也谈类比在化学教学中的运用

袁广斌

摘要： 本文作者根据新课改的要求，从创新教育的角度出发，探索了类比思想在化学课堂教学中的运用，以及注意点。

关键词： 化学教学 类比 运用 注意

所谓类比是一种思维的方法，是将两个对象进行比较，根据它们某些方面的类似性或同一性，再类推出它们在其它方面也可能类似或同一的思维方法。在高中化学教学过程中，合理地应用类比方法，可以调动学生的学习积极性，使整个思维活动在课堂中处于最积极最活跃的状态，也是落实学科素质教育，发展学生个性，培养创新意识的一种有效途径。

化学教学中类比思维运用的设置是一种艺术。它需要教师精心设计一种既孕育着迷雾而又引人入胜的情景，提出既不是唾手可得，又非高不可攀的问题，使学生进入“心求通而未得，口欲言而不能”的愤悱状态，从而运用直觉、联想、分析、比较去推理，去活化思维，教师则乘机诱导学生的创造意识，激发他们的创造欲望，培养他们的创造能力。下面笔者就在化学教学中运用类比谈些体会。

一、在化学教学中类比的运用

1.新知识教学时，运用类比。《弱电解质的电离平衡》教学时，学生已具备弱电解质电离是一个可逆过程，在一定条件下可建立平衡，以及化学平衡等知识。因此本节课开始时可直奔主题，首先让学生猜想电离平衡是如何建立的（以醋酸电离为例）。开始学生自然有些困惑，教师可点拨，开始时醋酸分子部分电离出醋酸根离子和氢离子，同时产生的醋酸根离子和氢离子又结合生成醋酸分子，两个可逆过程进行到一定程度时两者的速率（电离速率与分子化速率）有何关系？请画出速率-时间曲线。此时大多数学生会联想以前学过的化学平衡，类比猜得电离平衡的建立与化学平衡建立相似，并画出速率-时间曲线。此时教师可追问电离平衡有何特征？它的移动受哪些因素影响？规律如何？这样无需教师多讲，学生会类比思考出相关问题，教师只需指出它们的差异之处。这就将新知识纳入了学生已有的知识体系中，既复习了旧知识，又落实了新知识；既让学生学得了方法，又培养了能力。知识学得活，用得也活，同时也为后面其他平衡的学习提供了方法。

2.实验教学时，运用类比。《氯气实验室制法》教学时，我们不必按照实验课的常规专教法，可先让学生自行设计这个实验的装置。教师先指出制氯气常用的药品：二氧化锰固体、浓盐酸，反应条件：加热。然后引导学生类比推出：该气体发生装置与实验室制H₂、CO₂的相似，由于反应需加热，应在反应器下放酒精灯（垫上石棉网），同时依据氯气的物理性质类比设计出氯气的收集装置。之后师生再共同完善该实验装置。学生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，也提高了创新设计能力。

3.习题教学时，运用类比。例题：据报道，某石油化工厂用三乙醇胺N（CH₂CH₂OH）₃，水溶液代替氢氧化钠水溶液洗涤石油解气除去其中CO₂和H₂S，年增产值100万元。为什么三乙醇胺能代替氢氧化钠？为什么这种改革可以增加年产值？此题乍看问题非常隐蔽，但可引导学生从三乙醇胺的分子式N（CH₂CH₂OH）₃联想到熟悉NH₃的碱性，类比得出可与CO₂和H₂S反应，三乙醇胺吸收CO₂和H₂S的原因为：

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

类比铵盐的分解性质，得出可增产原因：上述盐热分解放出CO₂和H₂S，三乙醇胺被回收循环使用。在解决这类情景题时，可启发学生从已知或相关条件切入运用类比思维进行联想，对一些含有相似之处的现象或过程，突出其本质，扬弃其非本质的因素，化难为易，化隐为显，化模糊为清晰，化生疏为熟悉，由此及彼，从而创造性地确定解题方向。

二、运用类比应注意的几个问题

1.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，将知识作为创新的阶梯。要充分重视学生认知结构组建，重视对知识的比较、分类，以便有的放矢，思而有得。在学生没有获得必要的知识准备，掌握必要的基本技能之前，让学生去尝试去发现，必会陷入盲目中，久而久之，学习积极性势必受到挫伤。

2.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。

3.运用类比教学，应重视启发式教学。在教学中教师要重视创设问题情景，启发学生独立提出问题，启发学生新旧知识的“结合点”，类比、联想、推理，提出自己的见解，要重视教给学生分析问题和解决问题的科学方法，在学习中养成观察、思考的习惯，养成善于创新的习惯。

4.运用类比教学，应兼顾求异思维。由于类比经历是一个“从特殊到特殊”的过程，其本质是求同思维，并带有一定程度的猜测性，因此在解决问题过程中可能会出现这样情况：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，这就是类比思维的忽然性。因此在教学中运用类比的同时必须兼顾求异思维，既发挥类比思维的独特功能，又避免其不足，使之在解决问题中起到更大的作用。

类比思维是一种古老又极富生命力的科学思维方法，著名数学家开普勒曾说过：“我珍视类比胜于任何别的东西，它是我最信赖的老师，它能揭示自然界的秘密……”因此，在平时教学中，教师有意识地设计情景，经常性地训练学生的类比思维，能提高学生的创造力。可以断言，在现代科学认识获得的全部知识中，用类比思维方法得到的知识所占的比例将会日益增大。

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