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类比法在化学教学中的实践与思考

2016-05-14周盛

化学教与学 2016年6期
关键词:类比法思考实践

周盛

摘要:高中化学的学习中,经常出现因为学生没能正确掌握化学的学习方法,导致知识记忆困难,学习效率低下的问题。作者通过采用具体教学方法对硅这节课的实践,向学生展示了正确学习方法使用对学习化学的有效性。

关键词:类比法;实践;思考

文章编号:1008-0546(2016)06-0036-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.011

类比是指根据不同事物在某些特性上的相似,推理出它们在另一些特性上也可能相似的思维形式。应用到化学教学上,我们有时为了降低学生对新知识的理解难度,利用学生熟悉的化学知识与新知识的共性,完成从已有知识向新知识的过渡。在教学实践中我们如何运用类比法?笔者在一节校际公开课中首先带学生明晰酸性氧化物的相关概念,接着回顾初中CO2通入澄清石灰水的化学实验现象,最后通过CO2与SiO2的类比,让学生轻松掌握了SiO2的性质。教学中围绕酸性氧化物这一共性,完成了从CO2知识向SiO2知识的过渡,甚至拓展到了后面章节SO2的知识,彰显了类比法在某些化学知识学习上的巨大作用。

一、实践中的具体做法

为了保证类比法在这节课中的顺利实施,需要做好以下几个方面的工作。

1. 明晰相关概念

概念是我们学习理论知识的基础,它能够体现所学知识的本质,对概念理解的深刻与否,往往决定了类比法使用的对错,所以我们在学习概念时,必须仔细揣摩其中的意思,从中找出关键性字、词,分毫不差地理解概念。在讲授SiO2的化学性质时,我先带着学生回顾了在第二章“物质的分类”中给出的酸性氧化物的概念,概念为“能够与碱反应仅生成盐和水的氧化物”。但有些学生记成了“能够与碱反应生成盐和水的氧化物”,一字之差,学生觉得没什么大不了的。那么,事实上是这样的吗?我们知道CO2是酸性氧化物,因为有CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O,这个反应仅生成了盐和水,符合酸性氧化物的概念。但如果换成NO2似乎就不是那么回事了,常见的错误是学生将NO2当成了酸性氧化物,从反应3NO2 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + H2O +NO中我们看到,该反应不但有盐和水生成,还生成了NO,不符合产物仅为两种的正确概念,既然NO2不是酸性氧化物,也就不能与CO2放在一起类比了。由此可见,明晰概念对类比法的应用有着重要的指导意义。

2. 找准知识落点

通过私下交流,不少学生反映化学难学,究其原因是觉得化学知识特别多,很零散,不好记忆,往往是今天记明天忘。这种情况的出现是因为学生学习抓不住重点,什么都去记,结果是什么也记不住。化学知识零散不假,但也有规律。不能学起来就胡子眉毛一把抓,需要通过规律,找准知识的落点,牵出所学知识的“牛鼻子”,这样记忆起来就事半功倍了。

在硅这节课的教学中,我选择了学生熟悉的CO2通入澄清石灰水的实验现象作为落点,之所以选择这个实验,是因为这是初中的一个常规实验,实验现象非常明显,学生印象也很深。利用澄清溶液变浑浊的现象提问生成了何种物质,绝大多数学生都知道是CaCO3沉淀,再依据酸性氧化物的概念,知道还有水生成。在这基础上学生很快就写出了CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O,这个方程式的得出本身就是一种方法性记忆。以这样一个稳定记忆的知识作为“牛鼻子”,为下一步SiO2的类比学习打下了坚实的基础。

3. 利用共性类比

通过教师引导,学生知道了SiO2和CO2一样,也是酸性氧化物。依据酸性氧化物概念,学生马上意识到SiO2与碱反应也会生成盐和水。CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3↓和H2O,SiO2与Ca(OH)2反应生成什么样的盐和H2O呢?从认知角度来看,利用酸性氧化物概念,学生对SiO2与Ca(OH)2反应生成盐和H2O毫无异议,但对生成什么样的盐还是比较模糊的。这时指导学生阅读课本74页第二自然段内容,从中了解到C和Si最外电子层均有4个电子,在CO2和SiO2中的元素化合价均为+4,有一定的相似性。再结合酸性氧化物与碱的反应属于复分解反应,整个反应过程无电子得失,C和Si的化合价都始终保持+4。这时引导学生看清问题的本质,书写SiO2与Ca(OH)2反应的方程式,其实就是在CO2与Ca(OH)2反应方程式的基础上,将CO2、CaCO3中的C换成了Si。当然我们还可以进一步利用这一特点,把这类反应方程式拓展为与KOH、NaOH、Ba(OH)2等强碱反应,方法也基本相同,只要把上述反应方程式Ca(OH)2中的Ca换成K、Na、Ba就可以了。当然,在替换时,还需要注意金属元素化合价的不同和生成盐的溶解性。

至此,我们在明晰酸性氧化物概念的基础上,以CO2通入澄清石灰水的实验现象作为落点,利用物质的共性,只需要记住CO2与Ca(OH)2反应这一个化学反应方程式,就可以通过类比法举一反三,熟练掌握CO2、SiO2与四种强碱的化学反应方程式了,学习效率成倍提高,记的也更加牢固。

二、实践后的一些思考

在这节以硅为题的教学中,我利用类比的方法,较为成功地实施了教学。但随后也发现了学生出现的一些问题,引出了我对教学的一些思考。

1. 以事实为依据使用类比

类比法在化学的学习中,有效地降低了学习的难度,不失为一种很好的学习手段。但任何一种方法都不是万能的,都会有它的使用范围,我们必须严格地遵循客观事实,不做违背事实的主观臆断。

在这节课上完后,我发现了学生乱用类比法的现象。如CO2与H2O反应能生成碳酸,有些同学乱用类比法,认为既然CO2与SiO2同属酸性氧化物,那么SiO2与H2O反应当然也能生成硅酸。这时我们必须告诉学生,任何方法的使用都要以事实为依据,离开现实的推断可能会变成谬论。我们可以从SiO2不溶于水的这个事实入手,让学生明确SiO2是不能与H2O反应的,同时利用这个机会告诉学生,并不是所有的酸性氧化物都能与水反应,得到相应的酸的。通过实际的对比、分析,不但让学生学会了一种有效学习化学的方法,还让学生养成了严谨的科学态度。

2. 以方法指导为手段提升能力

学校教育是以超越单纯的学科学习本身的效果和价值为目的的,注重通过方法指导,培养学生化学学习能力是高中化学教学的重要目标。纵观高中化学教学的现状,往往是只重视知识的传授,不重视学生学习方法的指导。只重视考试的分数,不重视学生能力的培养。不少学生学习化学没有有效方法,只能死记硬背。从而导致学习效率低下,失去了学习化学的兴趣。因此,针对这些认知还处于经验型向抽象型转化阶段的学生来说,教师的引导和方法的指导显得格外重要。教师要教会学生利用类比法等常用学习方法和技巧,优化自己的学习方式,提升自己的学习技能。

本节公开课,我以指导学生运用类比法学习SiO2性质为手段,围绕酸性氧化物概念组织教学内容,关注物质间的共性和不同,帮助学生利用已有知识进行未知知识的迁移,使学生最终形成了较为系统的知识结构以及学习化学的思维方式。基于这一想法和目标,我在课堂总结时提出了 “以后我们还要学习SO2的性质,SO2也是酸性氧化物,其中S的化合价也为+4,它与Ca(OH)2反应的方程式同学们能试着写吗?”这个问题,结果学生利用类比法迅速地写出了SO2 + Ca(OH)2 CaSO3↓+ H2O。有效提高学习效率,促进学生知识、能力的提升这些目标,在这个问题的解决中,得到了初步的达成。

当然,类比法也不是一把万能钥匙,不可能对所有的化学知识学习都适用,我们一定要视具体的教学内容、教学目标、教学对象采用最有效的教学方法。“教学有法、但无定法、贵在得法”。一切都要从教学实际、学生实际出发,才能收到预期的效果。

参考文献

[1] 史玉春,刘成坤.青年教师备课中存在的问题与解决方法[J].中学化学教学参考,2014,(7):59

[2] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学1[M].北京:人民教育出版社,2007:74

[3] http://blog.sina.com.cn/s/blog_1534d008a0102wg2w.html

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