化学中的类比法汇总十篇

时间:2023-06-21 08:59:52

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇化学中的类比法范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

化学中的类比法

篇(1)

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)

篇(2)

比较法在初中化学教学中的应用范围较为广泛。例如在教化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学这一定义时,可以用比较法对学生进行更深一步的阐述。还有在进行饱和度计算公式的学习时,通过对不同的溶解度的比较,可以很好地得出计算公式。因此,初中化学教师在进行初中化学教学时应当对比较法的常见类型进行深入了解并对其应用方法进行有效分析。

一、初中化学教学中比较法的常见类型

初中化学教学有其自身的独特性,并且是科学教育方法和化学知识的有效载体和平台。化学教学中比较法的应用对于促进学生自主学习能力的培养、学习方法的选择、化学基本技能的培养和化学创新能力的养成都有重要作用。以下从几个方面出发,对初中化学教学中比较法的常见类型进行了分析。

(1)横比法。所谓横比法即是将两个或几个同类及相同发展阶段的事物加以并列比较。横比法的目的在于了解这些化学事物的共性和个性。例如在进行氧化物的性质这一知识点的学习中,可以通过四种碱性氧化物跟水反应生成碱,对这四种碱性氧化物进行横比法,从而更好地提升教学的趣味性。又如对长期使用硬水的坏处进行学习时,可以通过浪费肥皂、洗不干净衣服、锅炉容易结成水垢、浪费燃料、易使管道变形、引起锅炉爆炸等内容进行横比法,从而促进学生在今后的生活中对长期使用硬水的危害得到切实的理解。

(2)纵比法。所谓纵比法即是对单一事物从时间上或从历史过程上揭示不同发展阶段的共性与个性。例如在盐酸和硫酸的用途这一知识点进行学习时,可以对盐酸和硫酸在不同历史时期的用途进行纵比,从而可以使学生对盐酸和硫酸进行更进一步的了解。又如在进行防止水污染这一知识点的学习时,化学教师可以对工业三废要经处理达标排放、提倡零排放、生活污水要集中处理达标排放、合理施用农药和化肥、提倡使用农家肥等内容进行纵比,从而促进学生对环境保护更加深刻的理解。

(3)综合比较法。综合比较法是对比要素较多的一种比较方法。例如在对硝酸进行学习时,初中化学教师可以对硝酸具有酸的通性但跟金属反应不生成氢气这一特点进行综合叙述,从而更好地促进学生对于硝酸的了解。又如在加强水质监测这一知识点的学习中,通过对海洋是地球上最大的储水库,海水中含有80多种元素,海水中含量最多的物质是H2O、最多的金属元素是Na、最多的元素是O等知识进行综合比较,从而促进学生对这一知识点的清晰理解。

二、初中化学教学中比较法的应用分析

随着我国初中化学教学水平的不断进步和科学方法教育的不断运用,比较法的应用对初中化学课堂水平的提升有着重要影响,并对学生的逻辑思维能力的培养和创新能力的提升有着重要影响。以下从几个方面出发,对初中化学教学中比较法的应用进行了分析。

(1)实验材料的比较。初中化学教学的比较法在实验材料的应用中比较广泛,并可以对实验材料从定义、应用范围、接触方式都等方面进行分析,从而有效地防止混淆概念现象的发生并促进学生对知识点比较清晰的理解。例如在金刚石和石墨结构的比较中,通过对两种试验材料的硬度、物理性质、化学性质、耐热性、耐火性进行比较,从而更好地对这两种化学物质进行了解。

(2)实验现象的比较。对实验现象进行比较是化学实验的基础,也是得出化学实验结论的重要途径。初中化学教师通过对化学原理和实验现象进行比较,可以促进学生科学学习方法的培养和化学知识的有效获取并能更好地理解化学实验中实验现象和实验结论的关系。

(3)实验装置的比较。实验装置是化学实验的重要基础。在一般情况下化学实验中实验装置通常是固定的。因此,学生对实验设备的比较可以促进实验设备各种功能的实现。例如在氢气的制取及性质这一实验中,学生通过对不同组实验设备的比较,可以对氢气的制取方法和性质都有着更深入的了解。

(4)实验条件的比较。在初中化学教学中通过对实验条件进行有效的比较和分析,通常可以得到更好的实验结果。因此,在进行实验时初中化学教师应当注重培养学生的课堂实践能力,通过对实验条件的比较提升学生从不同的角度研究问题的能力。

总之,随着我国化学教学水平的不断进步和新课程改革的不断深入,比较法在我国初中化学教学中的应用也越来越广泛,其对于化学基础概念的阐述、良好课堂氛围的形成、教学趣味性的提升和教学理念的改革都有着重要的影响。

篇(3)

类比法也被称作类推法,是不同的物质间具有类似的特征,从而获得其他的类似的特征也存在的推理法,科学中的大量假设均是由类比法得出的,具有独特的思维逻辑方式以及独特的价值。化学是一门应用性很强的科学,与实际生活联系密切。因此,运用类比法进行教学,采用生活中的现象对学生进行教学,既能提高课堂教学效率,而且还可以培养学生的科学思维,因此,笔者结合长期的教学实践,就高中化学教学中类比法的应用进行研究。

一、化学教学生活化

教学活动与生活存在天然的关系,陶行知的“生活教育”与杜威的“教育即生活”启示我们:生活本身具有教育意义,而且教学活动本身具有生活意义。因此在教学活动中,必须注重联系社会和生活实践,加强高中课程教学与生活的联系,注重引导学生运用知识去关心社会实际。在新课标的要求中,教学活动需要从学生已有的经验出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注与化学相关的社会问题,从而培养学生的参与意识、社会责任感和决策能力。实现高中化学教学生活化具有多种方式,在实际教学中需要根据学生群体、知识的类型等进行方法的选择。采用类比法进行教学,将课堂上的化学与生活实际相统一,既能起到化难为易、深入浅出的效果,获得较好的教学效果,也能够在过程中培养学生的思维能力。

二、类比法在化学教学生活化中的应用

1.用生活常识类比化学知识。比如对于元素的氧化性、还原性问题教学,采用生活常识类比法,可以帮助学生形象地理解相关概念。采用“登山原理”比拟高价元素表现出氧化性、中间价态的元素往往既有氧化性又有还原性、低价元素表现出还原性的概念,以人在山谷、山腰以及山顶的状态为例,可以让学生很形象地理解元素的氧化还原的概念。

2.用其他学科来类比化学。比如在进行碱金属活泼性对比的教学中,因为从Li到Cs的电子层数增加,失去电子的能力加强,从而表现出碱性加强的规律。为了向学生解释该原理,采用“天高皇帝远”的观念来解释碱金属的活泼性,将原子核比作皇帝,而核外电子比作将军,因为将在外君命有所不受,所以越是离核远的电子,显得更加不受控制,也更加容易失去。用这样的现象解释化学原理,既能够使学生了解到化学的魅力,也能够使学生增长其他的相关知识,获得较为深刻的印象。

3.用现实生活的宏观现象来类比化学中的抽象微观知识。比如在进行微观物质的教学中,采用宏观生活的概念,能够使学生获得相对直观的认识。采用具体的实例类比看不见摸不着的微观知识,使学生理解自己的学习内容。比如在进行摩尔体积的教学中,学生们对于摩尔体积的规定并不理解,笔者采用篮球类比气体分子,解释因为气体分子之间的距离远远大于分子本身的大小,所以在标准状态下气体分子的体积可以忽略不计,最终等物质量的气体的体积相同。

三、类比法教学的成效

1.有利于训练学生的思维。科学的方法是学习和研究科学知识的最好工具,类比法是基于科学探究中假设的最好方法之一,能够使化学知识的学习变得简单。在高中化学的教学过程中,采用类比法进行教学,不仅让学习变得简单,学生的科学思维能力也得到培养。

2.有利于基础知识和基本技能的理解和应用。将化学与社会生活相联系,能够调动学生的积极性,掌握基础知识与生活的基本技能。联系生活中的问题,可以让学生加深理解。采用生活常识进行学习,有利于知识的牢固和提高学生处理实际问题的能力。

3.有利于改善学习方式方法。化学教学“贴近生活、贴近社会”,采用类比法进行教学,将化学教学与生活化联系在一起,激活了学生的思维,开阔了学生的视野,有助于学生养成良好的学习习惯。

4.有利于促进学生对生活的理解与责任感。化学的最终问题是为了解决人类生存的问题,在高中化学教学中,采用生活类比,使学生了解到能源危机、臭氧空洞、白色污染等社会问题,不仅能够让学生了解到化学在生活中的应用,也能够让学生了解到化学的责任,从而树立终身学习的理念。

四、结语

高中化学的教学方法有很多,可以采用不同的方法将化学教学生活化。类比法作为科学研究的常用方法之一,能够有效地将化学教学与生活联系起来,深入浅出地进行教学,同时能够激发学生的思维能力,使学生体会到化学学习的乐趣和化学的责任感,有助于学生学习方式的改进和责任感的提升。

参考文献

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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。

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数学教育家波利亚说:“类比就是一种相似。”把两个化学对象进行比较,找出二者的相似之处,推出它们的一些其他属性也有相似之处,这是学生学习化学概念及性质时常用的方法。因此,教师在教学新的、抽象的化学概念时,运用类比的方法,有利于促进学生调动原有的知识框架,积极学习和理解新知识,最终达到良好的教学效果。

例如在教学“物质的量”一课时,学生普遍感到难以理解。“物质的量”在课本中的表述为“表示含有一定数目粒子的集合体”。由于这个概念在课本中没有直观的感性素材,因此对于“粒子的集合体”这一表述,学生们感到不知所云。为了帮助学生理解“物质的量”这一概念,我列举了生活中的一些事例与“物质的量”进行类比。首先,我列出表1并提出问题:

你到超市购买下列物品,准备购买多少?

首先,通过这个问题让学生对电视机、餐巾纸、大米等物质的计量单位进行思考。其次,经过分析发现:较大的物体以个体来计量,较小的物体以集合体来计量,通常会把多个个体组成一个集体,再给它一个新的量词。例如:餐巾纸30张为一包,大米10千克为一袋等。然后,我再引导学生理解粒子是微观物质,非常小,单独说多少个某粒子时数值会很大。为了方便,学术界就把很多个粒子组成一个集合体,并给这个集合体冠以新的名称――“物质的量”。

由此可见,在化学教学中,教师可将一些比较抽象的化学概念巧妙地进行类比,帮助学生深入浅出地理解并掌握化学概念。

二、在技能拓展中的运用

运用类比思想解决化学问题,其基本过程如图1所示。例如,在进行元素周期律教学时,碱金属元素和卤素的性质的变化规律是同主族元素性质的典型代表,碱金属和卤素的性质在教学时可进行类比迁移。首先,根据课本提供的材料,观察碱金属元素的结构特点,从核电荷数、电子层数、最外层电子数、原子半径等方面可得出的相同点包括:最外层电子数相同,递变性表现为核电荷数、电子层数、原子半径逐渐增大。根据结构决定性质的原理,可知碱金属元素的化学性质相似,即容易失去电子(最外层电子小于4),电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,从而可知碱金属元素随着核电荷数的增加,失电子能力逐渐增强。卤素也是同主族元素,教学时可将其与碱金属元素进行类比,引导学生总结出卤素原子的结构特点和递变性,并推出卤素元素的性质。通过类比,学生可较为熟练地推测出元素周期表中同主族元素的结构特点、性质的相似性和递变规律。

三、在发展创新思维中的运用

类比不是简单的模仿,而是一种创造。当问题情境发生了根本性变化时,教师应引导学生以发散的思维观察和分析问题。也许两个化学对象在表面上毫无共同之处,但通过观察,创造条件,便可找到解决化学问题的有效方法。例如:

已知下列反应都能发生,完成并配应方程式:

①NH4C1+KNH2= ②K+NH3=

这道试题看似陌生,对于高中生来说似乎无从下手。其实,此题正确的解题思路应是将已知信息进行类比联想,即从“氢化物”的角度进行分析:氨为氮的氢化物,水为氧的氢化物,它们在性质上有许多相似之处。氨与水相当,NH4+与H30+(常简写作H+)相当,NH2-与OH-相当,NH2-与O2-相当。若NH3分子接受一个氢离子即成为NH4+,H20分子接受一个氢离子即成为一个H30+;若NH3和H20各失去一个氢离子,即分别为NH2-和OH-;若各失去两个氢离子,即分别为NH2-和O2-。所以,NH4+=H30+,NH2-=OH-,NH2-=O2-。这样一来,便把问题转化为酸、碱、氧化物间以及金属与水的反应。

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一、背景

中学化学在高中阶段多而杂,被学生形象地比喻为“理科中的文科”,主要原因是很多教师教学方法陈旧,以“注入式”“灌输式”的教学为主,学生因此失去了学习的兴趣。但在教学中,教师要敢于尝试新的教学方法,在教学过程中善于培养学生的思维,可在很大程度上提升学生的知识理解能力和学习的积极主动性。当学生观察到物质发生变化和产生一些化学现象时,会自觉不自觉地把这些观察到的东西与已有的知识经验结合起来,这就是一个思维过程。鉴于此,笔者在教学过程中就培养学生思维做了一些探索和尝试。本文拟以分类思维、类比思维、创造性思维这三种典型思维形式为例谈谈思维方法在教学中的应用。

二、典型思维的应用

1.分类思维

分类思维是化学学习中一种常用的思维方法。分类的方法可以根据一类物质之间的共同点或不同点,更有效地学习同一类物质的性质。当问题出现多种可能情况不能一概而论时,按照出现的所有情况来分别讨论,得出不同情况下相应的结论。如在高三教学中,对于有机实验复习,由于实验繁多,我们可以根据仪器的使用情况对其进行有针对性的分类:有冷凝装置的实验和需要水浴加热的实验,据此,我们可以得到有冷凝装置的实验有:制取溴苯、乙酸乙酯、硝基苯、酚醛树脂、石油分馏、醇与氢卤酸反应等;需要水浴加热装置的有:银镜反应、乙酸乙酯水解、蔗糖的水解、纤维素水解、制酚醛树脂和硝基苯等。在此基础上,我们还可以对上述实验进一步分类,如将乙酸乙酯制取和醇与氢卤酸反应归为一类,将硝基苯与酚醛树脂的制取归为一类等等,都有利于学生在高三复习教学中达到事半功倍的效果。

2.类比思维

类比思维是根据两种或多种物质在某一方面具有的相似性,把一种物质的某些特征推广到另一物质的方法。巧妙地运用类比思维,能使陌生问题变得熟悉,复杂问题变得简单,从而达到触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。因而在教学过程中,我有意识地加强了类比思维的应用。如在运用元素周期表解决下列问题时,我们可有效地采用类比思想:如科学实验证明,同主族元素的单质或化合物,其性质相似,如硫化物的性质类似于氧化物,过硫化物的性质类似于过氧化物,试写出下列反应的化学方程式:

(1)CS2与Na2S溶液一起振荡,水溶液由无色变为有色:

(2)As2S6溶于Na2S溶液中: 。

(3)Na2S2溶液中加入盐酸产生淡黄色沉淀: 。

解析:根据同主族元素的单质或化合物性质相似的规律,运用类比思维即可解决问题。

(1)类比CO2与Na2O的反应得:CS2+Na2S=NaCS3

(2)类比P2O5与Na2O的反应得:As2S5+3Na2S=2Na3AsS4

(3)类比Na2O2与盐酸的反应得:Na2S2+2HCl=2NaCl+H2S+S

当然,类比的种类有很多,如相似类比、模拟类比、定性类比、定量类比等,所以在教学过程中,应因材施教,以提高学生学习的积极性和主动性。

3.创造性思维

创造性思维是人类思维的高级水平,它以强烈的兴趣和丰富的知识为基础,通过有关事物的启示触发联想,从而达到认识上的“顿悟”与飞跃的心理活动。

如新教材选修课程化学反应原理的第2章第2节“化学反应的限度”中用二氧化氮与四氧化氮相互转化的演示实验来研究压强对化学平衡的影响。教材的做法是:给注射器中气体加压,通过用颜色的变化来表征平衡的移动。可是当加压时,由于体积的变化,针管内二氧化氮的浓度会加大,颜色会加深。考虑化学平衡的移动,颜色应该变浅。所以要观察到二氧化氮因为化学平衡的移动生成四氧化氮使气体颜色变浅并不太容易。这时老师就可以向同学们提出这样一个思考问题:不观察颜色变化,能不能说明化学平衡的移动呢?我们要研究的是化学平衡的移动而不是颜色的变化啊?然后让学生思考,学生顺着思路往下想,应该可以想到:看压强的变化行不行?然后就可以讨论怎样改进创新才可以得到明显的结论。最后的解决办法是:在两个注射器中分别装入相同体积的二氧化氮和空气并与一个U型压强计两端相连接,同时推动这两个注射器增大压强,观察U型管内液面的变化。这样就很容易看到压强对化学平衡的影响。在本实验中,先带领同学们共同分析实验的不足之处,然后鼓励学生去改进实验,设计合理的方案,这样不仅可以培养学生的创新思维能力,而且还会激励学生敢于创新。

三、研究意义

每种化学思维方法都有其独特之处,都有着其他化学思维方法所不能替代的地方,因此我们在实际运用中要切实根据每种化学思维方法的特性来运用,就能达到意想不到的效果。主要体现为:

1.提高审题效率,激发学习兴趣

合理运用思维方法,可以让学生在审题过程中尽快达到对知识的深层理解,尤其针对一些难点知识,在特定思维充分作用下可让学生更易找到入手点,降低了解题所需的时间,从而大大提升了学生学习的信心,也激发了学习兴趣和主动性。

2.简化教学,提高教学质量

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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);

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    1.2类比法在生物化学和分子生物学教学中的优势。对于教学主体而言。在教学过程中,在生物化学和分子生物学教学过程中,概念的讲解是必不可少的基础过程,但是往往枯燥无味,难以提起学生的学习兴趣,使用类比教学能够将抽象的概念具体化和生活化,让讲解过程变得轻松有趣,让知识变得通俗易懂。对学生来说,也能够用已有经验来解释新的知识,建立新旧知识点之间的有效联系,避免用死记硬背的方法完成学习任务,达到减轻学习负担,提升学习效率的目的。另一方面,对于生物化学和分子生物学的学科特点而言,类比教学具有明显优势。生物化学和分子生物学设计的知识点较为庞杂,需要对理论知识和实践知识进行联系起来进行交叉阐述,且这些知识以概念理论为主,很大一部分是要求学生记忆的基础性知识,学生掌握不牢固对其以后的学习会造成很大的困难。使用类比教学,能够帮助学生将各种知识联系起来,举一反三、触类旁通的巩固旧知识和掌握新知识,具有很好的教学效果。

    2、类比法在生物化学和分子生物学教学组织中的应用

    前文已经详细分析了类比法在生物化学和分子生物学教学中的优势,那么,具体在教学过程中应如何操作?下面将进行具体阐述。

    2.1了解类比教学的特点,挖掘教材的类比因素。在具体的教学实践中,教师所能运用的类比例子并不多,这需要教师在备课的时候有意识的发掘各种能够进行类比教学的因素,否则,仅仅凭借上课时的灵感,随便举例、打比方,这样的类比教学是不科学的,对课堂效果只会起到相反的作用。因此,对于教师而言,应当深入了解类比教学的特点,形成系统科学的类比教学的相关知识,在对两种事物进行类比分析时,不要拘泥于事物之间的颜色、形状等表面属性的相似性的比较,更应对二者的结构、功能进行仔细推敲和分析。对于挖掘出来的类比关系,也不能随意使用,需用讨论和反推等方式进行合理验证,保证在教学过程中所使用的类比教学方法的科学性和严谨性。

    2.2科学使用类比教学法,提高教学的科学性。在生物化学和分子生物学教学过程中使用类比法进行教学,不仅仅是一种教学方式和手段的变化,更要求教师对这种教学方式有更深入的了解,在教学过程中科学的使用,充分体现类比教学的优势地位。在课堂上,教师要清楚的呈现两类知识之间的类比关系,对二者的性质、结构、功能等作出详尽的讲解,帮助学生梳理二者之间的相似性与相异性,使学生更好的理解和掌握知识,能够做出基本的判断和推理,做到举一反三,触类旁通。同时,在教学过程中,可以鼓励学生自己提出类比关系,对他们所提出的类比关系进行讨论,分析类比的可行性和科学性,对于错误的类比关系做出纠正和进行重点讲解,对正确的类比关系做出鼓励,这样可以加深学生对类比因素的了解,让知识掌握的更加牢固。

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在初中化学教学中,概念教学几乎每章每节都有。所谓化学概念,是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性认识,它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态。在化学教学中,概念教学是重要的组成部分。在教学实践中,广大教师形成了化学概念的教学一般过程:概念建立概念理解概念应用的方法。这种传统的概念教学方法,导致学生接受概念情感不积极,学习思维不顺畅,理解不准确,领会不深刻,运用不灵活。那么,作为一名化学老师,应如何上好概念教学。

1.讲清概念中关键的字和词

为了深刻领会概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯。例如,在讲“单质”与“化合物”这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质(因它们就是由同种元素组成的物质),同时又会误将食盐水等混合物看成是化合物(因它们就是由不同种元素组成的物质)。

又如在初中教材中,酸的概念是“电解质电离时所生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。”其中的“全部”二字便是这个概念的关键了。因为有些化合物如NaHSO4它在水溶液中电离是既有阳离子H+产生,但也有另一种阳离子Na+产生,阳离子并非“全部”都是H+,所以它不能叫做酸。因此在讲酸和碱的定义时,均要突出“全部”二字,以区别酸与酸式盐、碱与碱式盐。

2.通过实验等直观形象教学,帮助学生导出并形成概念

由于刚进入九年级的学生,思维能力的发展正处于从形象思维向抽象思维的过渡时期,形象思维多于抽象思维,再加上初中学生刚接触化学,缺乏理解接受化学概念的基础,往往对概念印象淡薄,理解不深,对抽象概念的学习离不开感性材料的支持,在形成概念时要做相关实验加以验证;同时要照顾到化学概念形成的特殊性,要遵循学生从感性认识到理性认识的规律,不可急于求成,化学教学中教师应尽可能采取各种直观手段,如实验、模型、幻灯、图表、录像、多媒体等形象教学模式,积极启发,给学生提供丰富的感性认识,帮助学生形成概念。

3.通过分类归纳教学法,帮助学生形成概念体系

教学中将分散在2册化学课本里比较零碎的20多个关于物质的概念按其的组成、结构、性质、用途等进行相应分类,并将同一类概念按其相互关系归纳在一起,让学生形成概念体系,使教材中零散的知识连成有序的知识网络,可突出概念的系统性和各概念中的包容关系,便于学生掌握。如物质类概念可归纳为:混合特、纯净物、单质、金属、非金属、化合物、无机物、酸、碱、盐、合成材料、复合材料、塑料、纤维、橡胶、蛋白质、脂肪、淀粉、维生素、溶液、乳浊液、悬浊夜、合金等,也可以让几位学生到黑板上把这些概念用“树状”分类法整理板演出来,从而构建层次清晰、简明扼要、科学规范的“概念图”。这样通过知识回顾、信息筛选、为知识构建做好铺垫,能用化学的眼光认识丰富多彩的物质世界,为学好化学概念进行系统归纳总结,帮助学生形成化学概念体系。

4.通过应用类比教学法,帮助学生加深对概念的理解

教学时,为了帮助学生加强理解记忆,对某些概念常常采取类比教学。如教学“原子”和“离子”的区别时,先明确定义:原子是化学变化中的最小微粒,离子是带电的原子或原子团。一是从结构上时行类比:

4.1 原子的核电荷数“等于”核外电子数;

4.2 阳离子的核电荷数“大于”核外电子数、阴离子的核电荷数“小于”核外电子数。

二是从性质(颜色、化学性质、带电与否)上进行类比(以Na和Na+为例),钠原子(Na):

1、金属钠呈银白色;

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[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

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