结了规律,又为下一节酸的通性的教学埋下伏笔。除了上面的例子外,还有对金属单质的性质、酸的通性、碱的通性、盐类物质性质等知识的教学,也都可以运用到类比思维。这样做可以使学生思维的灵活性、广阔性得到培养。
用相似的题型类比,可引导学生归纳出解题技巧,我们教师在平时教学中可以指导学生及时进行试题归类比较,归纳各种答题方法,以积累并形成能力。它是一种常用的问题解决策略。利用类比策略的关键是找到新问题与原型之间的可类比点。
例如:含硫的煤燃烧时会产生某种有害的气体,可用烧碱溶液吸收而不至于放空后污染空气。写出反应的化学方程式____、_____。本题中难度稍大的是第二个化学方程式的书写。引导学生分析硫燃烧生成二氧化硫的元素组成,可看出二氧化硫应属于非金属氧化物,因此二氧化硫的类比原型应是二氧化碳,而学生对于二氧化碳和氢氧化钠溶液的化学反应是比较熟悉的。写出二氧化碳和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,将二氧化碳替换为二氧化硫:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
1.在教学过程中,教师可以针对某一问题,让学生通过类比思维去解决,以培养和锻炼他们的类比思维能力。如在记忆电解水实验时,好多学生对于电源正极和负极产生气体是什么、体积比是多少等感到难记,常会记错,这时可以要求学生自己去联想,以达到能够区别和记忆的目的。结果有大多数学生联想到负氢(父亲),便于记忆。当然,如果有时候学生不是联想到与待解决的问题相适应的事物或现象,或者联想到的事物和待解决的问题不很适应(即无类比性),教师就应作必要的启发和引导,以期达到解决问题的目的。
2.教师要运用类比思维激发学生的兴趣。兴趣是思维的内驱力。激发了学生的兴趣,他们便要尝试、便要模仿,这就有利于类比思维能力的培养。运用类比教学,必须建立在学生牢固掌握基础理论知识的基础上,要充分重视学生认识结构组建,重视对知识的比较、分类,以便有的放矢。
3.运用类比教学,要充分挖掘教材中的类比因素。根据知识内容、教学要求,结合知识点中的重难点、分化点,着眼于教学内容中“牵一发而动全身”的知识来设计,要抓住知识的中心,激发学生充分思维,将知识教学与创造力培养有机地结合在一起。
4.由于类比是一个“从特殊到特殊”的过程,具有或然性,即有时类比的属性恰好是两者的相异点。类比双方虽然具有数个相同或相似的属性,但类推的下一个属性恰是双方的差异点,使推断结果失真,这就是类比思维的或然性。在对问题进行类比时,既要比较问题的共性,又要注意其个性和特殊性,从而恰当运用类比法。
类比的运用千变万化,类比不仅是学生学习知识、建立新概念、探究未知领域的重要思想方法,也是教师深入浅出讲授教学内容的重要教学技术。我们可以通过类比的方法在学生已有生活和知识的基础上构架新的知识,在平时教学中,有意识地设计情景训练学生的类比思维,会对学生的思维创新大有裨益。
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