張瑾
摘要:比較教學,可以突出教學重點,幫助學生學會知識遷移,提高學生的學習力。文章舉例說明比較教學在化學教學中的應用。通過不同內容的比較、不同形式的比較、不同時機的比較,訓練學生掌握比較的思路和方法,培養(yǎng)和發(fā)展學生的比較思維能力,達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、提高學生學習力的目的。
關鍵詞:比較教學;類比;對比
文章編號:1008-0546(2017)01-0086-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.026
一、問題的提出
1. 什么是比較教學法
比較,在《辭?!分械慕忉尀椋捍_定事物之間相同點和相異點的方法。因而比較教學,是將兩個或兩個以上的事物放在一起比較,確定事物的相同點和相異點,使學生掌握相關知識的一種教學方法。通過比較教學,將事物的各個方面進行比較,可以更清晰地認識事物的本質,把握事物之間的聯(lián)系。通過比較教學,能將分散的知識點串聯(lián)起來,由此及彼、由薄變厚,能讓學生深刻理解所學知識,將所學的看似孤立的知識點聯(lián)系起來,觸類旁通、舉一反三,構建系統(tǒng)化、邏輯化的知識體系,發(fā)現(xiàn)事物的變化規(guī)律。通過比較教學,可以訓練學生掌握科學的分析問題、解決問題的方法,發(fā)展學生的比較思維能力,提高學生學習力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
2. 比較教學的意義
明朝唐順之的《答江五坡提學書》中有“比較同異,叅(cān)量古今。”俄國教育家烏申斯基說:“比較是一切理解和思維的基礎,我們正是通過比較來了解世界上的一切?!痹诨瘜W教學、化學學習中使用比較法,可以使學生在比較中拓寬知識面,更牢固地掌握化學知識,還能培養(yǎng)學生的思維能力和學習力。比較教學的意義大致有以下幾方面:
(1)運用比較教學,突出教學重點。
作為一種教學方法, 比較教學是實現(xiàn)教學目標,突出教學重點,突破教學難點的有效手段之一。利用比較教學法,引導學生動口、動手、動腦,對所學新知識與原有知識進行比較、分解、細化、歸納總結,有利于突出教學重點,明確學習關鍵。
(2)運用比較教學,學會知識遷移。
把內容相同、相近、相關、相反、相異等具有可比性的知識放在一起進行比較教學,分析其特點,可以加深學生對所學化學知識的理解,揭示物質變化的普遍規(guī)律及其特殊表現(xiàn),實現(xiàn)知識的正遷移和意義建構,是有效學習的方法之一。
(3)運用比較教學,培養(yǎng)學習力。
學習力是學習的動力、毅力和能力的綜合體現(xiàn)。個人的學習力,包含知識總量、知識質量、學習流量、知識增量。作為一種學習方法,“連類比物”,可以將零散的知識有序聯(lián)系、有機結合,擴充知識總量;舉一反三,提高知識質量;觸類旁通,擴大知識流量;循序漸進,增加知識增量。
二、比較教學在化學教學中的應用
1. 關于比較的內容——可以是概念、理論,也可以是物質、實驗
教材中也有采用比較的形式呈現(xiàn)教學內容。如蘇教版《化學1》《化學2》中,有概念比較——1mol不同固體物質的質量,1mol不同物質的體積; 有實驗比較——用激光筆照射硫酸銅溶液、氫氧化鐵膠體,濃硝酸、稀硝酸與銅反應;有物質比較——碳酸鈉與碳酸氫鈉,鈉、鎂、鋁單質金屬性,硅、磷、硫、氯元素氣態(tài)氫化物,11-17號元素最高價氧化物水化物,氟、氯、溴、碘氣態(tài)氫化物的形成與穩(wěn)定性;有理論比較——常見晶體物理性質,原電池與電解池等等。
化學概念反映了化學的本質和化學變化的規(guī)律性,具有抽象性和概括性,是教學中的一個難點。在進行化學概念教學時,可以把與新概念相似或相反的概念放在一起進行比較,分析概念之間的相同點、不同點及相互關系,有利于學生準確掌握化學基本概念,提高概念辨析能力,加深理解,防止負遷移。
例如,比較同位素、同素異形體、同分異構體與同系物,可以讓學生更好地認識這幾個概念的內涵與外延,更好地區(qū)分這些概念并能合理應用。概念之間的比較,可以幫助學生辨析貌似、實異的概念,可以達到事半功倍的學習效果。
化學是以實驗為基礎的學科,通過實驗可以研究物質的結構、性質及其變化規(guī)律。比較由于實驗條件或實驗操作過程的改變而造成的現(xiàn)象、結論的不同,更有利于學生掌握化學基礎知識,得出科學結論。
例如,比較相同體積、相同濃度的不同溶液的導電性,對比小燈泡的亮度,可以得出結論:不同電解質在水溶液中電離程度不同,有強電解質、弱電解質之分。
取兩小塊鈉,一塊放置于空氣中,另一塊放在石棉網上加熱,比較實驗現(xiàn)象、實驗產物的不同,可以得出結論:金屬鈉與氧氣的反應,條件不同,產物不同。
對比銅與濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸的反應,可以根據(jù)反應的快慢比較濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸氧化性的不同。
2. 關于比較的形式——可以類比,也可以對比
比較在形式上有類比和對比之分。類比,是通過兩個對象在某些方面的相同或相似的性質,推斷它們在其他方面上也有可能相同或相似的一種推理形式。類比是一種由此及彼地做出推論的方法。對比,是把兩個對象或同一事物的兩個方面加以比較。運用對比,可以認識兩個事物的同一性和差異性。
(1)合理類比,觸類旁通。
在自然科學發(fā)展史上,類比是科學發(fā)現(xiàn)中一種被普遍應用的方法。牛頓曾說過:“沒有大膽的猜想就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?!辈剪敿{曾經說過:“類比是一種最富有創(chuàng)造性的邏輯推理方法和探索工具?!蓖ㄟ^類比可以對未知事物做出猜想,不僅可以培養(yǎng)學生的猜想能力,更可增強學生的學習信心和興趣,幫助他們創(chuàng)造性地解決問題。
類比符合教育學、心理學規(guī)律以及人們認識事物的規(guī)律。應用類比方法,不僅可以把抽象的新知識納入到已有的舊知識體系中,變抽象為形象、變難懂為易學、變煩瑣為簡單,還可以激發(fā)學生的聯(lián)想,具有啟迪思維、舉一反三、觸類旁通的作用。類比是一種促進學生知識“遷移”,提高學生科學素養(yǎng)的有效方法。所以在平時教學過程中,不僅要引導學生分析、比較、歸納,還要讓學生學會選擇恰當?shù)念惐葘ο螅瑢W會知識的遷移,提高類比結論的可靠程度。
類比可以分橫向類比和縱向類比。橫向類比是在同一層次上的遷移推理,有利于知識的橫向聯(lián)系,擴充原有的認知結構和知識體系。縱向類比是一種知識發(fā)展變化的不同層次的遷移推理, 有利于把新知識納入到已有的認知結構和知識體系中。
例如,在元素周期表的學習中,根據(jù)同周期、同主族元素性質的遞變性,有金屬活動性Mg>Al,Mg>Be,推測金屬鈹和金屬鋁的性質類似。根據(jù)金屬鋁的性質,類比得出鈹既可以與酸反應,也可以與堿反應。反應方程式可以表示為:
類比是一種主觀的、不充分的推理,因此,要確認其正確性,必須經過嚴格的邏輯論證。在使用類比的時候要注意:同族元素在性質上具有相似性、遞變性,同時物質還具有其特殊性。在進行類比的時候,既要類比物質的共性,又要注意物質的個性和特殊性,不能只是簡單的“依葫蘆畫瓢”,要恰當運用類比,根據(jù)實際情況進行類比。
(2)恰當對比,舉一反三。
對比是把事物、事物的幾個方面放在一起作比較,在比較中辨別兩者的異同。通過對比,可以認識事物的本質特征,加深對概念的認識和理解,使知識融會貫通,舉一反三。
布魯納指出:“知識是一個過程,不是結果。”所以,化學教學在完成傳授知識的同時還要提高學生的觀察能力、思維能力、想象能力、創(chuàng)新能力。運用比較教學,可以豐富教學內容,突出教學重點,拓寬教學思路,開拓學生的思維空間,培養(yǎng)學生的思維能力。
例如,對比乙醇和苯酚,對比兩者結構、性質的異同,可以讓學生感知物質結構對物質性質的影響,有機物基團之間的相互影響、相互制約。通過比較,舉一反三,讓學生能從結構區(qū)分醇與酚,認識醇與酚的不同性質。讓學生明白,同樣含有羥基的物質,因為羥基位置的不同構成不同的物質,具有不同的性質。
3. 關于比較的時機——可以在新授時,也可以在復習時
在新授課的時候使用比較教學,可以幫助學生掌握重點、突破難點。在復習的時候進行比較教學,可以讓學生在更高的層次上把握事物的相關性質,將已有知識融會貫通,構建知識體系。在不同的學習階段使用比較教學,比較的內容、深度、廣度應有所不同,比較教學也要“與時俱進”。
例如,在“鈉的化合物”單元教學中應用比較教學,比較主要圍繞Na2CO3、NaHCO3的性質展開:顏色、狀態(tài),俗名、水中的溶解性、同物質的量濃度時溶液的堿性、與鹽酸反應的快慢、與石灰水的反應、與氯化鈣的反應、熱穩(wěn)定性等。
而在高三復習階段的教學中應用比較教學,可以利用碳酸鈉與碳酸氫鈉用途的不同,比較兩者性質的區(qū)別。
比較1:Na2CO3、NaHCO3都能與鹽酸反應,為什么治療胃酸過多的藥物選用NaHCO3而非Na2CO3?
比較2:泡沫滅火器的反應原理可以理解成是藥品與酸性物質反應放出CO2,為什么制備泡沫滅火器用的是NaHCO3而非Na2CO3?
比較3:為什么用熱的Na2CO3溶液去油污,而不用NaHCO3溶液?
比較4:為什么焙制糕點時用NaHCO3,而不用Na2CO3?
比較5:為什么做面條的時候會在面粉中加入Na2CO3而不是NaHCO3?
例如,新授課時比較CO2和SO2,重點比較兩者性質的異同,主要有:顏色、狀態(tài)、氣味等物理性質,酸性氧化物、氧化性、還原性、漂白性等化學性質。高三復習時,可增加比較兩者的結構,依次設計如下問題:
比較1:碳原子、硫原子核外最外層電子數(shù)(碳原子4,硫原子6)
比較2:CO2、SO2中心原子價電子對數(shù)(n=2,n=3)
比較3:CO2、SO2價電子對空間構型 (直線形,三角形)
比較4:CO2、SO2中心原子雜化方式(sp,sp2)
比較5:CO2、SO2中心原子有無孤電子對(無,有)
比較6:CO2、SO2分子空間構型(直線形,V形)
比較7:CO2、SO2分子中共價鍵的類型 (極性鍵,極性鍵)
比較8:CO2、SO2分子的極性(非極性分子,極性分子)
比較9:CO2、SO2在水中溶解度大?。⊿O2溶解性大)
通過比較兩者的結構、性質,讓學生體會“物質結構決定物質性質”。
例如,氧化反應與還原反應的比較,在化學學習的各個階段應有不同的側重點:在初中比較氧化劑、還原劑的得氧、失氧情況,在必修1專題1中比較氧化劑、還原劑中元素化合價變化情況,在必修1專題2中比較氧化劑、還原劑的電子轉移情況。
在教學的不同時機,在學習的不同時段,可根據(jù)教材內容、教學目標和學生的認知水平與特點,靈活運用比較教學,引導學生不斷地對所學知識進行橫向比較、縱向比較,循序漸進,不斷增加比較的內容,不斷增加比較的深度和廣度,使學生能夠更好地認識事物的現(xiàn)象和本質,鞏固所學知識,加強知識之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學生思維的嚴密性和邏輯性,提高學生的學習力。
三、比較教學的應用反思
進行比較教學時應該注意的幾個方面:
(1)比較的事物要具有可比性??杀刃允侵竷蓚€事物之間要有某種聯(lián)系或關系,這是進行比較的前提和基礎。比較不能生搬硬套,牽強附會。比較要抓本質,“同中求異,異中求同”,不能停留在表面,為比較而比較。
(2)比較的目的要明確,比較的對象及內容不宜過多,以免學生產生混淆,造成識記障礙。
(3)比較的內容要源于教材,結合學生學習情況,以教學目標為依據(jù)。若是脫離教材進行比較,就脫離了學生的學習實際情況。只有基于學生學習基礎的比較,才能“以最好的教學效果達到最理想的發(fā)展水平”。
(4)幫助學生建立比較學習的一般思路:確立比較的事物——比較物質結構——比較物質性質——歸納比較認識。比較之后,要及時進行必要、有效的總結,從而幫助學生發(fā)展概括能力、抽象能力、思維能力,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
(5)運用比較教學法要講究科學性,不應追求形式。對需要比較的內容進行合理地教學設計,使比較真正有助于學生認知、識記及思維能力的培養(yǎng)。
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