浅析类比思维在知识迁移中的定式误导

张瑾

[摘 要]在教学中论证类比思维在化学教学中的重要作用，剖析知识迁移中定式思维误导的成因及对策，列举几种类比迁移知识陷阱的识别，对发展学生思维能力有着积极的意义。

[关键词]类比思维 知识迁移 定式误导

[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2016）170082

化学教学中，概念、规律和理论等涉及的种种关系都可以是类比的对象。类比启发是立足于已有知识的基础上，把同类知识归纳整理，突出两类具有相同或相似属性的事物之间的对比，以启发学生识别异同、认识规律、变未知为已知，进行联想、比较、推理和验证，举一反三，触类旁通，实现知识的创新。当抽象深奥的知识和性质与某一浅显事物的性质有相似之处时，类比教学方法可使问题简单化和直观化。然而，在化学教学中，类比思维在知识迁移中有时会存在定式误导，那么该如何慎防类比思维在知识迁移中的定式误导呢？本文对此进行粗浅的阐述。

一、简单的机械推论常使类比迁移出现错误

类推法是解决化学问题的一种重要思维方法，如由水含有氢键而推知乙醇也应含有氢键，由不能用电解AlCl3溶液来制铝而推知不能用电解MgCl2溶液来制镁；有机化学也是从官能团来推知新物质的性质。近年来，高考常用类比迁移的信息题来考查学生应用知识的能力。但自然界的事物是千差万别的，事物之间有其规律性，也有其差异性和特殊性。如果我们类比的信息落在这种特殊性上，盲目类比就可能得出荒谬的结论。

1.在知识类推迁移过程中，人们往往易被形式上的相似性所迷惑，忽视情景间的本质区别，牵强附会地进行联想，机械类比，轻率地作出判断。

【例1】 Fe3O4中铁的化合价有+3价和+2价，常有人把它拆开为Fe2O3·FeO或[Fe（FeO2）2]。于是有人写Pb3O4的结构时，进行知识的类比迁移，机械模仿将其写成PbO·Pb2O3，这里就忽视了铅的化合价是+2价和+4价，要用2PbO·PbO2或Pb2PbO4表示才符合化学式对化合价的要求。

2.有些看似容易的基础题常常是命题人经过精密构思的陷阱，考试时很容易在自我感觉良好中大意失荆州，待到试卷发下后却感叹“又错了”。犯错的原因往往是不认真审题，忽视潜在因素的干扰。

【例2】 0℃时，1atm下，100mL水最多能溶解氧气4.9mL；在0℃时，5atm下，100mL水最多能溶解氧气多少毫升？

看到这个题目我们会自然地想起气体溶解度与压强的正比关系，因为温度不变，压强增大5倍，那么所溶解的氧气也应变为5倍，即24.5mL。然而正确的答案是4.9mL，因为这个体积是5atm下的体积，换算到标准状况下就是24.5mL了。学生往往会受“气体溶解度与外界压强成正比”的影响，忽略了通常指的是标准状况下的体积，而本题显然是指5atm下的体积。

二、经验的思维定式会使类比迁移误入歧途

经验是宝贵的，但当它成为一种思维定式时就会起反作用。心理学研究表明，人的第一印象往往在头脑中占主导地位，且易排斥后继意识，从而作为指导思想发挥作用。思维定式也是一种思维的惯性，这种先入为主的观念有时容易形成主观决定客观的错误思维。

1.思维的定式往往是对经验的一种崇拜，在分析和解决问题的思维过程中，

率先应用

最熟悉的材料和方法，只抓住一点，不顾其他，而在解题中又很顺利地落在某个知识点上实现问题的局部解决，形成一种僵化的思维模式。

【例3】 用铝箔包好的2.3g钠块投入水中，则产生H2的质量是（ ）。

A.0.1g B.>0.1g C.<0.1g D.无法确定

实验中关于铝箔的作用我们强调的多是减少钠与水的接触面以减慢反应的速率，便于实验操作和气体收集。因此，学生仅仅把注意点集中在钠与水的反应上，以此计算放出的H2，选择A。实际上由于水已逐步转化成烧碱溶液，铝箔会与烧碱反应产生H2，而这个知识点

的

迁移障碍则可能是平时强化不够造成的。本题应该选B。

2.平时对某知识点或某知识块练习太多，印象深刻，熟能生巧，常在解答某些类似的试题时产生条件反射，且为节省时间不认真分析题意就匆匆答题，往往错而不知。

【例4】 38.4mgCu跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL（标准状况），反应消耗硝酸的物质的量可能是（ ）。

A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3mol

C.2.2×10-3molD.2.4×10-3mol

部分学生审题时不注意细微差别，一看题目“眼熟”就有了“思路”，题目中说硝酸是浓的，那么放出的气体便是NO2了，依方程式计算得出答案D。解题时务必要有动态意识，事物是在不断地变化的，反应过程中的硝酸浓度在不断地变化，当反应到一定时候时就会变为稀硝酸，铜与稀硝酸反应放出的气体是NO，然而很多学生却惯用静止的方式看问题，焉能不错！此题的答案是C。

三、抓住一点就盲目类比，导致知识迁移产生谬误

粗心或思考问题不够深入、统摄思维能力欠缺

的学生，一看题目发现有自己熟悉的内容就激动不已，不

认真读题、审题、分析、比较，盲目类比，匆忙解答，因此吃亏上当。

1.题给材料展示的知识背景由于叙述上某一点的限制，解决问题时则必须完全跳出背景知识的框框，换一种思路去思考、作答。

【例5】 最近，发现了一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面的原子是M原子，棱中点和体心的原子是N原子，则它的化学式为（ ）。

A.M4N4 B.MN C.M14N13 D.条件不够

解答该题时学生往往会与食盐的晶体结构进行联系，应用NaCl晶胞中的原子折算规则：顶点上的点为1/8，面心上的点为1/2，棱上的点为1/4，体心内的点为1，得出其化学式为MN，选A或B。

实际上这样解答正好落入命题者的圈套。晶胞的原子折算规则是在晶体向空间多个方向无限伸展的特殊情况下得出的，而本题给出的是“气态团簇分子”，一个分子内的原子并未与其他分子共享，数一下图中质点就可得出其化学式为M14N13，正确答案为C。

2.面对阅读量较大或与生活联系密切的问题，要发散思维，善于从题给信息里筛选出有用的信息，然后再根据相关信息进行验证，判断知识的迁移是否可行，从而准确有效地回答提问。

【例6】 1971年，美国的斯图杰尔和阿佩里曼在

0℃以下使氟气从细冰末上通过，成功地合成了一直认为不存在的氟的含氧酸——次氟酸。

（1）写出次氟酸的结构式，并指出各元素的化合价。

（2）次氟酸刹那间可被热水分解，得到既可表现氧化性（对NaI）又可表现还原性（对KMnO4）的溶液，试写出相应反应的化学方程式。

碰到这一类型的问题，我们自然联想到类似的次氯酸，考虑到次氯酸的结构式应该写成H-O-Cl，然后模仿出次氟酸的

结构式及化合价的标示为H+1-O-2-F+1

，殊不知F没有正价，正确的解答是H+1-O0--1F。

对于第二问，学生也常常简单地按次卤酸分解的通式代入得2HFO=2HF+O2↑，但是题目中的产物是要有还原性的，而HF和O2却都无还原性，显然不对。

正确分析的思路应从断键上来考虑：→H-F+H-O-O-H，

其化学方程式为：HFO+H2O=HF+H2O2。

由此可见，类比思维不是根据简单比较进行的推理，必须具体分析物质属性间的联系，既要考虑客观事物之间相似的一面，又要注意其差异性，注意避免所比较的内容的落脚点在其差异性上，否则得出的结论将不具有必然的逻辑性。类比时切不可想当然，一定要注意所比事物的相似属性和个性差异，利用求同和求异思维，方可得出正确的结论。

[ 参 考 文 献 ]

[1]王惠萍.教育心理学[M].北京：高等教育出版社，2011.8

[2]龙运海.类比思维策略在中学化学教学中的应用[J].化学教学，2001，3期

[4]宴乐华.“类推”为何总是错[J].中学生数理化.2003，7-8期合刊

[5]钱志英，谢李宁，丁慧芳，等.类比法在生物教学中的应用[J].中学生物教学，2015，10期

（责任编辑 罗 艳）