论相似思维在化学教学中的运用

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1、论相似思维在化学教学中的运用论相似思维在化学教学中的运用一、研究背景和研究意义　　进入高中新课程实验以来，化学教学逐渐摆脱传统教学的框架，形成以学生的学为核心的教学模式。因此，高中化学教学，更加关注培养学生良好的思维品质和科学探究能力。在高中新课程的实施背景下，笔者对相似思维在体系、素养、能力三个层面的教学中的运用，进行了一些实践。　　相似论的观点认为：科学规律寓于相似性之中。门捷列夫研究了化学元素的相似性，创立了元素周期表，对后续的研究直至今天都有着重大的指导意义。这给了我们启示：相似思维是一种独特的科学的思维方式与方法，通过相似性分析，既可以发现表面上互不相关的事物之间有多方面

2、内在联系，又可以在事物的多样性与统一性之间架起桥梁，还可以进行多层次和多方位的类比与推论，概括出事物的共同属性与本质，从而找出规律并形成理论。　　新课程苏教版必修教材突破了以学科知识为中心的结构体系，更关注学科线索和社会实际的结合，每一单元的知识点之间都有着相互的关联和良好的逻辑结构。在教学中利用相似性，能帮助学生掌握认识事物的本文由.L.收集整理科学途径，构筑系统的知识体系；能使学生在学习过程中将经验和行为转化为习惯，逐步养成良好的科学素养；还能成为总结、归纳和发现科学规律的认知基础与先导。　　二、相似思维的推理过程　　人们在学习和实践活动中积累起来并贮存在大脑中的知识单元就叫相

3、似块。相似块是一种重要的刺激信息，而学生学习的过程就是相似块迁移的过程。西蒙在《认知心理学》一书中提出，选择刺激信息极为重要，因为作用于人的信息，在大部分时间内超过了人所能处理的限度；选择适当的处理策略，对满足完成任务的要求极为重要，故反复应用加工策略，可出现较为稳定的认知结构，从而导致认知结构的发展。　　运用相似思维来达到认知目的可以看成是这样一个推理过程：有A和B两个认知对象，A是在我们已认知的范围内的对象，B是我们没有达到本质性认识的对象。但是，我们通过联想、思考、分析发现B与A之间有相似点N。据此相似之点N，我们就认为B具有某种与A一样的性质，从而把原有知识范围扩大，形成新

4、的知识体系。　　运用相似教学，就要求我们在教学中，首先要知道学生已经了解了什么，在此基础上，找准相似块来引发思考过程。相似思维方式的推理过程如图1所示。这一过程体现中学生思维由经验型向理论型过渡的质变。　　三、知识体系、科学素养、学习能力相似思维教学的三个层面　　（一）利用相似思维，学习元素及化合物知识，构筑扎实的知识体系　　零碎、不成体系的知识，就如一堆没有装配起来的机器零部件，只有整合在一起，才能发挥其功能。化学学习中，要及时将零散的知识串联起来，纳入认知结构中，才能构筑扎实的知识体系。　　新课程标准下，元素化合物知识的教学目标和方法与传统教学有着较大差别，从过去结构决定性质，

5、性质决定用途这条明线，转变为通过科学研究的方法，学习物质的性质及在自然界和生活、生产中的存在、应用和影响。教材不再采用线性结构编排这些知识，但将物质的组成与分类穿插其中，隐含渗透了比较的方法和相似思维。因此，利用物质组成、性质等方面的相似，从已知联系未知，由点及面、层层铺开、循序渐进，可实现新旧知识的整合，由感性到理性再到实际应用，形成扎实、牢固的知识体系。这样，才能对社会生活、生产中的问题进行综合分析，真正地由化学走向社会。　　如苏教版必修化学1中《碳酸钠的性质与应用》的教学中，学生已经在初中学习过碳酸钠的性质和用途，在此基础上，从碳酸钠和碳酸氢钠组成上的相似（都属于碳酸盐和钠盐

6、）人手，探究性质上的相似性，同时发现并探究其差异，再归纳总结碳酸钠和碳酸氢钠的物质类别和性质，将有利于掌握和区分这两种重要的钠盐。教学中可分为4个阶段循序渐进（如图2所示）：　　首先，学生从已有知识钠盐均可溶出发，推测碳酸钠、碳酸氢钠这两种组成相似的盐应均可溶解于水，为验证推测并比较两种盐溶解性是否有差别，进行溶解性实验，观察这两种盐的溶解度大小，通过实验可得出相同条件下，碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠的结论（step1）。　　然后，引导学生从学过的知识及生活常识回忆、归纳碳酸钠具有的化学性质，并由此预测碳酸氢钠可能具有的化学性质，要求设计实验来验证。学生从苏打的用途分析了碳酸钠的酸碱性

7、，从碳酸根的检验方法分析了能与哪些物质发生化学反应等，他们推测碳酸氢钠可能也呈碱性，也能与酸反应，但不确定是否也能与澄清石灰水反应等。于是，设计了实验对比这两种可溶性盐的化学性质（step2），以验证预测的结果是否正确，同时解决了预测中出现的困惑。学生设计实验如下：　　1.用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH值。　　2.碳酸钠、碳酸氢钠粉末加入到盐酸中，观察实验现象。　　3.在两支洁净的试管中分别加入2～3ml澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液，振