类比推理在高中化学教学中的应用

何建平

著名科学家开普勒说：“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……”.在高中化学教学中，如果教师能科学恰当地运用类比推理，就能有效地化解教学难点，促进学生对知识的理解，激发学生的联想，启发思路，学会探究知识的方法.

一、与日常生活知识类比，化解思维障碍

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）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（错误）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正确）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（错误）

著名科学家开普勒说：“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……”.在高中化学教学中，如果教师能科学恰当地运用类比推理，就能有效地化解教学难点，促进学生对知识的理解，激发学生的联想，启发思路，学会探究知识的方法.

一、与日常生活知识类比，化解思维障碍

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）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（错误）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正确）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（错误）

著名科学家开普勒说：“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……”.在高中化学教学中，如果教师能科学恰当地运用类比推理，就能有效地化解教学难点，促进学生对知识的理解，激发学生的联想，启发思路，学会探究知识的方法.

一、与日常生活知识类比，化解思维障碍

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）；

Fe(OH)2+3HNO3Fe(NO3)2+2H2O（错误）

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（正确）；

2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2（错误）