例谈知识类比迁移在科学教学中的渗透

何彬鑫

摘要：本文结合日常教学实践，指出在教学中知识类比迁移的意义和原则，并以案例的形式总结了知识类比迁移在教学中的渗透。教学实践表明，在教学中进行知识类比迁移的渗透，能有效提高学生的学习能力和学习效率。

关键词：类比；迁移；学法

中图分类号：G632.0文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）09-0159

类比法是根据某种事物独特的属性和性质来推断其他相似事物本质属性的一种思维方法。将类比法运用到初中科学教学中，可以将学生已有的知识运用到新的知识中，通过类比从而得出新的模型、规律。本文以“蒸发”和“溶解”为例谈谈类比方法的教学。

一、感受“类比”方法，从微观上建立“溶解”和“蒸发”的联系

[情景1]在讲台上放置盛有半杯水的烧杯，教师轻轻地加入几粒高锰酸钾晶体，先不搅动杯中的液体，这时可以看到杯底的高锰酸钾晶体周围出现了一圈紫红色，而且紫红色圈逐渐扩大，经过相当长的时间，整个杯子里的液体才全部变成了紫红色。教师提问：①将高锰酸钾颗粒刚放入到水中时，看到了什么现象？②过一会儿，又看到了什么现象？③你能从微观的角度解释上述现象吗？④同学们能从微观的角度解释蒸发现象吗？并画出溶解的微观示意图。思考这两种现象有何类似之处？（总结如下）

蒸发：水分子不停地做无规则的运动，有些水分子离开水面分散在空气中。

溶解：构成物质的微粒不停地做无规则运动，有些微粒离开固体表面分散到水中。

设计意图：在进行关于物质在水中的分散状况的教学时，学生通常把“溶解”和“蒸发”分开来考虑，认为这两种现象是独立的没有联系的，这个环节的目的就是让学生从微观的角度认识“溶解”的本质，帮助学生从微观上建立“溶解”和“蒸发”的联系，为后续环节的展开建立迁移点。学生对于第三个问题通常是无法回答的，此时出示蒸发的图片并抛出第④个问题，为学生进行知识的类比迁移创设台阶。

二、尝试“类比”方法，从宏观上建立“溶解”和“蒸发”的联系

[情景2]师：为了加快高锰酸钾的溶解，你觉得可采取那些措施？

生：搅拌、加热或把物质研成粉末。

师：既然“溶解”和“蒸发”在本质上是类似的，那么搅拌、加热或把物质研成粉末这些加快溶解的方法与加快蒸发的三种方法又有怎样的对应关系呢？

同学们整理归纳如下：

师：为什么水温越高，物质溶解越快呢？

生：因为温度越高分子运动越剧烈，微粒离开固体表面散到水中的速度就越快。

设计意图：由于学生在小学四年级时已经学过“可溶性固体物质在水中溶解快慢的三个因素”，所以该环节的目的是唤起学生的旧知，把旧知融入到新知中，尝试运用新知来解释旧知（用分子运动的观点解释为什么温度的高低会影响溶解的快慢），并感受类比法的作用。

三、运用“类比”方法，将“结晶”迁移到“降水”

通过上述环节，学生已知认识到“溶解”和“蒸发”在本质上是类似的，所以在八年级上册第二章第4节《风和降水》的教学中，笔者进行了以下的引导。

[情景3]師：通过第一章的学习我们已经知道“溶解”和“蒸发”有许多类似之处，那在一定温度条件下，一定体积的空气中水能不能无限地蒸发呢？

生：水不能一直蒸发。

师：你是怎么知道的？

生：在一定条件下，物质在水中溶解的数量是有限的。

师：非常好，你已能成功地运用“类比”的方法，将溶解相关的知识迁移到蒸发中。

……

[情景4]教师出示一个装置：在一只烧杯中加入适量的水，在一个表面皿内盛满冰，盖在烧杯上。

师：烧杯中有什么变化？

生：表面皿下出现水滴。

师：这种现象出现的原因是什么？

生：温度下降了，水汽会凝结。

师：为什么温度下降了，水汽会凝结？

生：空气容纳水汽的能力随着温度的下降而下降。

师：你是怎么知道的？

生：大多数物质的溶解度随温度的下降而下降。

师：很好，我们运用“类比”方法又有了新的收获。

学生整理归纳如下：

溶解：在一定温度下，在一定量的溶剂中，物质能够溶解的数量是有限的；在一定温度下，在一定量的溶剂中不能继续溶解某种溶质的溶液，称为这种溶质的饱和溶液。

蒸发：一定温度下，单位体积空气中容纳水汽的量是有限的；一定温度下，单位体积空气中不能继续容纳水汽时水汽饱和。

结晶的条件：溶液达到饱和，温度继续下降，（大多数物质）溶质的溶解度随之下降，溶质结晶。

降水的条件：水汽达到饱和，温度继续下降，空气容纳水汽的能力随之下降，水汽凝结。

设计意图：湿度、水汽饱和等概念很抽象，学生理解起来有一定的难度。教材仅要求学生知道湿度和相对湿度，对于湿度、水汽饱和的概念仅要求阅读了解。

该环节的目的就引导学生运用类比法将饱和溶液、结晶的条件自发地迁移到水汽饱和、降水条件等陌生而较难的领域。学生在知识的有效迁移中感受到了成功的喜乐和类比法的好处，为学生后续运用类比法奠定基础。

反思：在平时的课堂教学中，我们要善于发现、善于比较、善于总结，找到前后知识点之间的联系，设置合理的情境，在新旧知识点间建立实质的联系，培养学生发现知识中的共同点，并对前后知识点之间进行有效加工，把已有的知识经验概括成一般原理，运用到新的事物中，从而把新对象纳入到已有的知识、经验系统中，提高类比迁移的能力。在科学教学存在着许多可以类比迁移的案例，如“速度”和“功率”、“水流”和“电流”、“机械能”和“内能”等，只要教师在平时教学中有意识地渗透类比迁移的方法，学生才会在学习中有意识地运用这种方法，进行高效学习。

（作者单位：浙江省诸暨市陶朱初中311800）