化学中的类比法范文

导语：如何才能写好一篇化学中的类比法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】 类比法 高中化学 运用

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2012）12-029-01

现代教育要求对学生全面素质的培养，在教学别强调对学生学习方法和思维模式的培养，这就需要教育工作者创新课堂教学的新模式。高中化学教学是高中课堂的重要部分，在其中运用类比推理的方法进行教学，可以培养学生的逻辑思维能力，实现全面素质的提升。

一、在高中化学教学中运用类别法的作用

1. 类比法的定义

类比法是指利用一个已知对象的知识对另一个未知对象的知识进行推测的思维方式。根据两个对象之间的相似性，有目的地将其中一个对象的特殊属性假设到另一个对象上去，再次基础对未知对象进行性质的研究。类比法是一种归纳演绎的过程，是一种逻辑思维和认知能力，在科学研究中广泛使用。

2. 有助于帮助学生掌握课程难点和构建化学体系

高中化学的内容繁复，难度较大，常会涉及到一些微观和抽象的概念，老师难以进行描述和学生难以理解。类比教学法可以实现在学生已有的化学知识的基础上，从已知知识中提取出与新知识相近的属性进行类比，可以实现在在已有知识的基础上对新知识的自我构建，完善自己的知识体系。这样的类比法运用的同时符合了构建主义的教学模式，即学生在自我知识的基础上主动地进行知识结构的构建，而不是接收来自老师的传授，完成新旧知识之间的有效关联和整体知识水平的提高。高中化学在化学知识体系中本身就是一部分比较完整的体系，学生要在知识不断地学习，层层积累的基础上完成整个化学体系的构建。

3. 有助于培养学生科学的思维模式

高中化学的难度较大，内容种类较多，对于学生的学习掌握来说存在着一定的难度，在高中化学教学中运用类比法，培养学生类比推理的思维方式，有助于帮助学生更好的完成高中化学课程的学习。新课改明确指出，三维教学目标的实现应以对学生科学探究精神和能力的培养来实现，类比推理既是在科学探究过程中最简单和常用的猜想和假设方法。在高中化学教学中运用类比法，在帮助学生完成知识的学习之外，还可以培养学生的科学思维模式。

二、高中化学教学中对类比法的具体运用

1. 类比法在高中化学概念教学中的运用

掌握高中化学概念，是进一步进行化学性质和反应等知识学习的基础。高中化学的概念一般较为抽象，难以理解，如果在教学中仅仅要求学生对概念死记硬背，也难以起到在化学概念理解的基础上进行更深入地学习。运用类比法教学可以帮助学生更好地掌握高中化学概念。如在人教版化学教材选修4“化学平衡状态”这一课程的教学中，对于化学平衡状态进行了如下描述：如果将溶质在溶液中形成饱和溶液时的状态称为溶解平衡状态，那么对于一个化学反应来说，这种状态就称为化学平衡状态。这一描述既是体现了类比法的运用，老师可以作为对“化学平衡状态”这一新概念教学的突破口，以溶解平衡状态作为类比，将化学平衡状态的概念介绍给学生，学生在原有类比概念的基础上，完成对新的概念的理解。

2. 运用类比法突出实验的效果

根据化学实验的不同，可以对实验结果进行横向和纵向的比较。对以达到同一实验的效果为目的的实验进行横向的比较，对其不同的材料、装置和操作过程等因素进行比较，了解不同的实验方法对物品和操作的要求。对于不同的化学实验之间进行纵向的比较，例如对蔗糖与浓硫酸的脱水氧化和与稀硫酸的水解反应之间的类比，卤化氢的水解和消去实验的反应类比，从中让学生了解化学实验的原料和正确的操作流程的重要性，使学生对影响实验结果的各个因素更加了解。

3. 类比教学法在高中化学解题中的运用

已知已知Fe3O4可以写成Fe O・Fe2O3的形式，则Pb3O4就可以写成（ ）。

这是一个典型的需要利用类比法进行解答的题目，在实际的教学中，会有学生将答案写成Pb O・Pb2O3的形式，这是由于学生只看到了两者的形似，而没有了解其性质，机械性的类比造成的。分析可得，铁只有+2价和+3价，所以可以完成题目中给出的类比，但铅只有+2和+4价，所以只能写成2PbO・PbO2的形式，在改写时要注意对化学合价法则和原子守恒知识的运用。运用类比法可以知道本体的答案为2PbO・PbO2。运用类比法来寻找化学物质的共性，同时要主要两者共性之外存在着的不同，这就要求学生对基础知识的掌握要比较的熟悉，由较强的归纳总结能力从已知的题目中获得相关的信息，对未知的题目进行解答。

三、总结

高中化学教学是高中教学中一个重要的组成部分，高中化学的内容较多，复杂抽象和具有规律体系性的特点决定了类比法作为新的教学模式可以在高中化学课堂教学中取得很好的效果。本文分析了类比法运用的价值和在化学教学中的具体运用，希望可以促进高中化学教学事业的发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 庞学瑞.化学教学中的类比方法和应用[J].管理观察， 2009（12）.

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许多高一学生都反映高中化学比初中难学，虽然上课能听懂，但作业却做得很慢或者不会做，同初中的化学完全不同. 笔者认为首先要给他们能学好高中化学的信心，但最重要的是在教学中结合中学生的思维特点，教给他们学习高中化学的方法，使之能较快适应高中化学的学习.

一、教学生用已知的理性知识类比新学知识——类比教学引导法

类比推理是人们认识事物的思维形式之一，它能帮助从已知事物的有关理论建立假说去说明新事物；用某些已知的属性来说明未知的属性，以增强说服力，使人们容易理解，类比是化学教学中一种常用的方法.

例如，把初中已有的物理量质量、长度与物质的量进行类比，提出物质的量的概念和单位，又把1 mol与1打进行类比提出了阿伏加德罗常数.再如在教学“氧化还原反应”时，高中阶段要求多角度认识和掌握有关氧化还原反应的概念，其主要要求有：一是氧化还原反应中有关氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应的概念，二是这些概念之间的关系，三是从初三的“得氧失氧”观点过渡到“化合价升降”的观点，再上升到“电子转移”观点，这种思维的变换，使概念不清的学生感到更加困惑以至无所适从.因此笔者在处理教学内容时，结合H2还原CuO的实例，对于氧化与还原、被氧化与被还原、氧化剂与还原剂、氧化性与还原性、氧化产物与还原产物等概念与初三所学进行类比.再引导学生上升到化合价升降的观点，认识氧化还原反应概念；在此基础上，带领学生复习元素化合价升降与原子或离子的电子转移关系，并上升到从电子转移观点来认识氧化还原反应，从而使学生全面系统地学习氧化还原反应，在循序渐进中真正掌握氧化还原反应的知识.

高中教学中应根据学生已经熟悉的类比法，借鉴初中教学的做法，来处理教材中的重点、难点问题.例如高中的“化学平衡”“电离平衡” “化学反应速率”等很难理解，但类比了初中的“溶解平衡”与以及物理中的“速度”后，问题就迎刃而解了.高二的有机化学的教学中常只讲一种代表物而后推广一类，这其中运用的就是类比法.

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关键词：初三化学；复习；科学逻辑方法；应用

总复习是初三化学学习的最后阶段，它对学生化学知识的系统化、化学知识的综合运用起到非常重要的作用。在这个阶段中，虽然学生已经掌握了初三化学的知识，但这些知识相对是不系统的、无序的。如果教师在这个阶段还是采取“炒冷饭”――简单回顾加大量练习的方式进行复习，只会让化学用语、化学概念、化学原理等变得更加枯燥乏味，这不利于激发学生学习的积极主动性和提高课堂的教学效率。如何通过这个阶段的学习使得学生在已有的知识中获得新的知识，达到质的提升，能够真正做到温故而知新呢？科学逻辑方法是人们认识世界的基本方法，在复习教学中将比较、分类、类比、归纳与演绎等基本的科学逻辑方法介绍给学生并引导学生自主复习，可以有效提高复习效率，积极锻炼学生自主学习能力，起到良好的教学效果。

一、科学逻辑方法应用于化学复习的可行性与必要性

1.学生自身的需求

瑞士心理学家皮亚杰提出人的认知发展阶段从出生到成熟经历了4个阶段：感知运动阶段（0-2岁）、前运算阶段（2-7岁）、具体运算阶段（7-11岁）和形式运算阶段（11岁至成人），初三学生多为15、16岁年龄，处于形式运算阶段，具有一定的逻辑推理能力，但其逻辑推理能力只是处于初级阶段，正需要系统的科学逻辑方法知识的学习。同时，这个时期的学生处于青春期，在心理上要求脱离父母和教师的管制，追求自我独立，对家长和教师面面俱到的关心会有一定的抵触情绪。在复习中，学生对已经学习过的知识热情不高，而教师不厌其烦地强调重复，难免会引起部分学生的反感抵触，复习效率也不会很高。如果教师能够考虑到学生的心理变化，尊重他们的想法，通过科学逻辑方法介绍和学习，增加学习内容的新颖性，既可以避免学生厌烦的“炒冷饭”课堂，又可以增强学习的自主性。

2.新课改的要求

新课改倡导培养学生的自主学习能力，学生自主学习能力的具体体现就是学生在学习过程中能主动并良好地运用适当的方法去完成学习任务。初三化学知识比较简单，完全在学生自主学习能力范围之内。化学教师要做的就是相信并鼓励引导学生，通过常用的简单科学逻辑方法的介绍，引导学生复习。学生在完成相应学习任务之后，自主学习的信心会得到增强，积极的心理暗示作用也将有利于学生高中阶段的化学学习。

二、科学逻辑方法在初三化学复习中的应用

科学逻辑方法一般有比较法、分类法、类比法、归纳与演绎法、分析与综合法、假设法等。科学逻辑方法在化学教学中有着广泛的应用，几乎每节化学课都有科学逻辑方法的渗透应用，只是教师没有特意向学生介绍这些方法概念。在复习教学中，可以向学生简要介绍几种常用的科学逻辑方法，并引导学生自主完成相应复习任务。

1.比较法在复习教学中的应用

比较是确定对象之间差异点和共同点的逻辑方法，也就是把两个或两类事物加以对比，确定它们之间的相同点和不同点的一种逻辑思维方法。通过比较可以明确异同，促进知识融会贯通，提高学习效率。初中化学复习教学中可以大量地运用比较方法，基础概念、实验方法、原理、现象等都可以通过比较法教学达到更好的复习 效果。

例如，初中化学中的重要知识点气体的制取就可以运用比较法来复习。初中主要学习三种气体的实验室制取：氧气、二氧化碳和氢气，气体的制取原理、制取装置、检验方法都可以进行直观比较，见表1：

教师让学生按表格中的几个主要知识点完成对三种气体的复习，之后教师引领分析部分细节知识点的异同，如氧气的制取装置是固固加热型，二氧化碳和氢气是固液不加热型；氧气的验满和检验用的是带火星的小木条，二氧化碳的验满用的是燃着的木条，二氧化碳的检验用的是澄清石灰水，而不是很多学生惯性思维误认为的燃着的小木条等。三种气体制取的所有异同在一张表格里面详细对比，一目了然。最后教师还可以介绍，其他的实验室气体制取方法都可以与这三种气体的制取方法进行比较，为学生解决中考中常见的探究题等题型留下思路。

整个过程学生参与了知识点的复结，回顾的同时也明确了相似知识的异同，避免混淆，更重要的是师生互动的增多、学生参与课堂的程度得到提高。

2.分类与类比法在复习教学中的应用

分类是根据一定的标准将化学知识进行合理的归类，可以使得知识条理化、简单化。初三化学学习的是化学基础概念、基本符号、基本实验仪器等，零散繁琐，将之具体分类，可以有效减轻记忆负担。类比是根据类比对象某些相同特点推测二者其他相似点的逻辑方法，类比思维在训练学生创造性思维方面扮演着很重要的角色，能够创造性地理解学习知识是学生学习能力强的重要表现。在初三化学复习中，这两种方法都有大量用武 之地。

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关键词:化学教学;激发兴趣;实用教学

中图分类号:G633.8文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)05A-0090-01

“兴趣是最好的老师”。这句话人人皆知,但如何在化学教学中激发和提高学生的学习兴趣,是我们做老师的重点研究的问题,也是仁者见仁,智者见智的问题,本人根据多年来的教学过程,有些体会,以期和同行共同探讨。

一、明确学习目的:

在刚刚开课时,要使学生明白,学习化学这门学科,不单单是为了考试,而是为了了解自己本身和所生活的环境,解释和解决生活中出现的问题,有助于人们更好的生存,从而激发学生学习化学课程的兴趣。要达到这个目的,可以结合课本上的内容用大量的生活实例和化学技术新进展来加以说明。例如:电动自行车的普及、光纤上网、人造器官等学生感兴趣的实例来说明学好化学科学的重要性及其实用性。

二、教学方法多样化

在明确了目标之后,教学过程就是具体的实施了,那么在教学过程中,要采用多种多样的教学方法,激发学生学习化学课程的兴趣。

1.实验教学法:化学是一门以实验为基础的学科,实验教学是指通过演示实验、学生实验、家庭小实验等让学生掌握化学实验方法,具备一定的化学实验技能和化学实验能力,养成科学精神、科学态度以及良好的实验习惯,是化学学习达到较高水平的重要条件,也是化学教育的目标之一。化学实验是学生学习化学的重要途径。通过化学实验,更易于理解和掌握化学概念和化学原理。

2.多媒体教学法:多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。化学课程中,有许多知识是很抽象的,学生难于理解和掌握的,比较枯燥,那么这时就要采用多媒体教学,变抽象为直观,来解决教学中的难点。

3.例证法:例证法即是运用归纳推理,通过列举典型、真实、带普遍性的事例,从特殊推一般,从个别推全面,以证明论点正确性的论证方法。在课堂教学中,教师可以用社会热点、日常生活中学生身边大量的实例来对相关化学知识进行讲解,从而激发学生的学习兴趣。例如在讲解石油和煤时,结合西气东输工程、中东战争中的能源因素,让学生了解化学与能源及材料的关系,激发学生的学习兴趣;在讲解氯气性质时,结合重庆天原化工总厂发生的氯气泄漏事故处理,让学生意识到学好氯气性质的重要性等。由于教学内容很多,在这里不一一举例了,只要大家细心观察,并和化学知识相联系,都可以在生活中找到典型的事例。

4.类比法:类比是指在新事实同已知事物间具有类似方面作比较。类比法是人们所熟知几种逻辑推理中,最富有创造性的。科学史上很多重大发现、发明,往往发端于类比,类比被誉为科学活动中的“伟大的引路人”,是它首先推动了假说的产生。尽管类比不能代替论证,但可以为理解新知识、概念和规律提供依托。学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验,用学生身边的事例进行类比,可启发学生的思维,调动学生学习的积极性,培养学生在生活中观察和分析事物的能力,激发学生的学习兴趣。在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,启发学生的思维和加深对学习内容的理解,在教学中起到举一反三的好效果。

5.探究法:学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望,学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发,因此采用探究的学习方法,可以很大的激发学生学习化学课程的兴趣。探究性学习的目的在于将学生从单纯地接受式学习方式,转变为自主学习的学习方式;将教师从知识的传授者转变为学习活动的组织者、参入者和导航员。按照这种师生组合,教师的主要责任是为学生构建开放的学习环境;提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会;让学生感受、理解知识产生和发展的过程,促使他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力。如氢氧化铝的两性、乙烯的化学性质等都可以采用这种教学方式。

6.角色扮演法:根据教学内容,创设情景。让学生扮演角色,从实用的角度出发,来学习、应用化学学知识,从而激发他们的学习兴趣。例如:关于硫酸工业综合经济效益的讨论教学中,我提出以下问题:化工生产与化学科学研究有什么区别?何谓化工生产的“三废”?让“三废”自由排放有什么危害?如加以利用有什么好处?硫酸工业的“三废”是如何处理的?以硫酸工业为例,说明如何利用反应热?如何确定化工生产的规模和如何选厂址?然后将全班学生分成若干小组,假设每个组分别担任投资商、工程师、市长、工业局长、环保局长、旅游局长、土地局长、市民等角色,从自己的角度出发分析利弊并进行决策。然后让学生先自己设计方案,相互讨论,把存在的不足降低到最低,最后老师评价、总结出一套合理的、科学试验方案应该遵循的基本原则和方法程序。课后布置学生调查附近的硫酸厂和其他化工厂的环境问题和经济效益,并评价其生产规模和厂址选择是否合理,写出报告或提出合理化建议。其他的教学内容也可以找到合适的角色让学生来担当,从而激发他们的兴趣。

三、其它方法

教师可根据学校情况,利用学校现有化学资源进行教学,或建立化学苑让学生参与管理,进行某些课题的研究参与,或进行野外考察来激发学生热爱大自然,热爱生命的情感,从而激发学生学习化学课程的兴趣。⑤①

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化学概念和理论（如分子、原子、电子云、化学键、化学平衡、晶体结构等）具有高度的概念性和抽象性，往往使学生望而生畏。化学知识的深奥、博杂、零碎使学生在学习过程中“理不清，斩不断”。游离于宏观与微观之间的化学知识是学生认识过程中一条难以逾越的鸿沟，要逾越这样的鸿沟，一条非常重要的途径就是借助想象。针对化学概念及理论的特点，教学中教师要善于从学生熟悉的生活现象人手，把对学生进行想象力培养贯穿于化学教学的全过程中，使学生从具体事物和现象中形成抽象的概念和理论，并借助宏观现象去理解和描述有关的概念和理论，以降低化学学习的难度。

1.运用形象直观的比喻，培养形象化想象能力

在化学中，很多化学概念不直观，尤其是涉及微观结构以及近代化学所提出的很多抽象概念，学生对其很难想象和理解。因此，如果借助已有的生活经验进行形象化的比喻来模拟，便能够帮助学生想象和理解。比喻就是打比方，原是一种修辞手法，运用到化学教学中，成为教学的一种表述方法。准确而较贴切地运用比喻，一般能起到如下的作用：它能使抽象的概念和原理变得具体化，使事物的某一方面的特征更为突出，有助于中学生思维方式的转变，帮助学生理解事物、加深印象、激发学生的学习兴趣，比喻还可以被创设为教学情境，可以增强化学教学的艺术性，从而收到较好的教学效果。

例如，在进行分子概念教学时，为了说明分子的大小，可启发学生根据如下形象的比喻来进行想象：如果把乒乓球放大到地球那么大小，分子放大同样的倍数，才只有乒乓球那么大。

又如，在讲原子内部能级时，对原子内部能量为负值，而且只能存在不连续的量子化状态，学生往往很难理解。可做这样的比喻：把原子中的电子比作是井下的一个小球，要把它拉上来，外力要给它做功。若以地面为零点，则小球在井下的能量是负值。假如在井下立一个梯子，每一个阶梯相当于一个能级，电子在不同的阶梯上相当于处于不同的能量状态，以此比喻能级是不连续的。当电子处于井底时能量最低，也最稳定，就是基态，当电子处于其他较高能级时就是激发态[5]。活化能也是一个关于能量的抽象概念，往往可以这样的形象化比喻：如果把活化能比作能跳过1m高的运动员所具有的能量，则凡是能跳过lm以上的“运动员”都称之为活化分子。

再如，电子云概念极为抽象，很难建立起正确的概念。为了便于理解，用假想的给氢原子照相的比喻来加以说明。氢原子核外有1个电子，为了在一瞬间找到电子在氢原子核外的确定位置，假想有一架特殊的照相机，可以用它来给氢原子照相（这当然是不可能的)。给某个氢原子拍照片，每张照片上呈现一个黑点，即电子可能的位置。拍上近万张，并将这些照片对比研究，就获得一个印象：电子好象是在氢原子核外作毫无规律的运动，一会儿在这里出现，一会儿在那里出现。对氢原子的照片叠印越多，就越能使人形成一团电子云雾笼罩原子核的印象。氢原子核外的电子云呈球形对称，在离核越近处密度越大，在离核越远处密度越小，也就是说，在离核越近处单位体积的空间中电子出现的机会越多，离核越远处单位体积的空间中电子出现的机会越少。

使用比喻应注意下面几点：用来比喻的事物必须是学生所熟悉的；比喻的和被比喻的事物必须有相似的特征；还要注意的是比喻要恰如其分、注意思想性和科学上的严谨性，比喻要具有启发性和艺术性。

2.寻求不同事物间的共性，培养类比性想象能力

类比是一种重要的思维方法，许多创造性思维是在类比中产生的，许多重大发现也是在类比中诞生的。类比可以作为一种科学解释的方法，将结论外推到观测不到或在时间上已经成为过去的对象和过程中。类比推理在创造性思维中扮演着极重要的作用，具有联想、启发、假设、解释和模拟等多种功能，甚至灵感和直觉有时也需要类比帮助。类比推理具有重大的启示功能，它能为科学探索提供较为具体的线索，在形成和提出科学假说时常常起着重要的作用[6]。根据不同事物之间的某些方面相似而建立起类比，其建立联系的桥梁便是想象。类比性想象使事物之间建立起联系，从解决一问题的方法中得到对另一问题解决方法的启迪。

例如，在原子轨道、分子轨道等物质结构理论的建立过程中就大量运用类比推理的方法：从原子轨道类推到分子轨道，从原子外层轨道类推到分子前线轨道，由分子的杂化轨道理论和分子轨道理论类推到配位化合物的晶体场理论和配位场理论，由分子轨道类推到固体等。类比是寻求类似的过程，也就是寻求事物间的实质联系，基于实质联系可以建立统摄性的概念。这些类比中所生成的统摄概念有：量子化（上述不同尺度的结构理论都不同程度地反映了轨道能量量子化的特点），轨道组合（组合过程中轨道数目守恒，轨道能量会发生裂分)，外层电子（物质之间的作用以能量较高的外层电子之间的作用为主，这是一种有效的近似处理的方法），广义分子（从广义分子和统摄性的分子轨道理论的视角来看待有限分子和无限分子)。

又如，历史上由于仪器手段的限制，尽管化学家测定了大量物质的组成，但在很长一段时间内对物质结构的认识都处于假想和猜测阶段。1846年罗朗曾经把乙醇、乙酸、氢氧化钾、乙醇钾与水进行类比，认为可以把它们划归一个类型，即水中的氢被其他基所取代。1851-1855年，威廉逊还做了更加大胆的发挥：“我相信，对于几乎全部无机化学和有机化学来说，只要一种简单的类型就足够了，那就是水型。”[8]在中学化学课程中，有机物和无机物被当作截然不同的2部分进行教学，它们之间的差异性被普遍关注，但是联系性却较少强调。将这一类比的思想迁移到教学中，可以以水分子的结构为起点，用其他的原子来替换水中的氧和氢，并在此基础上进行进一步的替换，就可以演化出中学化学常见的各类无机化合物和有机化合物的物质与结构，从而建立各类物质之间的联系，使学生对分子结构的认识思维强度降低，将对“复杂的”结构式的机械记忆转变为理解记忆，同时，还可以帮助学生理解各种反应类型，对于贯通无机化学和有机化学有积极的作用[7]。

再举一例，对于蛋清黏稠的现象，反映出蛋白质是长链型的高分子化合物的特点，这些长链型的分子是柔软的，且在不停地自由蠕动着。与之类似，加热硫粉至熔化，慢慢将其倾倒人水中，形成弹性硫，从原有的环型分子变成了链较长的分子。加热蔗糖会逐渐变成糖稀，蔗糖熔化后，在加热过程中熔融液的黏度逐渐增强，可以推测形成了长链型的分子。同样，淀粉溶于水以后形成了黏稠的糊状物，也能使学生比较容易地联想到淀粉的大分子形象M。由此，把蛋清、弹性硫、糖稀、淀粉这种表观黏稠的相似性与微观长链分子的相似性建立联系，起到触类旁通的作用。

这种类比联想可以进一步扩展，例如在实验室经常会发现久置的甲醛溶液中出现大量的白色固体--多聚甲醛。根据多聚甲醛的状态，能否推测多聚甲酵的聚合度？因为多聚甲醛呈固态，从分子晶体的角度进行分析，物质的熔沸点与其微观结构和相对分子质量有关。若以正烷经作为参照模型，因为含有17个C原子以上的正烷烃在常温条件下呈 固态，是否可以假设在多聚甲醛的分子链中含有的C、0原子的总数应达17个呢？由此推测多聚甲醛的链节数可能至少需达到8个。又因为多聚甲醛是粉末状的固体，所以可以想象多聚甲醛的聚合度不会太高。有关资料表明，工业产品的多聚甲醛固体的聚合度一般为8?10，在自然状况下形成的多聚甲醛，一般聚合度不会超过100。这在一定程度上可以说明这一类比推理是合理的。

3.建立图像和模型之间的转化，培养空间想象能力

空间想象能力的研究情况表明，学生的空间想象能力与化学成绩存在显著相关，并对其化学学习会产生不可忽视的作用。要培养学生的三维想象能力，必须让学生在大脑中储存想象的基本素材，知识越准确、越丰富，想象就越活跃，思维就越有创造性。在中学化学教材中提供了大量三维空间图形，有原子模型，有分子模型，还有与化学反应有关的模型。教师可以配合教材充分利用图表、图形、模型等教具，为学生认识和探索微观化学世界的奥秘提供生动的形象，也为知识的再现提供思维的表象，指导和训练学生通过观察及分析，从中提取最具特征的信息，逐步建立起将二维平面图形在脑际中转化为三维实物的空间想象能力。

例如，co2、h2o、ch4分子结构分别为直线型、平面型、正四面体型。前2者因为都是平面结构，所以想象起来相对容易，而对于CH4的立体结构，学生的认识障碍会大得多。教师可以借助球棍模型，让学生观察对比模型与图形之间的关系，在脑中形成准确的图景，从而提高学生对线、面、体的想象能力。

在解决立体结构问题时，关键在于空间想象能力，只有在头脑中形成正确的立体图景，才会确定原子、分子之间有关的空间关系和数量关系，具体问题会迎刃而解。此处举一例，某物质的晶体中含

A、B、C三种元素，其排列方式如图1所示（其中前后2面心上的B原子没有画出），此晶体中A、

B、C的原子个数比为（）

(A)8:6:1(B)2:3:1

(C)l:3:l(D)2:2:1

在这一问题中，因为C处于立方体的中心，因此对C原子的判断比较容易，即1。对于A原子，就要引导学生想象每个A原子均为8个立方体所占有，即8/8=1。对于B原子，不仅要引导学生想象每个B原子均为2个立方体所占有，同时还要想象B原子的总数是画出来的4个加上没有画出的2个共6个，即6/2=3。这样的问题并不是难题，但对于缺乏空间想象力的学生来说，确实会感到束手无策。要解决好这类问题，在化学教学中就要“抽象内容形象化、微观知识宏观化”，增强学生对物质结构的空间想象力，提高对此类题型的思维解题能力。

4.合理运用理想实验，培养假想过程想象能力

理想实验是科学抽象的一种形式，是人们在思想中，运用理想模型塑造理想模型在理想条件下的运动过程，进行严密的逻辑推理的一种重要的理论研究方法。理想实验基于现实、而又超越现实，它是在真实实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深层次的抽象分析，以已被实践所证实的逻辑法则为根据，按真实实验的格式所展开的一种复杂的思维推理活动。“理想实验”虽然不是一种真实的实验操作，但它可作为进一步推进科学研究活动向前发展的手段，作为创造性思维的重要表现形式，作为一种重要的理论研究方法，由此而得到的结论具有重要的意义。

例如，学生在认识弱电解质溶液中起始浓度、电离度及其电离产生的离子浓度之间的变化关系时存在困难：溶液稀释时醋酸分子、醋酸根离子与氢离子的浓度都在减小，为什么平衡向电离成离子的方向移动而不是向生成醋酸分子的方向移动？这一困难可以通过一个理想实验来帮助理解：设想在一无限大容积的容器内加入少量一定浓度的醋酸溶液，然后向其中不断地加水稀释，此时醋酸根离子与氢离子之间的距离就不断增大。当加人水量无限大时，溶液体积亦无限大，醋酸根离子与氢离子之间距离就会无限远，则2者碰撞结合成醋酸分子的可能性近乎零，而每个醋酸分子都可以有电离的机会，故这样的条件下醋酸分子会全部电离，电离度达到最大。这个假想实验的结果可以解释弱电解质溶液稀释，电离平衡向右移动。

又如，在建立气一液动态平衡的概念时，可用理想实验方法。假想一个装有少量液体的密闭容 器，引导学生想象这里面分子的运动状态。在这个实验中学生并不能真正观察到容器中分子的运动情况。但这个过程靠想象运用已有的知识是能够达到的，这就是理想化的观察。从而使学生在脑海里想象出在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出的分子数这一动态平衡的图景。

再如，压强对化学反应速率的影响，可以用理想性的实验方法来解释其原因。对于气体反应来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成反比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的1/2，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍。增大压强，就是增加单位体积里反应物的物质的量，即增大反应物的浓度，因而可以增大反应的速率。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。

理想化实验难度较大，需要教师多想办法创造想象的图景，比如使用一些示意图，以提高学生学习的兴趣并降低难度。

5.结语

本文就化学教学中常用的和重要的想象类型做了浅显的讨论。这些类型不是孤立的，在解决问题或探索新知的过程中往往是它们的相互融合。所以，需要把它们有机地交融，让进行不同类型想象能力的培养成为一个有机整体，努力使它贯穿新授课、讲评课、复习课、实验课等不同课型的教学全过程之中。对学生进行想象能力的培养应作为一种常态的教学方式，一种持久的教学文化。

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关键词：地理推理能力　归纳　演绎　类比

推理是思维的基本形式，推理能力就是根据一个或几个已知判断得出另一个未知判断的思维过程的活动能力，是衡量一个人思维能力高低最重要的标志。

地理推理能力，是将地理判断以适当的方式联系起来，利用已有地理判断推导出新的地理判断的能力，是地理思维能力中较高层次的主要能力之一。由于地理事物和现象千变万化，异中有似，似中有异，因此，进行地理推理时要小心谨慎，但又要大胆进行。地理推理能力对于压缩地理记忆的信息量，对于认识大量难以直接感知的地理事物和现象，是大有用武之地的。地理教学中应当给予学生练习地理推理的机会，并指导学生形成地理推理能力。

一、在案例教学中培养学生地理归纳能力

地理归纳能力是地理推理能力之一，是从多个地理个别案例中推导出地理一般规律的能力。在教学中，自然地理、人文地理和区域可持续发展等都有大量的地理素材、地理案例，单独学习和记忆存在困难，而通过地理归纳，就可轻松应对。

例如，通过田纳西河、长江等河流综合开发的学习，总结归纳，提取共性，上升为一般规律和一般知识结构。流域的地理条件包括流域区位、流域气候特征、生物资源优势、水资源和土地资源概况等自然和社会经济各个方面。流域开发建设的具体内容要依据流域的资源特色和流域的生态背景，不同流域的开发建设重点不会完全一致，要在具体分析的基础上，逐步明确流域各地理环境要素中对发展有利的因素和产生制约的因素，认识和确定流域开发的基本内容以及环境整治的对策。这样，不但便于学习内容，而且可以从现象到本质，深化认识。

二、在知识应用中培养演绎推理能力

演绎是与归纳相逆的推理过程，即从一般地理规律推导出个别地理事例的过程。由于地理同类知识的知识点多，加上地理新教材注重演绎式内容体系，地理演绎能力越来越重要，越来越常用。因而地理知识的恰当合理的运用，能最大限度地培养学生的演绎推理能力。

例如，从商品谷物农业的特点（机械化程度高、生产规模大、商品率高、专业化程度高），区位条件（自然条件优越、交通运输便利、市场广阔、地广人稀、机械化水平高、农业科学技术先进），发展方向（从改进生态环境入手，坚持开发、利用与治理、保护相结合，坚持经济效益与生态效益的统一），可以演绎到美国和我国东北、西北地区的农业发展等。这样，既可避免学生在回答有关农业问题时缺乏答题方向，又可提高学生的推理能力。

又如，美国洛杉矶的"光化学烟雾"事件，其产生的条件为：空气污染（主要是汽车尾气）、高温和强光。根据这一基本地理规律，即可推理世界任一城市是否会产生"光化学烟雾"。如伦敦，虽然有严重的空气污染，但缺乏高温和强光条件，就可推知伦敦不会产生"光化学烟雾"事件。再比如江西南昌，在7、8月份常有伏旱天气，易形成高温和强光，如果再有严重的空气污染，就很有可能产生"光化学烟雾"。

三、在新旧知识联系中培养类比推理能力

地理类比能力是地理思维能力中颇有特色的推理能力，是从个别地理事物推知其他个别地理事物的能力。地理类比并不具备充分的推理条件，带有猜想的成分。在没有现成的地理原理可用的情况下，地理类比有时可以推导出地理事实，乃至揭示出地理原理。所以，地理类比虽然不尽可靠，但具有一定的创造功能。在地理教学中应当养成学生正确的类比意识，既敢于进行类比，又注意不造成错误。例如，世界雨都乞拉朋齐位于南亚非沿海地区，而我国的多雨地火烧寮则在台湾岛的近海地区，从表面上看，位置上似无多大相同之处。但从两地雨量极多出发，考虑两地雨水来源，发现都是位于带来水分的气流的迎风坡，且都背靠山地，处于山地抬升气流的部位。由此可见，两地的位置是有相似性的，类比是有事实基础的。这个例子可以鼓励学生反过来从背山迎风的类似位置，通过类比，推导出火烧寮也像乞拉朋齐一样是多雨地。

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关键词：类比法　；高中物理；　应用

一、类比法的简介

所谓类比法，就是通过两个不同的事物进行比对，研究他们的相同点、不同点，依据所熟悉的某类对象推导另一个研究对象的有关知识点。当然，所推导的结论需要实验检验其正确性，两者相同、相似的属性越多，推导结论准确性越高。类比法属于同层次对象间的分析方法，是一种平行式思维方式。它的特点是对于两个研究对象A和B，把A对象看做是已知条件，推导B对象的相关理论知识，其实类比法就是一个推理的过程。它的特点就是比较两者相同处，推导出其结论。

二、类比法在物理教学中的应用

物理是一门基础学科，是技术科学的基础，物理学的发展对于人们认识、了解、探究自然现象有些重要意义。类比思维是物理学重要思维方式，对于物理教学的发展有些积极的促进作用，类比法可以帮助学生将所学知识条理化、形象化；提高学生分析、解决能力，对于学生将来的工作、学习都大有益处。类比法在物理教学中的应用主要表现在以下方面：

（一）类比法降低初、高中物理衔接梯度

初中物理课程是学生认识物理学的入门课程，因此比较简单，涉及到的物理现象比较直观，学生可以容易地通过形象思维获取课本知识，简单来说就是初中物理课程是学生所熟知的现象，不难理解。但是进入高中，相对初中物理课程难度增加了许多，并没有平滑过渡，梯度较大。思维方式从形象思维向抽象思维转变，学生一时很难适应，教师应及时加以指引、辅导，帮助学生思维方式的转变。类比法此时可充分发挥其优势，教师应花费时间、精力研究初中、高中物理学的知识的联系点，做好新旧知识的通话，这样可在一定程度上减轻学生的学习难度。利用类比法探索初中、高中物理教学中所遇到的问题的相似处，设计教学活动中的言语、思维引导方式等，通过类比法，让学生通过初中所学知识，逐渐向高中新知识迈进。

（二）类比法可提高课堂教学效率

初高中物理知识并不是孤立存在的，它们之间有着很多相似的地方，遵循着共同或者及其相似的物理定律。比如在电磁学，因为它看不到、摸不着，是学生们不熟悉的研究对象，比较抽象，在学习这部分内容时，可以利用类比法，利用以前所学的知识——力学，对比电磁学与力学的相同、相似处，让学生由熟知的力学推导电磁学的理论知识，这对于提高课堂教学效率有着重要意义。在日常教学活动中，学生们对于教师讲解的物理知识表示能听懂、看懂，但是真正解决问题时却有诸多困难。造成这种现象的原因其实就是学生对于所学的物理知识缺乏系统化，没有将其融汇贯通，不能结合在一起，比较零散，理解并不到位，所以才会造成实际解决问题能力比较低。因此，教师应培养学生善用类比法将自身所学系统化，深刻理解所学，将物理知识融汇贯通，结合在一起，提高实际解决问题能力。

（三）提高学生创新思维

在初、高中物理教材中，有许多利用类比方式教学的基本素材，教师在日常教学活动中，应仔细钻研教材内容，合理利用类比法，通过比较以前所学知识与新知识的共同点，将旧知识作为新知识的引线，通过类比，学生们在学习新的物理知识时便不会太难理解，接收、理解新知识会比较容易，另一方面，类比法通过教学的方式也会潜移默化地影响着学生，这对于学生思维能力、综合素质的提高有着积极的促进作用。在这个科技高速发展的时代，社会对于人才的需求也有了更高的要求，为了适应社会发展，在教授学生知识的同时，更重要的是培养学生正确的学习方式、提高学生思维能力、创新思维，利用现有的、已知的知识或是类似的事物，创造出新的事物来，为社会发展贡献自身的力量。在培养学生利用类比法提高创新思维能力时，应让他们对类比法有所了解，让学生们认识到类比法在物理学发展过程中所起到的重大作用，许多物理伟人就是通过类比法发现了新规律、新理论。比如，在高中物理教学中，在讲解有关磁单极子这部分内容时，教师可以充分利用类比法，磁场和电场相比较，电体周围有电场，相应的磁体周围有磁场的存在；同性相斥、异性相吸这是它们相似的地方。由此可以推导，电现象有电荷的存在，那么磁场现象有没有磁荷呢？磁单极子是否如正负电子一样存在呢？很多物理学知识都是通过这样的对比，先推导其结论，后经试验验证，发现其新知识、新规律。类比法通过对比知识间的相似性和差异，将知识条理化，从而发展知识的“空白区域”，为研究指引了方向。不仅物理，其他学科也照样适用类比法，如我们熟知的化学元素周期表，就是通过类比法发现的。物理学中我们学习了基本粒子，现在的基本粒子已达几百种，但是这些粒子并不是同一层次，什么是它们排列的主线，它们之间存在着什么规律，可以建立什么样的模型和理论，这正是当代科学家进攻的前沿阵地之一，这些问题的解决，类比法自然要发挥它的巨大作用。

三、运用类比法应注意

类比法虽然在物理学发展中有着重要的作用，但是在运用时应注意，由类比推导出的结论并不是百分百肯定正确的，它不是必然性的结论，有时结论会出现错误，两个研究对象就算是很多地方相同、相似，但是他们毕竟是两个不同的对象，并不一定能得出相同的结论。另外，教师在运用类比法时，应尽可能利用学生们所熟知的事物进行类比，但也应考虑中国的国情、风俗等，如在国外，以赌场里赌徒们的输赢类比机械能守衡，但是在中国，这显然是不太适合时宜的。

总之，类比法就是利用研究对象间的相似性、相关性，通过比较研究对象将已经认知的对象属性推导到新的研究对象上的学习方法。应用于物理教学中，就是学生们利用以前所学的知识，已经掌握的知识，推导出新的物理知识，这种模式下可以很好地引导学生自主学习，培养他们的学习兴趣、积极性。

参考文献：

[1]夏艳红.类比法在物理教学中的应用[J].山西广播电视大学学报,2004(2).

[2]刘庆贺.类比在初中物理教学中的应用[J].中学物理教学参,2005(7).

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【关键词】物理教学 生活经验 学科知识 物理规律

探究先进的教学方法是物理教学过程中至关重要的环节，这里推荐一种常用的教学方法——类比法，供从事物理教学的教师们参考。

一 新旧知识的类比

物理学是自然科学中的一门基础科学，它不仅有一定的知识内容，而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比，给学生以启示，使学生易于掌握新知识，同时也巩固了旧知识。如在学习静电场一节内容中，“电场”概念的建立极为重要，但由于此概念比较抽象，学生往往难以理解。可以用力学中所学重力场与之类比：地球周围存在着重力场，地球上所有物体都处于重力场中，都受到了地球的作用——重力。同样，电荷的周围存在着电场，电场对处于其中的电荷有电场力的作用，（如：点电荷间的库仑力的作用）。再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能，引导学生总结出，检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能。如此类比，相当于在新旧知识间架起了一座桥梁，让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。

又如：场强E 和电势U 这两个描述电场的物理量，E、U 与检验电荷q 有无关系呢？而牛顿第二定律M＝F/a，当物体受到的合外力为零时，物体产生的加速度也为零，但物体的质量为一定值；再有，欧姆定律中R＝U/I，若电阻不接入电路中，U、I均为零，但电阻R 却一定。究其原因，它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比，使学生明白：E、U 是描述电场本身性质的物理量，电场是客观存在的，与检验电荷无关，而定义式：E＝F/q、U＝ε/q 只是定义E、U 和计算E、U 大小的。

二 生活经验与物理规律的类比

学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比，可启发学生的思维，调动学生学习的积极性，培养学生在生活中观察和分析事物的能力。

如讲电势差时，可用瀑布作为例子，瀑布的水量越大，落到底部的动能越大；而瀑布落差越大，落到底部的动能也越大，动能是由重力势能转化获得的，即瀑布的重力势能与瀑布的水量、落差有关。让学生自己类比得出：电势能与电荷量和电势差有关：ε＝qu。

介绍弹簧振子的振动时，振子向平衡位置方向运动为变加速运动，学生不能理解加速度减小而物体速度增加这一现象，可用人的身高增长作类比：人从出生到成人，其身高逐渐增高。当人的年龄接近成人阶段，其身高增长速度将逐渐减慢，但人的身高却仍在继续增高，只是增高变缓了，而并非人越长越短。当身高停止增长，人的身高达到了他一生中的最大身高。学生从这一简单的类比中很易理解：加速度在减小，只意味着速度的增量在逐渐的减少，但物体的速度值却在增加，为变加速运动。

三 相关学科知识与物理知识的类比

自然科学分科庞杂，物理只是众多学科之一，可以用其他学科的一些学生已学过的知识进行类比，帮助他们理解一些物理现象和物理过程。

如讲解饱和汽，学生往往认为达到饱和状态时，液体不再蒸发。这可与生物学中“根对水的吸收”类比：当根细胞内的细胞液的浓度与土壤溶液的浓度相等时，相同时间内进出细胞膜的水分子数相等，为一动态平衡。学生可从类比中得出结论：密闭在容器中的液体达到饱和汽状态时，单位时间内液体蒸发产生的汽分子数和回到液体内的汽分子数相等，也是一个动态平衡。故宏观上液体分子总数不再减少，汽分子数不再增加。

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[关键词]化工原理；类比教学法；换热器；吸收塔；操作型计算

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2017）02-0078-02

化工原理是一门重要的工程技术基础课程，是我院应用化学、环境工程、制药工程、材料科学等专业必修的一门主干课，主要讲述化工生产过程中单元操作的基本原理、特点和典型设备的结构、操作性能及设计计算。[1][2]该课程具有公式多、概念多、计算量大、系统性差、知识面广、内容抽象、应用性强等特点，给学生的学习带来了很大困难。[3][4]面对这些问题，许多教师在化工原理教学过程中进行了积极的探索，取得了良好的效果。本文以换热器与吸收塔操作型计算为例，探讨类比法在化工原理教学中的应用。

一、类比教学法的含义

类比教学法是以建构主义理论为基础，对事物之间的异同进行对照分析的一种思维过程，是把相似或相近的事物进行比较归纳，更好地认识事物之间的个性和共性的一种教学方法。该法强调在学生已有知识的基础上探究新知识，促进对新知识的迁移、认识，建立知识之间的相互联系，深化学生对新知识的理解、掌握。

二、换热器与吸收塔操作型计算的类比

化工原理的计算一般分为两类，一类是设计型计算，即根据要求的生产任务计算合适的过程及设备；另一类是操作型计算，即对某个过程或已有设备在一定条件下完成的任务进行计算或者核定某些操作参数。操作型计算变量多，变量之间的关系往往又是非线性的，知识应用灵活、计算复杂。[5]操作型计算的关键有三点：一是无论原工况还是新工况，物料衡算和热量衡算总是要满足的；二是要明确比较、计算的标准；三是计算得到的数值要与给定的条件相符合。[6]传热是一个重要的化工单元操作，换热器的操作型计算是化工原理教学中的重点也是难点。在实际化工生产过程中，换热器的操作型计算问题是经常遇到的。例如判断一个现有换热器对指定的生产任务是否适用；或者预测某些参数的变化对换热器传热能力的影响等。根据具体条件的不同，换热器操作型计算分为两种（以热流体冷却为例）：第一种是已知qm1、Cp1、T1、流向、qm2、Cp2、t1、A，求T2、t2；第二种是已知qm1、Cp1、T1、T2、t1、Cp2、流向、A，求qm2、t2。以第一种换热器操作型计算为例，解决问题的方法是热量衡算方程和传热过程的特征方程，即：

Q=qm1Cp1（T1-T2）=qm2Cp2（t2-t1） （1）

Q=KAΔtm （2）

理论上来说，联立求解方程组（1）、（2），便可得到T2、t2。关键是方程（2）为非线性方程，不能直接求解，只能用迭代法。即先假设冷流体出口温度t2，由式（1）计算T2，再由式（2）计算A*，如果计算值A*与已知的A相符，则计算结果正确。否则，应修正设定值t2，重新计算，直到A*与已知的A相符为止。为了避免繁琐的迭代，必须通过适当的数学变换，使方程（2）转变为线性方程。这样便出现了消元法和假设Δt1

表1 换热器与吸收塔操作型计算的比较

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另外，必须强调吸收塔的操作和调节的有效性。一般吸收塔的气体入口条件是由上一工段决定的，不能随意改变。因此，吸收塔在操作时的调节方法只能是改变吸收剂的进塔条件，即吸收剂的流量L、温度t、浓度x2等三大因素。增大吸收剂的用量，操作线的斜率增大，出口气体的浓度变小；降低吸收剂温度，气体的溶解度增大，平衡常数减小，平衡线下移，平均推动力增加；降低吸收剂进塔浓度，液相入口推动力增加，全塔平均推动力也随之增大。适当调节上述三个参数可以强化传质过程，亩提高吸收效果。提高吸收剂的流量固然可以增大吸收的推动力，但应同时考虑再生设备的能力。如果吸收剂的循环量增大使解吸操作恶化，则吸收塔的液相进口含量将上升，得不偿失。当然，采用增大吸收剂循环量的方法调节气体出口含量y2是有一定限度的。如有一足够高的吸收塔（H∞），操作时必然在塔底或塔顶达到平衡。当（L/G）m时，气液两相在塔底达到平衡，增大吸收剂用量可以有效地降低y2；当（L/G）m时，气液两相在塔顶达到平衡，增大吸收剂用量不能有效地降低y2，此时只有降低吸收剂入塔浓度或入塔温度才能使y2下降。

三、体会

（一）激发学生学习化工原理的兴趣

类比教学法可以弥补“填鸭式”教学等传统方法的不足，通过对照、推理、联想、归纳，克服单纯的记忆和僵化的死记硬背，将新旧知识有机地串联起来，极大地激发学生的学习兴趣。

（二）培养学生的创新意识

在进行类比教学过程中，学生全程参与，调动了学生的创造性思维，训练了学生的分析归纳能力。类比教学法对于锻炼学生的发散性思维、创新性思想和看问题的方式、方法都有很大的帮助。

（三）提高学生解决实际问题的能力

类比教学法有利于学生掌握知识点之间的内在联系、使用条件、具体差别和使用范围等，既提高了学生解决实际问题的能力，又进行了科学方法的示范。

四、结语

热量传递和质量传递之间具有许多相似性，因此，在教学过程中，通过类比可将学生易混淆的知识变得明晰，难理解的知识变得易理解，难记忆的知识变得易记忆，最大限度地激发学生学习化工原理的热情，达到素质教学、快乐教学的效果，值得大家进一步去探索研究。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王志祥，黄德春.制药化工原理（第三版）[M].北京：化学工业出版社，2014：2.

[2] 冯尚华，何国芳，赵仁高，等.化工原理的案例教学[J].化工高等教育，2010（6）：79-81.

[3] 李梅.化工原理学习方法及教学经验初探[J].广州化工，2015（5）：224-225.

[4] 史德青，王万里.浅谈开放式习题在化工原理教学中的作用[J].化工高等教育，2015（5）：92-94.

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1.类比推理及其特点

关于类比推理，人教版生物教科书必修②《遗传与进化》第28页是这样简单明了介绍的：“这是科学研究中常用的方法之一，19世纪物理学家研究光的性质时，曾经将光与声进行类比。声有直线传播、反射和折射等现象，其原因在于它有波动性。后来发现光也有直线传播、反射和折射等到现象，因此推测光也可能有波动性。上面介绍的萨顿的推理，也是类比推理。他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。应当注意的是，类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验”。可见，类比推理就是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似，推论出它们在其他方面也可能相同或相似的一种方法，它具有较强的探索性和预测性，也富有创造性。不过在教学中，“类比推理”的教学不同于一般知识点、概念的讲解，仅把“类比推理”的含义及过程讲清了是远远不够的，一定要让学生在学习过程中观察比较，才能真正理解类比推理的含意与过程，才能掌握并应用类比推理这个科学方法。

2.类比推理在高中生物教学中的应用

2.1 强化学生记忆和理解知识

皮亚杰认为：心理发展的本质就是个体通过同化和顺应日益复杂的环境而达到平衡的过程。其中同化过程就是学生利用已有的认知结构将新知识整合到自己的认知结构中，因此，在生物教学中，类比推理对认识的横向延展的连通显出重要的作用。表面上似乎不相关的学习内容通过类比这个中介环节可以连结起来，由此及彼，举一反三，逐步揭示固有的内在规律与联系，从而使学生获得确切而易懂的直观认识。

本人结合自己的教学实践，列举苏教版生物教材中可以用以培养学生类比推理能力的知识点。列表如下：

通过类比学习，学生能发现类比对象与学习内容之间的共性、差异和特殊性，能启发学生的思维，加深对知识的理解，增强了学生的记忆。实践证明，在学习抽象的、微观的生物学知识时，类比往往能起到四两拨千斤的作用，能真正地促进学生对概念的理解与掌握。如课文中将细胞膜的功能用窗纱作了类比，提出了细胞膜的选择性透过，形象直观地突破了这一教学难点。

2.2 类比推理有助于学生的知识建构

在教学中，教师引导学生面对新知识寻找生活中的类比对象，能激发学生学习兴趣，培养其分析概括能力和逻辑思维能力。在学习细胞器功能时，教师将各细胞器比作不同车间；在学习自由扩散、协助扩散、主动运输时，类比于木材顺流而下、钢材装船顺流而下、钢材装船逆流而上；在学习伴性遗传时，教师应引导学生将两条性染色体类比于两个等位基因，学生一下子领悟到伴性遗传不过是基因分离定律的特例而已。这样做就使深奥的转化为浅显，抽象转化为具体，未知转化为已知，使难点逐一化解，而且使新知识既有“似曾相识”的亲切感，又有点陌生感，帮助学生建构了自己的知识体系，奥苏伯尔将这种类比的原型称为“先行组织者”。所以教学中教师要努力挖掘教材资源，充分利用学生熟悉的、易于掌握的宏观现象或模型，来类比推理一些抽象的、微观的、缓慢的生物学现象，使学生能借助直观形象生动的类比对象，构建新的知识生长点。

3.灵活应用类比推理进行教学

在平时的课堂教学过程中，对一些学生没有接触或者抽象难懂的知识点，也可以采用类比推理的方法进行讲授。这样，不但能解决难点，也能使同学们进一步熟悉类比推理这个科学方法。试举三个例子。

3.1 氨基酸脱水缩合形成肽链的相关问题

由于在高一讲授蛋白质相关知识时，同学们在化学课还没有开始系统的学习有机物相关知识，而且肽链的分子结构式显得有点“庞大”，这使同学们对氨基酸脱水缩合形成肽链的一些相关问题比较难明白，比如“n个氨基酸脱水缩合形成一条肽链后，这条肽链中有肽键多少个？”、“一条肽链中至少有多少个氨基，多少个羧基？”。在课堂上，我是这样解决这个难点的：肽键是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成，也就是两个氨基酸形成一个肽键。那3个氨基酸脱水缩合形成一条肽链后，这条肽链中有肽键多少个？n个氨基酸脱水缩合呢？然后，我让近讲台的3位同学上到讲台面对同学排成一排，对同学们说氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，现在我把我们代表各种氨基酸，每一个人的左手代表氨基，右手代表羧基，然后引导同学们思考讨论以下问题：一个同学的右手拉住另一同学的左手代表什么呢（讲台上的3位同学按要求手拉手）？手拉手的部位代表什么？3位同学手拉手站成一排又代表什么？3位同学空着的手有几个，说明什么？再分别叫4个，5个，6个同学站成一排，同样思考讨论上述问题。这样，不但解决了难点，还通过类比推理的活动，激发了同学们的学习兴趣，达到了很好的教学效果。

3.2 癌细胞的相关问题

在学习苏教版生物必修1最后一节时，讲到细胞的癌变，癌细胞的特点之一就是可以逃避免疫系统监视。学生还没有学习免疫调节，怎样让他们理解逃避免疫系统监视呢？我是这样类比的：将免疫系统比做我军的导弹防御系统，将对机体有害的病毒和细菌等比做普通飞机，能够被雷达发现并被导弹击毁。而癌细胞就好比隐形飞机，雷达不能发现，也就无法实施打击。癌细胞的另一特点是接触抑制，指当细胞分裂到相互接触时就停止增殖。是课改后新增加的内容，在高等教材《细胞生物学》中有所阐述。我是这样类比的：将自行车存放在车棚内，当车棚被挤满后就不能再放，即接触抑制。在自行车店，车未出售前，多数是以零部件的形式装在箱子里，地上放满后还可以叠放起来，不存在接触抑制。

3.3 基因指导蛋白质合成的相关问题

基因指导蛋白质合成涉及到众多繁杂和枯燥的过程细节和概念，学生往往难以理解和记忆，这时也可以采用类比推理的方法进行教学，具体做法如下：细胞核DNA可类比为军队的首脑机关，它的主要任务是编排、储存、“战争”的各种指令，它的重要性和复杂性决定它的位置必须在一防范森严、相对固定的场所；它的信息储存和传递必须安全和有效。首脑机关若为传递一作战指令，整体出动到前线，无疑不合逻辑，合理的方法是派出信使。细胞核DNA以碱基互补的方式“转录”出信使(mRNA)，在不同时期、不同区域去执行DNA的“作战指令”。核糖体可类比为作战的军队，这时“军队”要有人帮忙解读“作战指令”，“tRNA”就比作解读员。这样，繁杂枯燥的内容在一个熟悉的环境下就容易接受多了。

4.应用类比推理时的一些注意之处

由于类比从本质上讲只是一种推理，而非实验事实，对于其可靠性尚需验证，故在类比中一定要应用事物的相似性，大胆类比，依葫芦画瓢，也要注意到事物的递变性，领悟由于量变而引起质变的规律，更要注意到事物的特殊性，了解是否有这样的性质。在许多情况下类比物与目标之间是非对映关系，结论就是错误的。例如许多学生将鸡蛋机械地类比于一个细胞，蛋壳膜是细胞膜，蛋清是细胞质，蛋黄是细胞核；还有学生将试管婴儿类比于试管苗，误认为试管婴儿生长于试管；更有学生望文生义将语文学习中的顾名思义迁移于生物学学习，误认为反射类似于物理学中的光反射，生物竞争类似人类社会的竞争，同源染色体是来源相同的染色体等。这就需要教师引导学生建构良好的认知结构，明晰知识体系，在学习中加强自我反思、自我评价与自我监控，学生的类比推理能力才会得到有效提高。