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化學中的類比法

時間:2023-06-16 16:05:14

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學中的類比法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

化學中的類比法

第1篇

【關鍵詞】 類比方法 類比模型 化學教學 思維過程

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1674-4772(2013)10-050-01

一、類比方法在化學中的重要意義

所謂類比,一般需要兩個具有一定相似性的對象,人們可以通過認識其中一個對象的某些特性,進而推斷出另一對象的特性,當兩個對象一個抽象一個具體時,類比在科學探究上表現出的價值就更加高了。

(一)基本類比思維模式

從類比的定義,不難推測出其基本的思維模式。以認識對象A為例,假設我們事先已經知道A對象具備①、②、③三個特性,而已知的B對象同樣具備有①、②、③三個特性(或者具備三個類似的特性),同時還具備有特性④,那么我們就能推測出A對象同樣具備特性④(或者具備類似的特性)。

其重點在于,我們首先要已知到對象A的部分特性,并能找到具備同樣或類似特性的對象B.

(二)類比方法在化學中的重要意義

由于類比能夠將未知事物的性質轉換為已知事物的性質,或者將抽象事物的性質轉換為具體事物的性質以供我們探究,因此,類比方法在化學中具有很深刻的意義。

1. 通過類比,我們可以提出科學的化學假設,并針對性地進行驗證。原子結構模型的提出,正是一個類比的良好應用,以湯姆生和盧瑟福為代表的化學家將原子結構與西瓜、太陽系進行了類比,提出了符合當時社會認知水平的原子結構模型,進而通過科學的實驗探究,才終于得到了最終的原子結構。

2. 通過類比,我們可以根據已知物質的特性,探索未知物質。不少科學家通過元素周期表,類比同族元素,得到了不少未知元素的化學性質,這就是類比法在探索未知物質上的應用。一個有代表性的例子就是稀有氣體真化合物Xe+[PtF6]-的發現,巴特列正是通過類比氧氣與氙氣的相似性,推測出既然存在有化合物O2+[PtF6]-,那么就可能存在有Xe+[PtF6]-,才最終得出了該成果。

3. 通過類比,我們可以通過已知的化學知識,解決未知的化學問題。一個很簡單的例子,就是可以通過氧化物與硫化物間的相似性,根據氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉,推測出硫化鈉與二硫化碳反應可以生成三硫代碳酸鈉。當然,通過類比得出的結論,不經過有效的驗證,是不能夠成為最終結論的,例如,氫碘酸與氫溴酸也有部分類似特性,但如下推斷是不成立的:

Fe(OH)3+3HBr=FeBr+3H2O Fe(OH)3+3Hl=Fel+3H2O

可見,類比方法的應用極具意義。既然類比方法、類比思維在化學知識的探索中有如此深刻地應用,那么將其融入到教學中,自然會產生良好的效果,既能保證學生準確理解了化學知識,又能保證其掌握類比這一科學的探索認知手法。

二、類比方法在化學教學中的應用

(一)類比方法在概念教學中的應用

概念,尤其是化學概念,一般都是非常抽象的,這種時候采取類比的方式,將抽象轉化為具體,就能夠保證學生理解透相關概念。例如,在教授“物質的量”相關章節時,可以將其與“長度”這一概念類比,在教授“同位素”相關概念時,又可將其與“元素”這一概念類比等,學生往往難以接受新事物,但對“長度”與“元素”這些舊事物卻有很好地理解,這樣簡單地類比,學生自然就能夠理解摩爾與物質的量的關系就是米與長度的關系,氕氘氚又同為氫元素的同位素了。

(二)類比方法在規律教學中的應用

雖然不少化學反應規律可以通過實驗教學的方式展現在學生眼前,但礙于條件限制,更多的反應是不可能通過實驗進行教學的,這時,我們就可以通過類比法,將未知的化學反應與已知的化學反應相結合。舉一個簡單的例子,在講解化學可逆反應的平衡概念時,完全可以通過類比已經為學生掌握的溶解沉淀平衡現象,使學生了解這是一個動態平衡。

(三)將化學知識與實際現象類比

學生最熟悉的永遠都是自己的日常生活,那么將抽象知識與日常生活類比,必定能使學生更好地理解這些知識。例如,在講解共價鏈的極性與非極性時,可以以書桌上常見的“分界線”作為類比對象,位于中間的分界線就是非極性共價鍵,而偏向一側的就是離子鍵。這樣一來,學生就比較容易理解相關知識了。

三、結束語

總之,類比方法是一種科學有效的知識獲取手段,在化學教學中有其顯著的優勢,事實上,不少化學原理就是通過類比方法得到的,這就說明,我們有必要培養出學生的類比思維,在日常教學中積極運用常見的類比方法與類比模型,只有這樣,才能保證學生能夠有效吸收抽象的知識,并養成類比的科學思維習慣。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李偉.類比思維在中學化學教學中的應用研究[D].東北師范大

學,2009.

[2] 盧為民,金汝來.試談類比思維與化學學習[J].新課程研究,

2010(05).

[3] 龐學瑞.化學教學中的類比方法和應用[J].管理觀察,2009(04).

第2篇

【關鍵詞】高中化學 比較 類比 歸納 復習策略

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2017)02B-0164-02

在復習階段有一部分教師仍然沿用傳統的教學方法進行教學,使用大量的題目讓學生來做,以此來加強對化學知識的理解和應用。但是化學的知識點復雜,如果學生一味地做題,沒有掌握復習的方法以及解題的思路,那么每天即使做大量的題目還是無法提升化學成績。在新課標的理念下,教師要不斷創新教學模式,讓學生能夠主動地對化學復習進行探究,提升復習效率。在此筆者講一講幾種常用的復習策略。

一、比較法

比較法是將所掌握的知識、概念進行對比,發現其中的相同點與不同點,在比較中發現兩者的本質區別。在化學復習中使用比較法能夠將容易混淆的概念很好地區分開來,在一些容易出錯的地方進行重點把握、加深印象,提升復習效率。一般在化學中使用比較法是將基本概念進行比較,將理論知識進行比較,將化合物的性質進行比較,將計算方法進行比較,將不同實驗過程進行比較,在比較過程中,找到兩者的不同特征。我們在使用比較法進行復習時,可以使用表格的形式進行比較,讓兩者的關系更加直觀、清楚,以幫助理解。例如在化學鍵的復習中,“離子鍵”與“共價鍵”的概念是學生很容易混淆的地方,我們使用比較法進行復習,列出如表1的比較表。

表1 離子鍵與共價鍵比較表

共價鍵 離子鍵

成鍵粒子 原子 陰陽離子

成鍵元素 主要是非金屬元素和非金屬元素 主要是活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素

成鍵條件 成鍵原子得失電子能力差異較小 成鍵原子的得失電子能力差別較大

鍵的本質 原子間通過共用電子對形成的相互作用 帶相反電荷離子之間的相互作用

舉例說明 HCl中的H-Cl鍵 NaCl中Na+和Cl-之間形成的化學鍵

學生在初學離子鍵與共價鍵的時候容易將這兩個概念弄反,如果在復習的時候沒有讓學生弄清楚這兩個概念,那么在考試中碰到這些內容時就會出現概念性的理解錯誤。使用比較法進行表格比較,能夠直觀地看出共價鍵與離子鍵兩者的不同。在復習中,教師要教會學生做比較表格的方法,能夠自主地制作表格,將自己容易混淆的概念進行辨析,準確把握概念,提高自己的記憶力,提高復習效率。

二、類比法

類比法與比較法相近,都是將兩者進行比較,比較法一般用在容易混淆的概念比較中。類比法是根據兩種事物的相似屬性,從已知一類的屬性,類比出另一類的屬性,或者從自己知道的解題方法中類比出未知題型的解題方法。通過聯想,由新知識引起對已有知識的回憶,再通過類比,在新的知R中找到與已有知識相似的地方。類比思維是通過類比進行聯想,從而不斷拓展創新。在化學中許多新的知識點都是通過已掌握知識點拓展而來,如果單獨地進行每一章知識點的學習,那么學生的記憶無法形成連貫性。使用類比的方法,讓每一個新知識點在學生腦海中都有與之相對應的舊知識點,把新知識看作舊知識的延伸,這樣做有利于學生將所學知識連在一起。在進行化學復習時,對學生的學習薄弱環節,教師可以引導學生進行知識類比,使學生更容易理解復雜的概念。

例如在復習“物質的量”中的單位摩爾時,運用類比思維,將物質的量與長度相似,這樣學生就知道表示物質的量的多少的摩爾與測量長度的米一樣都是單位。或者,將這類比到生活中,物質的量就像生活中的“購物袋”,物質中的粒子就像購物袋中裝著的綠豆。我們知道,由于綠豆顆粒較小,所以超市將綠豆一小袋一小袋地裝起來,以方便選購。同樣的,將一定數量的微觀的離子“裝”作“一袋”,1摩爾就是這樣的“一袋”離子,并把它作為計量單位。又如,在復習“元素周期表”時,我們也可以使用趣味的類別方法,將“核內質子”比作皇帝,將“核外電子”類比為平民,如果電子層數越多,則平民離皇帝的距離越遠,皇帝對平民的掌控力度就越小,最外層的電子就容易丟失,這也印證了“天高皇帝遠”這句俗語。利用這類趣味的方法進行類比復習,能夠使學生在枯燥的復習中增加不一樣的色彩。教師給學生舉出的不同例子會讓學生受到啟發,從而進行聯想,更好地掌握知識。學生如果能夠在自主復習時使用類比法,將生活或是趣味的故事與化學概念進行類比,那么就能更好地理解一些復雜的化學概念。如果將這種類比方法應用到做題中,那么再難的化學題都能夠從容應對,都能從類比中找到相似的方法,一步步地解答,得出正確答案。

三、歸納法

歸納是將概念中的不同內容按照不同特點進行總結歸納,這是一種聚合型思維。在化學復習中,教師最常用的就是歸納法。歸納法能夠有效地將化學中相同類別的知識點進行歸納,使學生在頭腦中形成“知識樹”,將概念牢牢地記在自己的腦海中。例如復習“海水”的物質時,可以如圖 1 的方式繪制圖像,使之更直觀,更方便記憶。

也可以使用一些基礎的符號對知識點進行歸納,如進行“相等式量”復習時,可如圖 2 所示進行歸納。

通過不同的方式進行歸納,能夠使學生直觀地看出不同概念中含有的不同物質以及化學概念。教師可以引導學生進行“知識樹”的繪制,在一張紙上將高一到高三的所有化學知識點繪制到一張圖中,遇到不理解的概念就畫上一個問號。繪制完畢后,讓學生看一看自己在這幅圖中有多少個問號,是屬于哪些方面的內容,針對自己知識薄弱環節進行重點復習,不斷填滿紙上的問號。這張圖就是化學學習的“知識樹”,在這樣有效率的復習下,學生的化學知識樹會更加穩固。學生也在不斷繪制的過程中,對化學概念理解得更加透徹。當遇到綜合的復雜的題目時,對照知識樹從一個個已知條件中區分出它屬于教材中的哪些概念,然后一一地進行對應分析,就能快速地找到正確的解題思路。

第3篇

類比是根據兩個(類)對象之間在某些方面的相似或相同,從而推出在其他方面也可能相似或相同的方法.其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是主要的、本質的、必然的.類比作為一種指導性的策略,非常有利于引導學生解決化學問題.由于知識經驗和抽象概括能力的不足,當學生面臨一些與自身認知結構相偏離的化學問題時,往往一籌莫展,有時試圖用純演繹或純歸納的方式推理,最終也難奏效.而類比卻成為十分活躍的思維工具,在已知和未知之間迅速架起一座座橋梁,形成解題之捷徑.在高三化學復習教學中,很多學生出現“講過的題會,未講過的題目不會做 ”,“概念 、原理記住了,可就不會靈活運用”,學生考試成績不太理想.基于此種現象,教師要引導學生將書本中熟悉的知識類比到新的問題中,通過問題教學激發學生思維,鞏固已學知識,培養學生類比遷移、分析解決問題的思維能力和演繹能力.

一、運用類比策略,訓練學生的思

維能力

思維能力是能力的核心.思維能力的高低將直接影響到人的整體能力的高低水平.類比策略的運用,有利于學生廣開思路.通過比較,誘發悟性,從而能進入新穎別致的構思設計,最終獲得準確而清晰的解題途徑和方法.

近幾年高考試題的特點:“題在書外,理在書中.”這類題目多數取材于最新的化工生產、科研成果、新的實驗結果,對學生來說,這類所謂“新類型”的題目“陌生度”大,綜合性強,靈活多變,解答時需要前后聯想甚至需要合作討論.對于這類題,我們不但要在平時加強引導學生學會把信息與自己所掌握的知識進行類比,還要讓學生通過類比產生聯想從而解決問題.利用類比策略的關鍵是找到新題型與原題型的可類比點,即二者有相似性,從而用相似方法解答相似習題.

新題型與原題型之間的相似性表現在問題情境、表面關系和深層實質關系的相似性.若以情景和表面的相似性來解決試題,是不能完全得出正確地答案的,所以要把深層實質的相似性的關系建立起來,才能有效地解題.

例如,燃料電池,電解質不同,反應原理相同,正負極分別是還原氧化反應,不同的是電極反應式不同.利用類比策略可以解決以酸、堿、熔融物為電解質的燃料電池.酸性下,碳轉化為CO2,氫轉化為H+;堿性下,碳轉化為CO2-3,氫轉化為水;熔融電解質對應的燃料電池類似于堿性燃料電池,負極是借助電解質的陰離子進行反應,正極生成對應的陰離子.只要分析清楚反應的本質,電極反應式就不難寫出.學生只要學會解答常見燃料電池的簡單習題,歸納總結一些規律性的知識,遇到類似的問題時就可以迎刃而解.再如:類鹵素或擬鹵素的化學性質與鹵素單質相似,學生熟悉鹵素單質化學性質,就能解決類鹵素或擬鹵素的相關練習.

二、運用類比策略,培養學生的演

繹能力

類比主要是找出兩類對象的特殊本性,而演繹主要是從一般到特殊.“演繹”是指根據已有的知識規律、理論,將共同要素的新舊知識進行類比,運用已有的規律、理論來指導新的學習與解答新的問題.演繹法在高中化學中應用比較多,如在基本概念、基本理論、物質性質等中應用廣泛.培養學生的演繹能力,關鍵是進行類比聯想,異中求同,同中求異.類比策略主要有系統類比、正反類比、新舊類比.

系統類比主要用于基本概念和基本理論中,如學習化學平衡后,再學習電離平衡、沉淀溶解平衡時就比較容易.因為它們有共同的一般原理:在同一體系中,正逆反應同時進行,且正逆反應速率相同時,就達到平衡狀態,即“異中求同”.通過對比,不同的化學平衡狀態是有區別的,及“同中求異”.再如:學習化學反應、氧化還原反應、離子反應等理論,他們共同的是產生新物質,不同的是反應物的符號不同.在復習中通過對比,就可以使知識學活并系統化正反對比是從正、反兩個方面進行比較的.如,氧化反應與還原反應、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性、沉淀與溶解、化合與分解、原電池和電解池、充電和放電等.只要記住一方,另一方正好相反,不用都記,都記反而會記混淆.

第4篇

一、實現新舊知識的聯結

類比推理無論是在知識的獲取與掌握中,還是在實際問題的解答中都能夠發揮很好的輔助功效.首先能夠起到的一個作用便是可以實現新舊知識的聯結,能夠幫助學生有效搭建新舊知識間的橋梁,這一點在實際教學中有著很重要的教學實踐意義.對于那些基礎知識較為一般,且學習能力不足的學生而言,搭建新舊知識間的聯結是這些學生普遍面臨的一個難題.學生容易學了后面忘記前面,對于知識點之間的關聯缺乏洞察力.要想化解這個問題,類比推理的思維能夠發揮功效.在教給學生類比推理思想方法后,學生明顯能夠感受到新舊知識間的聯系,對于相關知識點的掌握也會更加牢固,這無疑是對于課堂教學效率的一種推進,也能夠幫助學生構建自身的知識架構.例如,在講“二面角”時,教師可以將“二面角”與“平面角中的角”相結合,展開新舊知識類比教學.教師可以通過類比兩者的圖形、定義、圖形的構成、表示的方式等方面來深入類比教學.學生在過往的學習中腦海里已經基本形成了“平面角中的角”的概念,學生可以根據自己的理解將知識進行類比推理,這樣能幫助學生更好地掌握新知識.類比推理的方法在很多新知的教學中都能夠發揮積極的教學輔助功效,不僅能夠借助學生已有的知識體系為新知教學提供鋪墊,而且能夠培養學生的思維能力.

二、構建完整的知識體系

類比推理還能夠幫助學生構建自身完整的知識體系,這對于學生知識應用能力的培養與深化將會很有幫助.隨著學生積累的知識的不斷增多,不少學生都容易對于相關聯或者有一定相似形的知識點造成混淆,學生對于一些有聯系的定理、定律以及計算方法與計算公式等容易弄錯.這一方面反映了學生對于基礎知識的掌握不夠牢固,另一方面也是學生思維能力不足的一種體現,這些都會對于學生完整的知識體系的構建造成阻礙.要想化解這類問題,教師可以借助類比推理的方法來深化學生對于相關知識的理解與掌握,可以在知識教學時透過知識點的類比來深化學生對于不同概念的理解與區分,進而幫助學生構建更為牢固的知識體系.例如,在講“雙曲線”時,教師可以將“橢圓”和“雙曲線”知識相結合,可以將兩者的方程、對稱性、焦點、離心率、準線、漸進性方程、曲線上點M處的切線方程相類比.通過這些知識,可以將“橢圓”與“雙曲線”之間的各種知識系統化.“橢圓”與“雙曲線”之間本身就存在很多的相似之處,學生在記憶時可以將兩者相結合記憶,這樣會讓學生更好地理解與記憶,在掌握知識的時候更加全面,記憶更加牢固.又如,在講“共線向量”、“共面向量”、“空間向量”時,教師可以通過知識間的類比進行授課,將這幾個知識點之間的基本定理、基本定理的變式、基向量、基向量的個數之間進行類比,讓學生更好地理順它們之間的關系,完善學生對于這些知識的認知結構.

三、培養學生的思維能力

類比推理的方法,不僅在知識教學時能夠起到很好的輔助功效,而且對于學生思維能力的培養也很有幫助,尤其是在提升學生的解題能力上能夠起到推動作用.很多解題思想、解題方法與解題技能都可以得到發散與延伸,不僅在一類問題上可以有很好的應用,在其他問題的解決中也可以發揮良好的功效.這便是類比推理思維的一種直觀體現.因此,讓學生在具體問題的解答過程中有意識地應用類比推理思想,能使很多復雜問題迎刃而解.例如,在講“空間圖形”時,教師可以將學習平面三角形時的余弦定理拓展到“空間圖形”中,可以類比余弦定理,寫出斜三棱柱的三個側面面積與其中兩個側面所形成的二面角之間的關系式.這樣就將平面三角形中的余弦定理運用到空間斜三棱柱中.通過上述問題的探討可以發現,類比推理思想是數學知識的重要源泉,它能夠培養學生創造性的思維方式,讓學生大膽地思考問題,并且靈活找到問題的解答方案.

四、總結

總之,類比推理的思想能夠在高中數學教學中發揮積極的教學輔助功效.類比推理,不僅能夠有效地實現新舊知識點間的聯系,進而能夠幫助學生構建更為完整與牢固的知識框架與知識體系,還能夠培養學生的思維能力,尤其是在提升學生的解題能力上能夠起到很好的推動作用.因此,在數學課堂教學中,教師要深化對于學生思維能力的培養,要讓學生掌握更多經典的思維方式,這對于學生綜合能力的提升將會很有幫助.

作者:周利芹單位:江蘇省響水中學

第5篇

關鍵詞: 物理教學 類比 KPK

類比是物理學中常用的一種教學和學習方法,把已經熟知的事物(類比對象)類比為未知的事物(研究對象),然后根據兩個對象之間存在著某種相類似的關系,利用邏輯推理的思考形式,從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應的性質。奧蘇貝爾強調,新的學習必須能與已有的認知結構中的舊經驗取得關聯,才是“有意義的學習”。他提出的比較性先行組織者就是運用類比的方法將新概念與認知結構中現存的舊概念作聯接,以獲得新知識。這種通過學生已有的舊經驗來同化,調整新知識的學習方式,正好符合建構主義的基本主張。

物理學史上利用類比的方法對物理學作出杰出貢獻的例子很多,比如1767年普利斯特列以非凡的洞察力領悟到電力可能與萬有引力相似,都符合反比平方定律,這一點在1784年被庫倫通過扭秤實驗所驗證;日本物理學家湯川秀樹把核力和電磁力進行類比,認為電子間的相互作用是通過交換某種媒介粒子而間接地發生,從而提出核力的介子理論。在物理教學中,類比方法也是學習和科研的一種行之有效的重要手段。教師可把聲波與光波、電磁振蕩與簡諧振動等進行類比,將已知的知識經過經驗遷移,運用到未知的知識中,把它們聯系起來從而發現新規律,推出新知識。

德國卡爾斯魯厄物理課程(簡稱KPK)是一套全新的思維結構和教學方法的物理教材,此課程的特色之一就是采用了大量的類比方法重構了學生來自生活世界的概念。其中的類比方法按認知層次大致可以分為兩類。

一、形式特征的類比

形式特征的類比主要在比較來源和目標兩者的表面特征的相似性,從形式上建立一一對應關系,屬于較低層次的認知。在KPK中把實物型量類比為實物,我們可以像處理實物(比如水、空氣等)一樣來處理這些量。這些實物型量包括質量、能量、電荷量、動量、角動量、熵等,它們都可以被想象為一種物質或液體。能量可以從一個物體傳遞到另一個物體上,在形式上具有流動性,因此我們就可以把能量看成流體來研究。

1.語言描述方面,我們可以說電荷量從A流到B或者說電荷量離開A到達B。例如,圖1中電動機正在給電容器右邊的極板做功,電場中左邊極板的勢能在增加。如果用實物型特性可以描述此過程為:“能量通過繩子和右邊電容器極板流進電容器的電場。”圖2中人拉繩子,使小車動量發生變化。我們可以說:“動量通過繩子流進小車。”像這樣的日常生活中的語言對于沒有學過物理的學生來說都是非常熟悉的,也便于理解。

2.概念表述方面,KPK依據已知概念形成的思維路徑,構建了新的概念。例如生活中我們通常將能夠完成液體或氣體從低壓處傳輸到高壓處的工具叫做“泵”。在電學中,電源在能使電量從低電勢流到高電勢,就像水泵一樣使水從低壓處流動高壓處,因此在KPK中電源叫做電泵。類似的,在力學和熱學中把這樣的泵叫做動量泵,角動量泵和熱泵。在化學反應中叫做反應泵。再比如,表1通過形式上的轉換把動量流和水流之間進行類比。

二、結構性特征上的類比

結構性特征的類比是根據來源于目標所潛存的屬性特征或功能等相似性,進行關系的對應,屬于高層次的認知。KPK物理課程是以實物型量為中心概念,用實物型量流來構建整個課程。“流”的思想貫穿著整套教材。

根據吉布斯基本方程式:dE=TdS+φdQ+vdp+μdn+…在數學結構上的變換得到能量在各分支學科的傳遞方程:P=TI+φI+vF+μI+…稱之為能流方程。其中TI表示熱能;φI表示電能;vF表示機械功;μI表示化學能。能量變化的形態取決于能量變化不為零的那一項,如果TI是唯一不為零的項,那么能量就以熱的形式變化,這樣方程就可以簡化為:P=y?I。根據這種結構特征上的相似性,我們不但很容易看出物理學各分支學科的類比關系,而且把化學、信息學與近代物理的部分都統一在一個結構之中。任何一個物理過程都是能量流動的過程,而能量的流動總伴隨著一個或一個以上的實物型量的流動。這些物理規律和結構重復出現在各個學科之中學生只需要學習一次,如要掌握可以較大程度地提高學習和教學的效率。

通過這種結構上的類比,便得到了簡單而有效的能量傳遞的圖像,如圖3在KPK中把這種圖叫做能流圖,其中能量收發器是指在物理過程中可以提供或接收能量的裝置。例如圖4就是發動機工作的能流圖。任何一個物理過程都可以通過類似的能流圖來表示,從而在學生的頭腦中把物理過程加以形象化。

類比方法符合人們的認識事物的規律,不僅可以把新的知識納入到原有的知識中去,把抽象的概念變形象,變難為易,而且可以在學習知識的過程中舉一反三、觸類旁通。當然這種類比方法不能過度地使用,類比教學也是有限制的,在這里就不作具體說明。KPK通過大量的類比方法增加了學科之間的聯系,進一步完善了物理學的知識體系,同時學生的知識遷移能力也得到了增強。這種課程的設計思想可以對我國的物理教材起到很好的啟示作用,從而推動我國的物理教材的改革。

參考文獻:

[1]蔡鐵權,姜旭英,胡玫.概念轉變的科學教學[M].北京:教育科學出版社,2009,(3):282-288.

[2]F.Herrmannand,G.Job著.陳敏華譯.德國卡爾斯魯厄物理課程――中學物理(1、2、3)[M].上海:上海教育出版社,2007,(9).

[3]陳敏華.德國卡爾斯魯厄物理課程的結構和特色[J].物理教學,2007,(11).

第6篇

【關鍵詞】盲人;教學;講解式類比

在盲人教學中由于盲人自身的生理特點和缺陷限定了教師在授課過程中所選擇的教學方式更加局限化,如多媒體教學的應用、觀察法的應用等等。由于對物體的形狀認知的缺失和對物體理解具有偏差性甚者有些事物是抽象性的無法感知,所以加大了盲生在學習中的難度。如何讓學生更快更準確的理解和掌握,經過多年在教學中的摸索,發現講解式類比更適合盲生的心理和生理,有力的提升了教學質量,也極大地鼓舞了學生的學習熱情,形成了樂思、好學的良好的學習氛圍。

1 類比及類比講授的概念

1.1 類比 類比就是從已有的知識經驗中提取一個問題、概念或情境,然后把這一問題、概念或情境應用到新的問題、概念或情境中去。記憶中已有的問題、概念或情境稱為“源”,當前的問題、概念或情境稱為“靶”。類比思維的核心是通過一個影射過程,將知識從一個情景轉化到另一個情景,即在一個信息的主要方面和另一個信息的主要方面找到一一對應的定勢(通常不能完全一致)。類比即邏輯學中定義的“類比推理”。利用有關的經驗來解決一個當前問題的一個主要障礙就是要找到相關的過去經驗。學習者通過特征及特征間的聯系,可能回想其先前的樣例,這一回憶激活了當前問題有關先前問題中的抽象信息。

1.2 講解式類比 講解式類比即類比講授是指在學習中能夠類比推理的形式應用類比信息的表征。在教學過程中運用類比建構方法對于優化學生的思維品質、深化理解概念、提高學生學習效率等具有特殊的意義.所謂類比建構,是指根據兩個或兩類事物在某些屬性上相同相似,從而推出它們在其他屬性上也相同或相似的一種推理方法.其推理模式可表示如下:類比對象A B類比屬性XYZW XYZ于是猜想對象B也具有屬性W。

2 類比在按摩教學中的應用舉例

2.1 人體解剖學的應用

我們在講解人體解剖學的心血管系統時,把心臟的功能比作泵將血液輸送出去,而血管就像管道一樣將血液運送到組織器官起到營養作用。血管分為動脈、靜脈,毛細血管。我們把動脈類比成出水管,靜脈類比成回水管,而毛細血管是動、靜脈銜接處即出水管和回水管的銜接處。心臟泵出動脈血,由動脈攜帶氧分在組織器官中被消耗代謝,在毛細血管處銜接轉為靜脈血流入心臟。還有在講解腦垂體的解剖位置時,我們把整個顱腦類比成教室,把腦垂體類比成掛在教室正中的燈泡,這樣一個簡單的類比將原來復雜的、抽象的、具體的文字描述簡化成日常生活中常見事物更加形象化、直觀化,對于視障學生通過日常生活中學生能夠感知和理解的事物去理解一些新內容、新知識,這種講解方式學生更容易接受和理解。

2.2 中醫基礎理論中的應用

中醫基礎理論“精氣學說”中,氣的運動方式有四種:升、降、出、入。如果從文字表面理解學生很難理解這四種運動形式,我們通過類比將其創建到情境中:氣的升的運動方式可以類比我們打嗝現象;氣的降的運動方式可以類比我們說話、咳嗽耗氣的現象;氣的入與呼吸的吸氣過程聯系起來;氣的出與呼吸的呼氣過程聯系。通過利用一些熟悉而又常見的現象進行類比極大的有助于學生理解一些陌生而又抽象的知識。

3 教學中類比有效特征

在教學中我們應用類比進行教學,但是類比教學不是萬能的,不是任何知識都可以應用類比去講解,這就要求我們牢牢把握教學中類比有效性的一些重要特征。第一,類比能夠幫助學生回答推理性的問題。提供類比將迫使學生思考類比結構能促進他們對新概念的理解。第二,類比對初學者的作用比高級學者大,初學者能夠根據已知領域推論未知領域。同其他教學方法一樣,類比教學雖有其獨特優勢,但也有其自身的缺陷和局限性。一方面,開展類比教學就需要對源問題進行必要的分析、闡釋,并要靶問題進行對照比較,這需要我們有豐富的教學經驗積累和花費大量的時間去研究和選取合適的“源”;另一方面,在類比過程中,學生的思維主體有一個從源問題到靶問題再從靶問題回到源問題變換轉移過程,這在客觀上存在著分散學生注意力的可能性。因此,我們在選擇類比法教學時,應充分考慮其必要性,切忌濫用。僅有很強可比性,并不意味著一定會有理想的類比效果,因為類比的成敗還與學生對源問題本身的認知和了解程度密切相關。不難理解,假如學生對源問題本身尚且一無所知,那么,進行類比遷移和類比推理也不可能實現的。這就是說,我們在設計和構建一個類比時,必須立足于學生的先備知識,選擇學生了解的、熟悉的,最好是學生喜聞樂見的、司空見慣的事物或現象作類比源。為此,我們可從以下兩個方面來思考:一是從學生的先前學習過的知識內容中選擇類比源。二是從學生的日常生活中選擇類比源。特別是盲人學生在選取類比源的時候要充分考慮到他們生理缺陷,將常見而又易于理解的事物或現象作為選取對象,這樣才能確保類比教學取得良好的教學效果。

4 小結

通過上面的討論和實例,我們發現在論證某一問題的時候,我們必須對所需的類比萬分謹慎,因為,這些類比對思考當前情景有著深遠影響,所以在盲人按摩教學中的講解式類比的應用尤為重要,但類比的選取也要符合有效特征才能取得良好的教學效果。

參考文獻:

第7篇

譽為科學活動中的“偉大的引路人”,是它首先推動了假說的產生。盡管類比不能代替論證,但可以為理解新知識、概念和規律提供依托。因此,作為一種“從特殊推到特殊的科學方法”,類比法在物理教學中有著廣泛的應用。

一、新、舊知識類比

物理學是自然科學中的一門基礎科學,它不僅有一定的知識內容,而且這些內容之間存在著必然的內在聯系。將新、舊知識進行類比,給學生以啟示,使學生易于掌握新知識,同時也鞏固了舊知識。

如在學習靜電場一節內容中,“電場”概念的建立是極為重要的,但由于此概念比較抽象,學生往往難以理解。可以用力學中所學重力場與之類比:地球周圍存在著重力場,地球上所有物體都處于重力場中,都受到了地球的作用——重力。同樣,電荷的周圍存在著電場,電場對處于其中的電荷有電場力的作用,(如:點電荷間的庫侖力的作用)。再由物體在重力場中具有了與地球位置有關的重力勢能,引導學生總結出,檢驗電荷在電場中也應具有與場源電荷位置有關的電勢能。如此類比,相當于在新舊知識間架起了一座橋梁,讓學生能夠從已掌握的舊知識中順利地接受和理解新知識。

又如:場強E和電勢U這兩個描述電場的物理量,E、U與檢驗電荷q有無關系呢?而牛頓第二定律M=F/a,當物體受到的合外力為零時,物體產生的加速度也為零,但物體的質量為一定值;再有,歐姆定律中R=U/I,若電阻不接入電路中,U、I均為零,但電阻R卻一定。究其原因,蓋它們都是事物本身的物質屬性。這種簡單的類比,使學生頓悟:E、U是描述電場本身性質的物理量,電場是客觀存在的,與檢驗電荷無關,而定義式:E=F/q、U=ε/q只是定義E、U和計算E、U大小的。

二、生活經驗與物理規律的類比

學生在日常學習生活中積累了一定的生活經驗。用學生身邊的事例進行類比,可啟發學生的思維,調動學生學習的積極性,培養學生在生活中觀察和分析事物的能力。

如講電勢差時,可用瀑布來作為例子,瀑布的水量越大,落到底部的動能越大;而瀑布落差越大,落到底部的動能也越大,動能是由重力勢能轉化獲得的,即瀑布的重力勢能與瀑布的水量、落差有關。讓學生自己類比得出:電勢能與電荷量和電勢差有關:ε=qu

介紹彈簧振子的振動時,振子向平衡位置方向運動為變加速運動,學生不能理解加速度減小而物體速度增加這一現象,可用人的身高增長作類比:人從出生到成人,其身高逐漸增高。當人的年齡接近成人階段,其身高增長速度將逐漸減慢,但人的身高卻仍在繼續增高,只是增高變緩了,而并非人越長越短。當身高停止增長,人的身高達到了他一生中的最大身高。學生從這一簡單的類比中高很易理解:加速度在減小,只意味著速度的增量在逐漸的減少,但物體的速度值卻在增加,為變加速運動。

三、相關學科知識與物理知識的類比

自然科學分科龐雜,物理只是眾多學科之一,可以用其它學科的一些學生已學過的知識進行類比,幫助他們理解一些物理現象和物理過程。

如講解飽和汽,學生往往認為達到飽和狀態時,液體不再蒸發。這可與生物學中“根對水的吸收”類比:當根細胞內的細胞液的濃度與土壤溶液的濃度相等時,相同時間內進出細胞膜的水分子數相等,為一動態平衡。學生可從類比中得出結論:密閉在容器中的液體達到飽和汽狀態時,單位時間內液體蒸發產生的汽分子數和回到液體內的汽分子數相等,也是一個動態平衡。故宏觀上液體分子總數不再減少,汽分子數不再增加。

又如,學生在化學這門學科中詳細學習了物質的內部結構,知道了物質不滅定律,類比就可以知道電荷守恒定律。

第8篇

關鍵詞:力學;類比法;物理知識

一、新舊知識的類比

物理科目是眾多自然科學之一的科目,它不僅擁有豐富的知識內涵,并且其內容之間存有一定的內在聯系。在高中的物理教學中,我們可以利用新知識和舊知識展開類比,啟發學生,不但讓學生更容易掌握新知識,而且亦穩固了舊知識。例如,在教學“靜電場”這一環一節時,建立“電場”概念十分關鍵,然而因為其概念非常抽象,學生很難理解。因此,教師能夠運用力學中的“重力場”與“電場”來類比:地球四周存有重力場,地球上所有物體均處在重力場中,從而獲得了地球的重力作用。同樣,電荷的四邊亦存有電場,電場亦獲得了電荷四邊的電場力作用,而物體又在重力場中獲得了與地球位置相關的重力勢能。這時,教師可以引導學生分析、總結出電荷在電場中獲得與電荷位置相關的電勢能。這樣類比,聯系舊知識,掌握新知識,從而使學生能夠從以前學過的舊知識中順利地理解和吸收新知識。

二、生活經驗與物理規律的類比

學生在平時的學習及生活中積累了相應的生活經驗。采用貼近學生生活的事例展開類比,可激發學生的思維,帶動學生學習的自覺性,培育學生在平時生活中觀察及分析事物的才能。

例如,在教學彈簧振子的振動這一環節時,當振子向平穩的方向運行時,稱之為變加速運動,學生很難理解速度減小后,而物體速度會隨之加大這一物理現象。此時,教師可以采用人的身高增長來做類比:人從幼兒階段長到成人階段,他們的身高慢慢隨著年齡的增長而增高。當人成長到接近成人的時段,他們長高的速度亦會隨之減慢,盡管人的身高依然在逐漸長高,但是長高的速度卻變慢了,而不是人的增長越長越短。當人的身高停止增長時,這時人的身高則是他一生中只能增長的最高身高。從這些簡單的生活類比案例中,可以讓學生更好地理解:速度在降低,只意味著速度的增加的量度也在慢慢地減少,而物體的速度值卻能夠隨之加大的物理運動,也稱為變加速運動。

三、相關學科知識與物理知識的類比

自然科學分科繁雜,物理只是許多科目之一,在高中的物理學習中,老師可以利用別的科目中學生所學過的知識展開類比,幫助學生更好地理解一部分物理現象及物理轉變的過程。

例如,在學習“飽和汽”這一環節時,學生總是認為液體在獲得飽和狀態時,就不可以蒸發。我們可以采用生物學中的“根對水的吸收”來做類比:當根細胞里面的細胞液的濃度和土壤溶液的濃度是一樣時,相同的時間里進出細胞膜的水分子數量就會一樣,其被稱為動態平衡。這時,老師再引導學生從類比中獲取結論:密閉在容器里的液體在獲得飽和汽狀態時,同樣的時間內液體蒸發產生的汽分子數量和回到液體內的汽分子數量是相等的,同樣屬于動態平衡。又如,學生在學習化學科目時,已經學過了物質的內部結構,從而掌握了物質的不滅定律,類比則可以理解電荷守恒定律。

總而言之,作為許多教學方法之一的類比法,在高中物理教學中已經獲得了廣泛應用。不管是在老師的教學過程中抑或是學生的學習過程中,只要可以有概念地將類比法和別的有效的教學方法有機地結合起來應用,必然能夠提升教與學的成效。

參考文獻:

第9篇

“三生教育”包括生命教育、生存教育、生活教育,既是一種實踐活動,也是一種理念的存在。所謂“三生教育”理念,是一種以人為本的、關乎人的現實發展的理念,以生命的完善、生存的多樣及生活的幸福為主要目的,促使社會群體對人本身的關注,是超越現實功利和社會浮躁的一種精神性的、指向未來的、終極的泛型。人的生命本質在于其所具有的精神性與反思性,人對自己生命狀態的沉思本該以人的自然本質為依托,去審視自身的生存現實、生活現狀及生命活動的價值。“三生教育”理念的提出,實踐的落實,正是人類對自身這種精神性、反思性的最好詮釋。“三生教育”從人的生命、生存、生活的之根本上對人的發展做了動態的刻畫,為全面發展教育提供了可供參考的行動指南。人的一生,是從出生到死亡,生命作為這一過程的具體承載形式而存在,生存則是這一過程得以表現的保障,生活則在某種程度上集中體現了該過程。“人的本質是一切社會關系的總和”。人在社會關系中的生存即生活。因而,人的生活表現為復雜的社會生存現象,是被“社會化”了的“自然人”的生活。基于這樣的理解,便可基本確定“三生教育”的內容構成:生命教育最基本的內核是讓受教育者認識生命,在此基礎上尊重生命、敬畏生命、珍愛生命,進而發展、完善生命;生存教育則是幫助受教育者學會生存,學會在自然界中生存,亦在人類社會中生存;生活教育則旨在幫助受教育者和諧地生活,處理好生活事務,繼而追求個人、家庭、團體乃至民族、國家、人類的幸福。

二、高中化學教學中滲透三生教育的意義

我國新一輪化學課程標準強調,在教學中落實“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀“三維目標。化學是在人類解決問題的過程中產生形成的,作為自然科學,新課程在淡化了化學的雙基知識的同時,增加了化學與生活、社會的聯系。由于高中生的人生觀和價值觀還處于朦朧階段,正處在人生的十字路口,作為化學教育工作者有必要利用學科優勢,讓學生在接受化學科學知識同時認識和感悟生命價值,熱愛自己的生命、生活,并逐步形成正確、積極的人生觀和價值觀。在教師潛移默化、潤物無聲的引導下,在化學教學過程中滲透生命、生存、生活教育,有利于學生未來長足發展。

三、在教學中滲透三生教育的策略

1.充分挖掘教材中的三生教育因素,增強學生對生命、生存、生活的認識

高中化學學習的內容更加廣泛、深刻,隨著學習內容的增多和深度的加深,教材中涉及到人類生命、生存、生活的相關內容也更加豐富了,教師在教學中對這些內容加以恰當地利用,讓學生感受和領悟這些知識,理解化學知識在社會生活中的應用,盡情領略化學給人類帶來的便捷與舒適,同時增強學生回報社會、服務社會的責任感,體會到“科學技術是一把雙刃劍,它既能造福于人類,又能為人類帶來災難。”隨著科學技術的發展,現代化學不斷為人類創造著物質文明和精神文明的同時,科學技術的發展也帶了一些負面影響甚至災難。教師在引導學生學習時也要毫不回避地向學生說明:由于人類對科學技術應用的考慮欠缺,人類正面臨著諸如酸雨、溫室效應、臭氧層空洞、能源枯竭等嚴重的環境問題的威脅,讓學生理解這些問題的出現并不是化學本身造成的,但這些問題的解決,必須要依靠化學的方法。同時在教學中結合化學教材中相關內容思考人與自然、人與社會和諧發展的重要性,樹立可持續發展的科學意識。通過充分利用教材中的素材,有機地滲透三生教育,從而使學生在學習化學的過程中形成關切生命、關注生存、關心生活的意識,在未來的生命成長中努力發現化學的價值,正確地用化學知識、化學思想思考和解決生活中遇到的問題。

2.引導學生積極參與化學課堂實踐活動,讓學生在參與中感受“三生”

化學教學中滲透三生教育意味著化學教學要關注教學過程中學生的參與和體驗,而不能僅僅關注學生學習結果。化學教學過程不僅是學生學習化學知識的一種認知過程,也是一種情感體驗過程。學生的知識和情感的發展正是在參與各種形式的實踐活動中得以實現的。對于每一學生而言,生活的過程就是經歷與體驗的過程。課堂實踐活動作為他們學習和生活的一種主要形式之一,是促進學生獲得生命與生存體驗、生活快樂多彩充滿意義的重要過程。讓學生在生活的實際中搜集資料,體會到人類生存發展的價值,在相互分工與合作中體驗到生命的意義,在知識提升、友誼加深的過程中感受生活的快樂。學生在實踐活動的過程中接觸到許多生活中可以見到的化學知識,教師在教學中應給學生以引導,讓學生學生認識到化學對生命、生存和生活的意義,使學生不僅能了解化學知識,而且能認識到自己在用化學,這樣可以增強學生的認知興趣,培養對學習的積極情感和對人生的積極態度。

3.充分發揮化學家的榜樣熏陶作用,塑造學生的高尚人格

化學家奮斗的歷程是嚴謹治學、百折不撓、勇于進取的典范,許多化學家的一生,重視人的價值,孜孜不倦地追求社會的和諧發展,是科學精神和人文精神結合的楷模。在教學中以這些這些典范為背景,激勵學生以化學家在創造偉大業績中所表現的人格力量為楷模,從科學家身上學習勇于探索、不斷追求的科學精神。化學科學的發展離不開一代代化學家的研究,化學家在研究化學的過程中留下了不少美好而生動的故事,這些故事中往往承載著化學家的人生價值,在教學中融入化學家的故事對學生生命價值有重要的啟發意義。例如,在講授“純堿的生產”時,引入侯德榜先生的故事,讓學生了解到侯德榜先生少年時期刻苦學習的精神,學有所成后放棄國外優越的工作環境,懷著為振興祖國民族工業的決心和信心回國,通過自己的刻苦專研,最終發明了“侯氏制堿法”,打破了英國一家公司制堿業的壟斷,贏得了國際化工屆的高度評價的故事,陶冶學生的愛國情操。又如,在元素知識的教學中適時地引入居里夫人發現放射性元素鐳,并在極其簡陋的實驗條件下通過艱辛的工作從兩噸多的瀝青中提煉出三克鐳,卻沒有將鐳的發現申請專利,而是以“科學無國界”的精神把它獻給了全人類,讓其為全人類服務,培養學生關心全人類的大愛情懷。總之,化學家的故事是很多的,在教學中教師要善于在適當的內容中融入化學家們的經典故事,對學生高尚人格的形成具有不可估價的教育意義。

4.在化學教學中滲透美育,陶冶學生的生活審美情趣

(1)在化學實驗教學中滲透美育,提升學生的科學藝術感著名雕塑家羅丹說“美是無處不在的,對于我們的眼睛,只是缺少發現。”化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗中蘊藏著豐富的美,在化學實驗室錯落有致地陳列著形態各異、質地不同、用途千差萬別的各種化學儀器中,這些儀器就像一件件栩栩如生的藝術品,給人以美的體驗。如平底梨型的容量瓶給人以對稱和諧之美,實驗儀器之間的組合給人以結構的整體和諧之美,實驗的設計思路更是給予學生以導真、求善、至美的創造美的啟迪。實驗過程中神奇的化學反應現象讓學生視野開闊,看到而非描述性的真實美。實驗中無色的液體的晶瑩剔透之美,物質之間相互反應表現出顏色的千變萬化之美,更重要的是學生在完成一個實驗設計,制得一種實驗氣體,發現一種實驗現象過程中體會到的付出后的收獲美、合作交流的分享美。這些美的體驗不只是對學生感觀上的熏陶,更是對學生心靈的啟迪。

(2)以化學規律類比人生道理,使化學教學融入人生哲理美化學作為一門自然科學,主要是研究大千世界物質的結構、性質、用途以及變化規律,從而為我們人類的生存和發展服務的,然而自然界中的客觀物質之中的規律并非與人類社會規律沒有相似之處的。在化學教學中進行恰當的類比,既可以使學生在輕松愉快中理解化學知識規律,同時學生也可以通過化學知識中的規律來理解人類社會發展中的一些規律,從而形成正確的人生態度、對學生的未來成長具有積極的指導意義。例如,在學習氧化還原反應過程中的電子得失守恒規律時,可以這樣類比來引導學生正確對待生活中的得失:對待得失恰似氧化還原,得到會使你的價位降低,而給予反而卻能使你的價位身高;又如,學習了二氧化硫與氯水的漂白作用后可以這樣類比:SO2為品紅褪色是暫時的,氯水為品紅褪色卻是永遠的;而氯水讓石蕊變紅是暫時的,SO2讓石蕊變紅卻是永遠的,你是否找到值得你為之徹底改變或愿意為你永遠改變,而好好學習的那個人呢?再如,學習氯化鈉的形成過程后這樣類比總結:人生有很多東西其實就像最外層電子,都是身外之物,得失乃瞬間之事,慷慨如鈉者,貪婪如氟者,所差只不過幾個微不足道的電子,生如夏花,何必要爭得你死我活,被幾個電子壓得喘不過氣來,鈉原子也好,鈉離子也罷,只要守住自己的“核”就不會在充滿誘惑的世界里,迷失自我。類似這樣的類比,讓學生在學習化學的同時,從化學物質之間的反應規律,體悟對待人生的態度,正確地看待生命中的得與失,追求與放棄的辯證關系,從而在未來的人生之路上更加通達,更富有智慧。

第10篇

【關鍵詞】 類比教學法 物理教學

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1674-4772(2013)06-023-01

在多年的物理教學中,我發現類比法在中學物理教學中能起到重大的作用,因此,對在物理教學中如何應用類比法進行了一定的探索,歸納出利用類比法培養和開發學生創造性思維的方法:

1. 運用類比法教學,溝通新舊知識,深化、豐富教學內容

要開發學生的創造性思維,首先要打好扎實的基礎,豐富學生的知識庫存。在教學中,要特別重視在講授新概念時聯系舊知識,在新舊知識類比中加深理解,開拓思路。

例如:在講授電勢時,將電場和重力場進行類比,找出共同點――電場力和重力做功都與路徑無關。為此,首先引入重力勢能的概念,把一個質量為m1的物體放在高度為h的地方:它具有重力勢能m1gh,把質量為m2、m3……的物體放在高度為h的地方,它們分別具有重力勢能m2gh、m3gh……,其勢能值各不相同,但■=■=■……=gh是一個恒量,我們可以把gh叫做重力勢。其值只決定于重力場中的位置和零點的選擇,與放入重力場中的物體的質量無關。

由于學生對重力場知識了解較多,對重力勢容易接受,再用類比法引入電勢的概念,分析它的性質和區別于重力場的特點,這就化“抽象”為“具體”,使學生對新知識有似曾相識的親近感,深化了教學內容。

這樣的類比在中學物理中還有很多,如水位和電勢、電勢能和重力勢能、熱容和電容,質量和電量、重力場中質點的運動和勻強電場中帶電粒子的運動等。運用類比教學法,既能激發興趣,同時又進行了科學思維和科學方法的示范,學生遇到新的概念和事物也能作類比分析,并得出較為滿意的結果。

2. 運用類比教學,建立知識網絡,使知識條理化

隨著物理教學的深入、學生掌握的知識逐漸形成網絡,這里有知識的橫向式拓寬,也有遞進式的深入,學生的知識和能力就產生了質的飛躍,學生的創造性思維的發展也就寓于其中了。在這過程中,類比法是揭示這些知識內在聯系的好方法。

例如:力學中的彈簧串聯有■=■+■,靜電場中串聯電容器有■=■+■,穩恒電路中串聯電阻有■=■+■,它們具有相同的數學形式和運算規律。通過類比,學生們對公式記得牢,使用條件清晰,運算起來也就熟練了。再如圖線教學中,v-t圖線下的面積表示位移,f-t圖線下的面積表示沖量,I-t圖線下的面積表示電量,P-V圖線下的面積表示功,F-S圖線下的面積表示功。通過這些圖線的類比,學生們對圖線的物理意義有了深刻的認識。如果要求電容器的帶電量,我們可以作電容器的放電電流I隨時間t的變化規律圖線,再由圖線面積求電量Q。在恒定電流一章中有兩個U-I圖,一個是對定值電阻兩端電壓隨流經它的電流的變化規律的描述,遵循部分電路歐姆定律,導體電阻不同則圖線斜率不同;另一個是全電路中,路端電壓隨整個電路的總電流變化的規律。它們的研究對象不同,變化規律不同,物理意義也不同。通過類比能較好地弄清它們的使用條件和變化規律,使用起來也不會出現差錯。

這樣的類比,小的方面有形式上的類比、計算方法上的類比、不同概念和規律的類比,或者是某些性質和實驗的類比,大的方面有規律和體系上的類比。例如平動和轉動規律的類比,電學和力學規律的類比,有的觀點和論點就是通過類比提出或發展起來的。

我在教完電磁場后,曾引導學生列表比較重力場、靜電場、和磁場的情況。通過列表比較,學生找到重力場、靜電場、和磁場的相似之處,也明確了它們的區別,建立起橫向和縱向的聯系,建立起知識的網絡,使知識條理化,同時也提出了很多新的問題。例如重力場如何用重力線描述、重力場的勢如何描述、磁場有沒有勢?同學們考慮得更多更細更深刻了。分析歸納能力的提高,使創造性思維得到調動和及早的萌發。

3. 通過類比,介紹知識的新領域,提出新的問題,把創造性思維的培養和開發引向科學的前沿

高中教材在介紹磁單極子的內容時,就采用了類比的方法:帶電體周圍有電場;磁體周圍有磁場;同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引,這是它們的相似之處。但它們又不完全相似,在電現象里有電荷,正負電荷可以單獨存在,在磁現象里有沒有磁荷?磁單極子是否存在?科學研究的新課題就是這樣通過類比提出來的,提出來后再通過實驗來尋找,通過實驗來驗證。

第11篇

【關鍵詞】化學教學 學習策略 教學訓練

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2014)08B-0037-02

當前,新課程理念已逐步滲透入課堂教學中,它改變了以往學生單一的、被動的接受式學習方式,豐富了學生獲取知識的途徑,激發了學生學習的主動性和積極性,落實了學生的學習主體地位。然而,在我們少數民族山區中學,學生的學習基礎薄弱,學困生面較廣,學生不會學、學不會的現象普遍存在。我們常常聽到學生這樣說:“化學好學難記,學過的知識過一兩天就忘了,”“老師講化學題時聽得懂,但一到自己做題時就不會了。”這也從另一側面反映出教師只偏重于關注教學內容的呈現方式以及教學方式方法的改進,而對學法研究較少,學法指導與訓練沒有得到有效落實,對學生學習效率低下的問題沒有引起足夠的重視。為了解決高中化學“易學難記”以及化學題“聽得懂不會做”的問題,本人在承擔的“學習策略在學科教學中的應用研究”課題實驗中,探索了化學教學與學習策略訓練有機結合的課堂教學模式。經過實驗使學生在掌握基礎知識技能的同時掌握了基本的學習策略,增強學習的適應性,提高學習的有效性,取得了較好的成效。

一、學習策略教學的意義

在信息時代,個人對學科知識的掌握是有限的,因而掌握獲取知識的策略比學習知識更有價值,學會學習、學會思考比學會知識更重要。因此,重視學習策略的研究與教學對解決當前教學中存在的問題具有重要意義。一是有利于全面提高教學質量。研究表明,學習成績中等生和優等生的主要區別在于缺乏學習策略的掌握和應用,而學困生和優等生的差別除了基礎知識掌握不牢,更加缺乏學習策略的掌握和應用。教學中不難發現,學困生只會使用機械記憶來學習,于是造成了學習上的不適應和困難。學習策略的研究和教學通過培養學生的學習策略,增強學習的適應性,提高學習效率,將會促進教學質量的大面積提高。二是有效落實培養學生“學會學習”的教學目標。新課標強調培養學生的自主學習能力,教師不僅要教給學生基礎知識和基本技能,更要教給學生學會“如何學習”。學習策略是關于如何學習和思維的程序性知識,對學習活動起著內部定向、指導和調控的作用。因此,學習策略教學是實施培養學生“學會學習”的根本途徑。

二、學習策略概述

關于學習策略的界定,心理學家從不同的研究角度和方法,提出了各自的看法。我國心理學教授劉電芝、黃希庭在《學習策略研究概述》中論述為“凡是有助于提高學習質量、學習效率的程序、規則、方法、技巧及調控方式,均屬于學習策略范疇。學習策略的應用水平是衡量個體學習能力的重要尺度,是制約學習效果的重要因素之一,是會不會學習的標志。”

關于學習策略的種類,心理學家依據不同的標準,提出了不同的分類。其中邁克卡(Mckeachie,et al.,1990)等人對學習策略的成分進行了總結。他們認為,學習策略包括認知策略、元認知策略和資源管理策略三部分。

1.認知策略。認知策略是處理內部世界的能力,是用于信息加工的方法和技術。它包括:(1)復述策略。如重復、抄寫、作記錄、劃線。(2)精細加工策略。如釋義、口述、總結、做筆記、類比、舉例、提問。(3)組織策略。如組塊編碼、選擇要點、列提綱、制作關系圖。

2.元認知策略。元認知指個體對自己的認知過程和結果的意識以及調控這些過程的能力。它包括:(1)計劃策略。如設置目標、瀏覽、設疑。(2)監視策略。如自我測查、集中注意、監視領會狀態。(3)調控策略。如調整閱讀速度、重新閱讀、復查、使用應試策略。

3.資源管理策略。它包括:(1)時間管理策略。如建立時間表、設置進度目標。(2)學業求助策略。如尋找固定地方、安靜地方、有組織的地點。(3)努力狀態管理策略。如將成敗歸因于努力、調整心境、自我強化。(4)社會支持管理策略。如尋求教師和伙伴、獲得個別輔導。

三、化學學習策略教學內容的確定

已有研究表明,只掌握通用學習策略,學習者難以自動遷移到學科中,難以提高學習成績。而學科學習策略直接與學科知識相聯系,因而學科學習策略的訓練可直接幫助學習者提高學習成績,該結論已得到大量實驗研究證實。關于中學化學學習策略,國內也有了一些研究。在綜合相關研究結果的基礎上,筆者結合化學學科知識點多、零碎、難記及其解題思維方式的特點,將認知策略和問題解決策略作為高中化學學習策略教學的內容進行界定。

四、學習策略的教學方法

在教學中不難發現,除了少數尖子生,大多數中等生及中等以下的學生不會從日常教學中自動習得學習策略并掌握,需要教師在教學中加以訓練,才能促進學生獲得基本的學習策略。為了使學生能將學習策略運用于化學學習中,筆者在課堂中主要采取滲透式教學。具體做法是:①在備課時將學習策略教學納入教學目標中,明確學習本節內容需要哪些策略。②結合知識的教學,找準切入點進行滲透教學。③在課堂小結環節,總結這節課所用到的學習策略,再輔以相應練習,促使學生領會掌握學習策略。教學實例闡述如下。

【教學實例】人教大綱版第二冊《第五章第四節 乙炔》

第一步:找準切入點。在學習“乙炔的化學性質”時,考慮到學生在此之前已學過乙烯的結構和性質,因此教學中直接指導學生采用“類比策略”來推測乙炔的結構及化學性質,然后通過實驗驗證,學生便習得了有關乙炔的知識。整個過程中既體現了探究教學的理念,又滲透了類比策略訓練。

第二步:剖析策略。在課堂小結環節,教師除了指導學生整理復述本節知識,還抓住時機進行類比策略教學,剖析類比策略的概念及其運用過程。

第三步:運用策略。在隨后的鞏固練習中,教師有目的地增編有關類比策略的訓練題,為學生提供練習策略、體驗策略運用的機會。現提供一例如下:

CaC2,ZnC2,Al4C3,Mg2C3,Li2C2等都同屬離子型化合物,請通過對CaC2制C2H2的反應進行思考,從中得到必要的啟示,判斷下列反應產物正確的是( )

A.ZnC2水解生成C2H6

B.Al4C3水解生成C3H4

C.Mg2C3水解生成C3H4

D.Li2C2水解生成C2H4

五、在化學教學中滲透學習策略訓練的實踐認識

在化學教學中,學習策略教學應根據不同課型而有所區別,筆者有以下幾點體會和認識。

1.在新課教學中滲透復述策略和精加工策略訓練

記憶是學習之母,化學學科的學習離不開必要的基礎知識、基本概念和基本原理。然而,一些教師在教學中對學生的記憶方法指導很少關注。著名心理學家諾曼曾指出:“真奇怪,我們期望學生學習,然而卻很少教給他們解決問題的思維策略。類似的,我們有時要求學生記憶大量材料,然而卻很少教他們記憶術,現在是彌補這一缺陷的時候了。”

心理學研究表明,在學習新知識之后,及時復述,能讓信息進入工作記憶,使信息得以保存。

因此,在教學中的知識鞏固環節,筆者改變單純老師講、學生聽的做法,或者全部放手給學生總結的做法,而是發揮教師的主導作用,運用標題切入式復述法或圖表概括切入復述法引導學生進行復述。形式上有朗讀、默讀、畫線、抄寫、描述等,使學生從整體上把握學習內容,抓住重點,從而提高教學效果。

有時筆者會采取同學間互相教的做法,復述效果更好。

簡單復述雖有助于學習材料在短時記憶中保持,但卻無益于學生深入學習,進行更高級的思維。“現在大多認為,信息不是靠簡單的復述,而是靠精細的復述才能從短時記憶轉入長時記憶”。 精細復述策略也叫精加工策略,能促進學生有意義地學習,促進學生對知識的理解和保持。教學中對那些學生難以理解的知識,可以運用解釋、類比、比較、比喻等精加工策略,來促進學生對知識的理解。

比如對于需要識記的材料可采取挑選重點、關鍵詞等方式來復述以促進記憶。如“化學平衡概念”可借助關鍵詞“逆”“等”“定”來進行復述。又如“勒夏特列原理”,多數學生難以理解,這時可引用比喻“若向前邁一大步,就后退一小步;若向后退一大步,就前進一小步”,學生就能較好地理解“改變條件后平衡移動的方向和移動的結果”。

2.在復習課中滲透組織策略訓練

高中化學知識龐雜、零碎,運用組織策略,能把知識條理化、有序化、網絡化,有利于建立知識體系,形成長時記憶。高考化學考試大綱中也明確提到“將知識點統攝整理,使之網絡化,有序地存儲”。

高中化學常用的組織策略有圖解綱要法、網絡法、圖表法等,它能將重要知識、原理表征為一個知識組塊,使學生在面臨問題時,能把問題的各個方面與重要知識、一般原理聯系起來,促成對當前問題的頓悟和解決。為此,筆者利用復習課滲透組織策略訓練,要求學生在老師每上完一小節或一個單元,就進行一次知識結構圖的作業。學生親自繪制單元知識結構圖或物質轉化關系圖的過程,其實就是一種知識組織和思維加工的活動過程,學生不僅獲得了知識,同時也發展了策略運用的能力。

3.在習題教學中培養問題解決策略

習題教學有兩重功能,一是鞏固和應用知識,二是培養學生分析問題和解決問題的能力,促進心智的發展。針對學生“化學題目聽得懂不會做”的問題,筆者認為,老師在教學中不能只注重具體的解題思路或解題方法的講授,要注意對學生進行解題策略方面的訓練,教給學生有效的解題策略。常用的高中化學問題解決策略有:讀題審題策略、類比策略、整體分析策略、雙向推理策略、圖示圖解策略等。在習題教學中,教師結合例題的講解,逐一剖析策略的運用過程,通過將解題過程內隱的思維外顯出來,使學生領悟解題的思路和策略,再結合相應習題進行訓練,促進學生構建起解題策略的觀念。例如,將化學推斷題的解題步驟歸納為:①仔細審題,弄清題目的已知條件。②認真分析已知條件及解題目標,聯想相關知識點。③運用解題方法,雙向推理。④驗證答案是否正確。⑤寫出規范答案。于是,當學生解此類題目時,就有了明確的解題程序和清晰的思路。因此,幫助學生構建問題解決策略,應該成為習題教學課的重要目標。

只有在習題教學中培養問題解決策略,才能真正培養學生分析問題和解決問題的能力。

通過三年的實驗研究與實踐探索,筆者認為在學科教學中滲透學習策略訓練是可行的,對于大面積提高學生的學習成績是有效的。認知策略是學習策略的核心,學生只有學會有效的認知,才能進行有效學習甚至高效率學習。在學習策略教學中,要把激發學生的學習動機放在首位,當學生有了學習的愿望和需求,才會想方設法搞好學習以及學習如何學習的方法。學生掌握學習策略,不僅與其學習動機、學習習慣和經驗、基礎知識等因素有關,而且在很大程度上取決于教師的學習策略理論水平、教學經驗和訓練方法。

【參考文獻】

[1]劉電之,田良臣.高效學習策略指南[M].北京:科學出版社,2011

[2]陳琦,劉儒德.當代教育心理學[M].北京:北京師范大學出版社,2007

[3]王,汪安圣.認知心理學[M].北京:北京大學出版社,重排本,2012

第12篇

鋪墊常常是語文教學中寫文章的一種手法。在生物教學的實踐中,這一手法的運用往往起到使學生茅塞頓開、化難為易的作用,收到舉一反三、事半功倍的效果。下面以人教社普通高中新課程生物教科書必修1《分子與細胞》第二章第二節“生命活動的主要承擔者――蛋白質”為例,談談如何將鋪墊這一手法用于生物教學。

1 利用已有知識,進行導入性鋪墊

進行導入性的鋪墊,它著眼于新舊知識的前后聯系,著眼于“固定點”的固定力。所以,用舊知識導入性鋪墊,要求注意的問題是:復習舊知識要有針對性,目的是把“凹凸不平的道路”鋪平。這樣才能幫助學生消除知識障礙和思維障礙,有利于知識遷移,有效地實現新知識的自我構建。

在學習氨基酸的結構特點時,教師往往先寫出氨基酸的結構通式,然后根據結構通式歸納氨基酸的結構特點。但是從學生的認知規律看,這樣處理顯得比較突兀,學生很難理解氨基酸的結構通式和掌握氨基酸的結構特點。怎樣才能讓學生容易接受?首先,教師要指導學生復習相關化學知識,做好“鋪墊”工作。

在化學學習中,化合物是兩種或兩種以上元素的原子通過電子相互作用而形成的,其中原子之間電子的相互作用就是化學健。也就是說,化合物是兩種或兩種以上元素的原子通過化學健連接而成的。CH4分子中碳原子和氫原子之間的“C--H”是通過一對共用電子形成的;NH3分子中氮原子和氫原子之間的“N--H”也是通過一對共用電子形成的;HCOOH(甲酸)分子中碳原子和氧原子之間的“C=0”是通過2對共用電子形成的,氧原子和氫原子之間的“O--H”是通過一對共用電子形成的,如表1所示。在甲烷的結構基礎上變形,將與“C”原子上連接的一個“-H”變成“-NH2”(氨基),將與“C”原子上連接的另其一個“-H”變成“-COOH”(羧基),順理成章地引出了氨基酸的結構。

在前面相關知識鋪墊的基礎上,教師應用計算機輔助教學展示甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸的結構簡式(如圖1)。 教師要求學生認真觀察,找出這4種氨基酸結構的相同點和不同點;通過分析和綜合,歸納出氨基酸的結構通式,總結出氨基酸的結構特點。這樣處理,符合從感性到理性的識知規律,能有效地促進知識遷移,起到加深鞏固的作用。

2 借助具體形象,進行比喻性鋪墊

比喻是指用明白的甲事物來說明不容易明白的乙事物。借助比喻的修辭手法,會使抽象、復雜、陌生的知識趨于具體、簡單、熟悉。因此,比喻既有利于集中學生注意力,又能夠降低知識難度,促進知識的遷移應用。基于比喻性鋪墊,它著眼于將甲、乙事物的兩者溝通,著眼于把“喻體”和“本體”的橋搭好。用比喻作過渡性鋪墊,要求注意的問題是:第一比喻要貼切恰當;第二要把“喻體”和“本體”的含義、聯系敘述清楚,才能達到“一橋飛架南北,天塹變通途”的目的。在學習“氨基酸的脫水縮合過程”之前,若借助“鏈條”比喻教學,從具體到抽象,就會使學生茅塞頓開(表2)。接著播放氨基酸脫水縮合的Flas,指導學生仔細觀察。

兩個氨基酸結合生成一個二肽化合物,就是羧基(-COOH)中“C”原子上的一個羥基(----OH)化學鍵斷裂,氨基(-NH2)中“N”原子上一個氫(-H)化學鍵斷裂,重新生成肽鍵(-CO-NH-)的過程。

通過鏈條比喻以及觀察氨基酸脫水縮合的Flas,同時教師引導學生思考:什么叫脫水縮合?什么叫肽鍵?什么叫肽鏈?什么叫多肽?比較肽鍵、肽鏈以及多肽之間的異同;分析氨基酸與肽鍵的數量關系,肽鍵與(失去)水分子的數量關系等。這樣一切問題都迎刃而解。

3 穿插動手活動,進行類比性鋪墊

《高中課程標準》倡導探究性學習,力圖改變學生的學習方式,引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,逐步培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等,突出創新精神和實踐能力的培養。

所謂類比推理是指根據兩個對象的相似性從其中一個對象的已知特性推出另一個對象也具有該特性的認知活動。人們在探索生物奧秘的過程中,為了變未知為已知,往往借助于類比推理的方法。康德說:“每當理智缺乏可靠認證思路時,類比這個方法往往指引我們前進。”基于類比性鋪墊,它著眼于兩個對象的相似性。因此,用類比性鋪墊時,要求注意的問題是:第一已知的對象必須是學生十分熟悉,第二抓住已知對象和未知的對象相似性的屬性進行比較。

在學習“蛋白質結構多樣性的原因”之前,若教師借助類比推理教學,由此及彼,化抽象為具體,很容易突破了教學的難點。英語單詞是26個字母的不同排列組合,商品條形碼是粗中細三種線條的排列組合,電腦是0和1兩種信號的排列組合,音樂是7個音符排列組合……以英語單詞為例,字母種類不同構成的英語單詞不同;字母數目不同構成的英語單詞不同;字母序列不同構成的英語單詞不同。所以26個字母的組成的英語單詞千百萬個,要求學生舉例說明(表3)。

接著,教師把學生分四個組。

第一組學生每人發3個圓形卡紙;第二組學生每人發3個正方形卡紙;第三組學生每人發4個圓形卡紙;第四組學生每人發4個正方形卡紙。

不同形狀卡紙代表不同種類氨基酸圖片。教師指導學生把卡紙粘接成一列。通過比較第一組和第二組、第三組和第四組學生粘貼的圖形,得出氨基酸的種類不同;通過比較第一組和第三組、第二組和第四組同學粘貼的圖形,得出氨基酸的數目不同。

接著,第一組中的一個學生和第二組中的一個學生合作,將3個圓形卡紙和3個正方形卡紙粘接成一列;第三組中的一個學生和第四組中的一個學生合作,將4個圓形卡紙和4個正方形卡紙粘接成一列。圓形和正方形順序任意安排。

通過圖片分析,學生很容易得出在氨基酸種類和數目都相同的情況下,氨基酸的排列順序不同,構成每種蛋白質分子的結構不同。組成生命的氨基酸有20種,組成每種蛋白質的氨基酸有幾百個,甚至成千上萬,氨基酸的排列順序更多!由此可見,蛋白質結構多樣性原因。