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导语:在化学中的类比法的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:类比思维;物理化学;教学效果
在材料、化学、化工、生物、制药、冶金等相关专业中,学生对物理化学知识的掌握程度影响到对其他课程知识点的把握。同时物理化学也是诸多大学研究生入学的专业考试课程。但是,在物理化学课程具有课程起点高、知识点密集、知识点抽象、难度大的特点。这也使得物理化学“教”与“学”的难度都较高。如何提升教学效果,一直是物理化学教学中研究的一个重要课题。在具体教学中,通过联想、分析、比较、归纳,把已经熟悉的知识模型、知识规律与所研究的各种现象和过程相联系,找出它们在某些方面的相似之处,并用类似的方法处理称为类比思维方法。类比思维曾经帮助人类获得大量的知识,很多物理学家如开普勒、牛顿、麦斯伟尔都运用类比思维解决了很多物理学难题,可见,类比思维能力是进行学习和研究的基本素质之一。根据认知心理学原理,在学生学习新的知识,尤其是比较抽象的知识时,最好能找到新旧知识之间的联系。对于物理化学教学而言,通过相似关系举出学生熟悉的领域中的实例,可以帮助学生对新知识的理解和认知。由于物理化学教学内容相对抽象,类比思维可对学生学习该课程提供直接的指导和启发。另外,类比思维也是一种科学的思维方法,运用类比有助于迅速地把握处理问题的关键,变通物理化学规律,提高分析问题和解决问题的能力。
一、与熟悉的形象化的事物进行类比
物理化学教学内容中有很多抽象的概念,比如焓、熵函数、活度、相律等。这些概念不易理解,但是用学生熟悉的形象化的事物去类比,可帮助学生较快地理解与掌握这些概念的含义。这种类比思维方法的基本过程是,确定要类比的目标问题对象,然后确定类比源对象;之后对目标问题对象与类比源对象进行比较,进而找出他们之间的类似关系;根据目标问题对象的已知信息,对其相似关系进行重整化处理。例如,学生在学习热力学第二定律章节内容中利用熵判据ΔS≥0来判断隔离系统的方向与限度时,普遍感到不好掌握,我们就类比生活中的现象来进行解释。即让同学试想自己生活的房间,如果平时不注意清洁和整理,用过的东西随意丢弃摆放,用不了多长时间房间就会变得很混乱。这样,同学们在理解熵增加的本质即系统内部自然发生的随机过程打破了原有的状态限制,使得系统内部元素的状态更多,就会感到抽象的内容更加形象化,更易于理解与接受。所以,利用类比法,使抽象、陌生的概念变为具体、熟悉的知识,降低接受抽象概念的难度,提高了学生学习物理化学的兴趣。这种思维方式通过选取合适的类比源对象和目标问题对象以直观的、形象的图景映入学生脑海中,使其具有形象思维的特征。
二、与其他课程内容进行类比
学习类比思维主要是让学生知道很多知识点之间不是孤立的,而是相互联系、相互促进的。类比思维的培养,既依赖于形象思维,因为只有通过想象作必要的类比示意图,才能将原来不同的两种物理模型、物理规律之间相互联系起来。同时又借助于抽象思维,因为只有抽象思维才揭示出两个事物的共同特征,抓住事物的本质。在具体的课程实践中,除了与形象化的事物进行对比,物理化学的知识点还可以与很多其他课程内容进行类比,以此来帮助学生灵活地运用已掌握的知识来解决遇到的新的物理化学问题。特别是物理化学与其他课程,比如大学物理、大学化学乃至高中物理和化学之间都有部分相似的教学内容,那么就可以采用类比教学法,利用学生较为熟悉、已经掌握的旧知识,去启迪学生理解和掌握物理化学中新的知识。例如,热力学第一定律和热力学第二定律是大学物理课程中的内容,同时也是物理化学中的内容;那么,在讲授物理化学中的热力学第一定律和热力学第二定律这两节内容时,就可以采用类比法,指出与大学物理所学内容的相同之处,同时强调二者存在的差异,如此循序渐进同学们更容易接受新知识。在具体的教学实践中,我们指出,不管是大学物理还是物理化学,热力学第一定律解决的都是系统在变化过程中的能量问题,包括功、热和热力学内能或称内能等。但不同的是,大学物理课程内容中,仅针对理想气体这一简单的系统,计算过程也相对简单;而物理化学的相关内容里,系统不仅包括理想气体还包括液态、固态物质,而且系统经历状态复杂,不仅有恒温、恒压还有相变化以及化学反应等复杂的过程,同时相应的引入了新的概念,如摩尔相变焓ΔβαHm、摩尔反应焓ΔrHm等,所以计算过程相对复杂。这样,通过类比就让学生在新、旧知识之间架起了一座“桥梁”,让新旧知识之间互相沟通。
三、对课程内部知识之间进行类比
物理化学课程中有很多非常相似的知识点,这些知识点集中以大量类似的化学方程式来呈现。面对大量的物理化学化学方程式,学生往往感觉记忆困难。巧妙运用类比法,会让方程式记忆变得轻松并且深刻。例如,范德霍夫渗透压公式被认为是物理化学界的经典理论之一,被写在世界各国的物理化学教科书中,范德霍夫的渗透压方程式表述为ΠV=nBRT,但是其概念不容易掌握。我们可对比学生们所熟知的理想气体状态方程pV=nRT,发现二者具有相似的组成,比例常数与气体状态方程式中的常数R也基本一致,所以可对比这两个公式的特点来帮助同学们进行理解、掌握与记忆物理化学课程方程式繁多、复杂,看似难以理解和记忆,然而从整体上去把握,就会发现不同章节的方程式只不过是同一个方程式在不同条件下的演变形式而已。因此,在讲授基本原理和基本方程式的过程中,灵活运用类比或比较的方法,也有助于培养学生的发散思维。另外通过类比来找出各个方程式之间的共同点和关联性,既加深对物理化学本学科知识点的理解,也使学生对自然规律的普遍适用性有了更深入的认识。
四、如何引导学生正确运用类比思维
类比思维是一种富有创造性的思维形式,类比推理的过程是形象思维、抽象思维、直觉思维的辩证统一的过程。从某种程度上讲,类比思维是类比推理过程中的各种思维形式的总称。要引导学生正确运用类比思维,需要从以下几点进行规范。首先,通过向学生介绍类比思维在科学发展史上做出重大贡献的历史事件,让学生深刻体会到类比思维的重要性。比如爱因斯坦从引力场几何化的成功作类比推理,致力于电磁场的几何化,进而建立“统一场论”的思想,这样的类比案例可以帮助学生树立正确的科学观,以及实事求是的科学态度与科学精神,从而激励并增强学生运用类比思维解决新问题的勇气。其次,教师在具体的教学过程中,要根据学生的情况选用学生熟悉的“类比源”。虽然类比思维既可以近亲类比,还可以边缘类比。但是教师与学生在生活经验、知识积累等方面还存在着一定的差异。特别在当前的互联网时代,教师与学生的生活环境、成长经历、心理特征都呈现出较大的不同。部分教师在追求专业知识精深的同时却对当前大学生的生活方式和时代背景少有了解,这可能造成教师在进行类比教学时难以找到合适的类比原型。另外,部分学生生活经验的匮乏可能导致他们在理解类比源时产生一定的困难。这都需要教师要主动地积累深厚而广博的知识,尽可能广泛地涉猎目前时展的特征和其他领域的知识。这样类比源的选择范围越广泛,类比的形式越灵活,也越能发挥类比的作用。最后,类比法中虽然包含了许多辨证的关系,如相似与相同、同一和差异、偶然联系和必然联系,现象相似与本质相似等等,但是教师应该适时地提醒学生,类比思维作为一种形式逻辑思维方法,它不同于从一般到特殊的推理,也不同于从特殊到一般的归纳,它的结论具有偶然性。因此,采用类比思维学习新知识的时候,必须事先提醒学生注意到各种差异对类比结果的影响。教师在物理化学教学中要注意类比法的局限性,引导学生准确地应用类比思维接受新知识,指导学生进行科学类比。实践证明,采用类比思维教学法,不仅有利于学生对新知识的学习、理解,还有利于对复杂物理化学概念、过程的具体化、形象化,能帮助学生通过类比联想寻求思维的线索,获取理解、掌握知识的方法以及解决问题的途径,对于提升物理化学教学效果具有非常重要的现实意义。
参考文献:
[1]张丽丹,贾建光,马丽景,吕志.基于创新人才培养的工科物理化学教学改革与实践[J].中国大学教学,2012,(06):42-44.
[2]吴卫东.论教育研究中的类比思维[J].浙江教育学院学报,2007,(02):46-51.
类比思想是通过比较将一种已经熟悉掌握的特殊对象(类象)的知识推理到另一种新的特殊对象(本象)上去的推理手段,是沟通已知与未知的桥梁。将类比思想的方法寓于初中化学教学当中,并注意引导学生的学习中科学地灵活运用类比思想方法解决化学问题,必将有利于提高学生学习化学的效率。
[关键词]
类比思想;策略;化学教学
一、类比思想的内涵
一切客观事物都是相互联系的,且万事万物都是具有某些共同的特征和相似的表现形式。这就为人们运用类比的思想方法去认识事物的本质提供了客观基础。此外,人类“从已知到未知,从个别到一般”的认识规律,也使类比思想具有心理学基础。美国教育心理学家奥苏伯尔说:“假如必须把一切教育心理学还原为一条原理,我就要说影响学习最重要的一个因素是学习者已经知道了什么。”“弄清楚学习者已经知道了什么,并在此基础上进行教学。”
类比思想的本质是在新旧知识间建立相互联系,并使其发生相互作用,产生心里意义。例如:初中化学中氧化剂还原剂概念的教学,除与初中氧化还原的概念建立联系外,还可与催化剂、干燥剂的概念进行下列类比思维。
这种类比思想使学习者既可将已有知识应用到同类事物之中,揭示新事物的意义作用,把新事物纳入已有知识结构网络中,又可将新的知识与原有的知识联系起来,对新旧经验之间的本质要素产生整体认识。
二、类比思想的应用策略
类比思想的基本过程是:确定本象寻找类比比较本象与类象,得出其相似关系和差异性重整理相似关系,把类象的知识迁移到本象检验类比思想推理的结论。将上述五个过程综合起来,便得到类比思想的动态结构。
类比推理是一种创造性思维方法,提高类比的质量和效率要处理好如下几个问题:
(1)恰如其分地选择类象。类象的选择有三个标准:学生对类象的熟悉程度,本象与类象的相似程度和相似特征的数量。类比是通过已知认知未知,因而类比的质量和效率取决于本象、类象、学生三者的关系。根据现代学习理论,本象和类象相似程度越大,相似特征越多,学生对类象越熟悉,就越容易形成有意义的学习,越容易形成知识的迁移,类比的质效就越高。
(2)尽可能使用“一本多类”的类比模式。由于没有同本象完全相似的类象,因而每个类象都有不足之处,类象的某些特征属性不能类推到本象上。为一个本象同时提供多个类象,不仅可以使学习者从多角度、全方位理解本象,更重要的是可以减少类比推理所得结论的或然性。
(3)注重类比对象的差异性。类比的对象是两个不同的事物,它们之间既有联系,又有本质的区别,既有相似性,又有相异性。由于思维定势的影响,学习者很容易把类象具有的属性(有些是偶然属性)推移到本象上,导致类比的失败。因此在分析比较类象与本象的相似性的同时,指出本象和类象的差异性,不仅对学习者科学地理解本象,而且对学习者掌握类比的科学方法都是非常必要的。
在化学教学中,化学概念和化学原理是学生难学、老师难讲的重要内容之一。化学概念是对一类化学事物本质特征的概括,而化学原理是运用化学概念作出的基本判断、推理等。化学概念和化学基本原理一般都具有严密的逻辑性和较强的理论性,具有高度的抽象性和概括性,难于理解且难于直观表现,而运用类比教学法不但可有效地加强学生的想象和理解,促进化学原理和概念的形象化,加强学生对概念和原理的理解,更重要的是能使学生懂得在学习中遇到认知困难时,类比常常是一种良好的学习方法。
三、类比思想应用的技巧
在将类比思维作为一种学习方法介绍给学生时,教师要注意引导学生掌握寻找类象的技巧和艺术。化学教师指导学生寻找恰如其分的类象可以从以下三个方面入手:一是以化学基础理论为依托。如元素周期律告诉我们,结构相近者性质相似,二是充分利用提示信息。为了考察学生的学习能力和综合素质,现在的中考化学题(本象)的类象,认真分析和筛选信息,就会使学生快捷而又准确地寻找到类象。三是充分发挥自己的想象力。在解决化学问题的学习中,有些类象是隐性的,存在于其他学科或日常生活、生产之中,这些类象的寻找就要求学生要放开思维,大胆想象,并经常用“试误法”去检验自己的想象的类象的正确性。
[参 考 文 献]
[1]⒅新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,2009.
[关键词]类比思维 知识迁移 定式误导
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2016)170082
化学教学中,概念、规律和理论等涉及的种种关系都可以是类比的对象。类比启发是立足于已有知识的基础上,把同类知识归纳整理,突出两类具有相同或相似属性的事物之间的对比,以启发学生识别异同、认识规律、变未知为已知,进行联想、比较、推理和验证,举一反三,触类旁通,实现知识的创新。当抽象深奥的知识和性质与某一浅显事物的性质有相似之处时,类比教学方法可使问题简单化和直观化。然而,在化学教学中,类比思维在知识迁移中有时会存在定式误导,那么该如何慎防类比思维在知识迁移中的定式误导呢?本文对此进行粗浅的阐述。
一、简单的机械推论常使类比迁移出现错误
类推法是解决化学问题的一种重要思维方法,如由水含有氢键而推知乙醇也应含有氢键,由不能用电解AlCl3溶液来制铝而推知不能用电解MgCl2溶液来制镁;有机化学也是从官能团来推知新物质的性质。近年来,高考常用类比迁移的信息题来考查学生应用知识的能力。但自然界的事物是千差万别的,事物之间有其规律性,也有其差异性和特殊性。如果我们类比的信息落在这种特殊性上,盲目类比就可能得出荒谬的结论。
1.在知识类推迁移过程中,人们往往易被形式上的相似性所迷惑,忽视情景间的本质区别,牵强附会地进行联想,机械类比,轻率地作出判断。
【例1】 Fe3O4中铁的化合价有+3价和+2价,常有人把它拆开为Fe2O3・FeO或[Fe(FeO2)2]。于是有人写Pb3O4的结构时,进行知识的类比迁移,机械模仿将其写成PbO・Pb2O3,这里就忽视了铅的化合价是+2价和+4价,要用2PbO・PbO2或Pb2PbO4表示才符合化学式对化合价的要求。
2.有些看似容易的基础题常常是命题人经过精密构思的陷阱,考试时很容易在自我感觉良好中大意失荆州,待到试卷发下后却感叹“又错了”。犯错的原因往往是不认真审题,忽视潜在因素的干扰。
【例2】 0℃时,1atm下,100mL水最多能溶解氧气4.9mL;在0℃时,5atm下,100mL水最多能溶解氧气多少毫升?
看到这个题目我们会自然地想起气体溶解度与压强的正比关系,因为温度不变,压强增大5倍,那么所溶解的氧气也应变为5倍,即24.5mL。然而正确的答案是4.9mL,因为这个体积是5atm下的体积,换算到标准状况下就是24.5mL了。学生往往会受“气体溶解度与外界压强成正比”的影响,忽略了通常指的是标准状况下的体积,而本题显然是指5atm下的体积。
二、经验的思维定式会使类比迁移误入歧途
经验是宝贵的,但当它成为一种思维定式时就会起反作用。心理学研究表明,人的第一印象往往在头脑中占主导地位,且易排斥后继意识,从而作为指导思想发挥作用。思维定式也是一种思维的惯性,这种先入为主的观念有时容易形成主观决定客观的错误思维。
1.思维的定式往往是对经验的一种崇拜,在分析和解决问题的思维过程中,
率先应用
最熟悉的材料和方法,只抓住一点,不顾其他,而在解题中又很顺利地落在某个知识点上实现问题的局部解决,形成一种僵化的思维模式。
【例3】 用铝箔包好的2.3g钠块投入水中,则产生H2的质量是( )。
A.0.1g B.>0.1g C.
实验中关于铝箔的作用我们强调的多是减少钠与水的接触面以减慢反应的速率,便于实验操作和气体收集。因此,学生仅仅把注意点集中在钠与水的反应上,以此计算放出的H2,选择A。实际上由于水已逐步转化成烧碱溶液,铝箔会与烧碱反应产生H2,而这个知识点
的
迁移障碍则可能是平时强化不够造成的。本题应该选B。
2.平时对某知识点或某知识块练习太多,印象深刻,熟能生巧,常在解答某些类似的试题时产生条件反射,且为节省时间不认真分析题意就匆匆答题,往往错而不知。
【例4】 38.4mgCu跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗硝酸的物质的量可能是( )。
A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3mol
C.2.2×10-3molD.2.4×10-3mol
部分学生审题时不注意细微差别,一看题目“眼熟”就有了“思路”,题目中说硝酸是浓的,那么放出的气体便是NO2了,依方程式计算得出答案D。解题时务必要有动态意识,事物是在不断地变化的,反应过程中的硝酸浓度在不断地变化,当反应到一定时候时就会变为稀硝酸,铜与稀硝酸反应放出的气体是NO,然而很多学生却惯用静止的方式看问题,焉能不错!此题的答案是C。
三、抓住一点就盲目类比,导致知识迁移产生谬误
粗心或思考问题不够深入、统摄思维能力欠缺
的学生,一看题目发现有自己熟悉的内容就激动不已,不
认真读题、审题、分析、比较,盲目类比,匆忙解答,因此吃亏上当。
1.题给材料展示的知识背景由于叙述上某一点的限制,解决问题时则必须完全跳出背景知识的框框,换一种思路去思考、作答。
【例5】 最近,发现了一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面的原子是M原子,棱中点和体心的原子是N原子,则它的化学式为( )。
A.M4N4 B.MN C.M14N13 D.条件不够
解答该题时学生往往会与食盐的晶体结构进行联系,应用NaCl晶胞中的原子折算规则:顶点上的点为1/8,面心上的点为1/2,棱上的点为1/4,体心内的点为1,得出其化学式为MN,选A或B。
实际上这样解答正好落入命题者的圈套。晶胞的原子折算规则是在晶体向空间多个方向无限伸展的特殊情况下得出的,而本题给出的是“气态团簇分子”,一个分子内的原子并未与其他分子共享,数一下图中质点就可得出其化学式为M14N13,正确答案为C。
2.面对阅读量较大或与生活联系密切的问题,要发散思维,善于从题给信息里筛选出有用的信息,然后再根据相关信息进行验证,判断知识的迁移是否可行,从而准确有效地回答提问。
【例6】 1971年,美国的斯图杰尔和阿佩里曼在
0℃以下使氟气从细冰末上通过,成功地合成了一直认为不存在的氟的含氧酸――次氟酸。
(1)写出次氟酸的结构式,并指出各元素的化合价。
(2)次氟酸刹那间可被热水分解,得到既可表现氧化性(对NaI)又可表现还原性(对KMnO4)的溶液,试写出相应反应的化学方程式。
碰到这一类型的问题,我们自然联想到类似的次氯酸,考虑到次氯酸的结构式应该写成H-O-Cl,然后模仿出次氟酸的
结构式及化合价的标示为H+1-O-2-F+1
,殊不知F没有正价,正确的解答是H+1-O0--1F。
对于第二问,学生也常常简单地按次卤酸分解的通式代入得2HFO=2HF+O2,但是题目中的产物是要有还原性的,而HF和O2却都无还原性,显然不对。
正确分析的思路应从断键上来考虑:H-F+H-O-O-H,
其化学方程式为:HFO+H2O=HF+H2O2。
由此可见,类比思维不是根据简单比较进行的推理,必须具体分析物质属性间的联系,既要考虑客观事物之间相似的一面,又要注意其差异性,注意避免所比较的内容的落脚点在其差异性上,否则得出的结论将不具有必然的逻辑性。类比时切不可想当然,一定要注意所比事物的相似属性和个性差异,利用求同和求异思维,方可得出正确的结论。
[ 参 考 文 献 ]
[1]王惠萍.教育心理学[M].北京:高等教育出版社,2011.8
[2]龙运海.类比思维策略在中学化学教学中的应用[J].化学教学,2001,3期
[关键词]生物化学教学;多种教学方法;运用
在高校中,生物化学是对生命有机体中的化学组成以及在其生命过程中化学的变化规律进行研究的科目,此科目是高校医药学中的主要组成部分,此学科知识涉及范围比较广,内容比较复杂,对很多大学生来说学好此科目具有一定的难度。鉴于此种情况,高校教师在教学中应用了多种教学方法,并取得了显著的教学效果。
一、以引导为主的教学方法
高校教师可以在生物化学教学中应用引导为主的教学方法,此教学方法是在教师对学生知识掌握程度有深入了解的基础上开展的,在此基础上,教师可以在遵循学生客观学习规律的情况下有针对性、有目标的对学生进行引导,进而帮助学生更好地学习生物化学知识。教师应用引导为主的教学方法,主要的目的是让学生掌握有效的学习方法,这样学生在课余时间就可以开展自主学习。当前引导教学为主的教学方法有以下几种:第一,提出具有引导性的问题,引发学生进行思考;第二,分组讨论,教师可以通过组织学生讨论的方式,让学生在沟通中更深入地理解知识;第三,建立情景对话,学生在具体的情景中学习知识,可以对知识有更直观的理解;第四,实验方式,物理化学知识中有很多知识都可以通过实验的方式展现在学生面前,学生可以通过观察实验的反应理解教师讲解的知识。例如:当教师讲解细胞这一章节的时候,可以先提出问题:“同学们,你们知道人体是由什么构成的吗?”以及“人为什么需要新陈代谢?”等问题,当教师提出问题之后,学生通过回想以前的知识就会知道人体是由细胞构成的,学生对细胞有浅显的理解,这些知识是在以前学过的,教师可以帮助学生再次回忆一下相关知识,然后对细胞知识进行深化,让学生掌握更多与细胞相关的知识,完成高校生物化学教学的目标[1]。
二、类比式教学方法
高校开展的生物化学知识中包含很多抽象的内容,学生学习这些抽象内容具有一定的难度,大多数同学是应用死记硬背的方式来记忆知识点的。鉴于此种情况,教师在教学中应用了类比式教学方法,此类型的教学方法可以将抽象的知识点以直观的方式展示在人们面前,从而降低学生的学习难度。比例说:教师在讲解蛋白质合成知识的时候,由于此章节知识比较复杂,所以教师可以将蛋白质合成过程类比成大厦的建设施工,在建设大厦的过程中,图纸、材料、搬运设备以及施工场地、建筑工等是不可缺少的因素,教师可以将蛋白质合成中的mRNA类比成图纸;20种氨基酸相当于工程建设中的砖;tRNA是蛋白质合成中的搬运设备;白体大小亚基就是蛋白质合成的施工场地[2];氨基酰-tRNA合成酶与建筑工具有类似的作用,当教师将复杂的知识通过类比的方式展示在学生面前,可以帮助学生更好地学习知识,加深学生对知识的理解。
三、借助案例的教学方法
在高校的生物化学教学中,有很多知识理论性较强,学生理解起来比较困难,面对这样的情况,教师可以通过借助案例的方式讲解知识,这样学生就可以通过具体的案例更好地理解理论性较强的知识。教师在讲解知识的时候,可以针对不同专业的学生选择合适的案例进行讲解,通过分析案例中涉及到的知识,延伸理论性较强的知识,进而培养学生的分析问题以及解决问题的能力,让学生可以灵活的应用理论知识,从而提高学生的实践能力[3]。
四、讨论式的教学方法
教师在教学中可以应用讨论式的教学方法开展教学。所谓的讨论式教学方法,就是指教师在教学中将学生进行分组,然后教师提出一个话题或者是现象等,让小组学生进行讨论,当学生在讨论中遇到不明白的问题时,可以询问教师,和教师进行交流,小组成员讨论的过程,就是学生分析问题的过程,当学生对问题有了进一步的理解之后,就可以采取有效的措施解决问题。讨论式的教学方法可以帮助教师更好地开展教学,教师可以通过讨论的方式培养学生分析问题与解决问题的能力[4]。讨论式的教学方法可以实现学生的主体地位,此种教学方法比较受学生欢迎,因此,教师应用此种教学方法的效果比较显著。
五、借助多媒体的教学方法
在高校生物化学教学中,会出现很多物质代谢产生的化学反应式,这些化学反应式的种类是非常多的,教师若是只通过语言描述的方式讲解反应式,学生很难通过教师的语言描述展开想象,面对这样的情况,教师可以通过利用多媒体的方式来进行教学。具体的说,教师在讲物质代谢知识的时候,可以通过多媒体播放一些物质代谢的视频、或者是图片等,这样学生就可以通过直观的方式看到物质代谢的过程,在此基础上进行代谢知识的学习,就可以取得更好地效果[5]。
结束语
综上所述,高校教师可以在教学中根据不同专业学生的需求、教材内容、教学目标以及学生的特点来选择最恰当的教学方法,这样不仅可以激发学生学习生物化学知识的兴趣,还可以调动学生的积极性,让学生可以自主地学习生物化学知识,从而提高学生对生物化学知识的掌握程度。由此可见,高校教师在生物化学教学中采用多种教学方法是非常有意义的,对学生更好地学习生物化学知识有着积极的作用,具有推广价值。
参考文献
[1]郭慧芳.多种教学法在生物化学教学中的应用[J].中国医药导报,2010,7(14):114-115.
[2]张雪莲,李坤.多种教学方法在生物化学教学中的运用[J].中国医药指南,2010,08(29):168-170.
[3]夏炳成.多种教学方法在生物化学理论课教学中的应用效果研究[J].卫生职业教育,2011,29(15):64-65.
关键词:类比法;物理教学
一、类比已有知识
在学习中,巧妙运用已学知识类比,不仅使学生复习巩固了所学知识,而且使学生在新旧知识类比中加深对学习内容的理解,开拓思路,激发了学生自主学习的兴趣,利于开发学生的创造性思维。如学习功率概念时,可以通过学生已有的速度概念形成过程进行类比:要比较运动快慢可用相等时间比路程,也可用相等路程比时间,但在时间和路程都不等时怎样比较快慢?就要看单位时间内通过路程的多少,从而定义了速度。要比较做功快慢可用相等时间比做功多少,也可用做相同的功比较所用的时间,在时间和功的多少都不等时,看单位时间内所做的功多少而定义了功率。初中物理中压强、密度等概念均采用了类似比值法定义的。再如:将分子动能和势能与物体的动能和势能类比;将判断磁场存在的方法与用转换法判断电流的存在方法类比等。通过类比使学生领略“类比”这一科学方法,并引导学生自主发现探索新旧知识间的横向联系,从而更好地理解和掌握新知识。
二、类比生活体验
学生在日常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,活化学生头脑中贮存的生活信息,可调动学生学习的积极性和主动性,利于培养学生在生活中观察和分析问题的能力。如把电流与生活中水流比较,从系统结构、能源作用、形成原因、流动方向、强度大小等方面类比,促进知识的正迁移。再如把照相机成像的原理与人的眼睛类比;把声波与学生熟悉的水波和弹簧中产生疏密波类比。这样的类比将抽象知识用形象事物来理解,能发挥学生的主观能动性,学生遇到新的概念和事物能自主作类比分析,既能激发学习兴趣,又进行科学思维和方法的训练,丰富了学习内容。
三、类比其它学科
用学生已学过的其它学科知识进行类比,活化学生头脑贮存的知识信息,使学生能动地认识、理解并掌握知识,让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法。如欧姆定律变形公式R=、密度公式ρ=、串并联电路中电压、电流分配规律等公式与数学函数关系式进行类比找出异同,公式中的R与ρ等,它们反映的都是物体本身的物理属性,与公式中其它物理量无关,类同于数学函数关系式中的常数K。这样类比加深了对物理公式的意义理解,还可避免物理公式数学化。再如把物理图象与数学函数图像类比;凸透镜、凹透镜的外形特点类比于字凸凹形状;量筒、量杯的刻度特点类比于筒中的“同”刻度均匀和杯中的“不”刻度不均匀。这样类比,易于使学理解和掌握知识,逐渐形成知识网络,并能有效探索获取新知识,有利于培养学生理解能力、思维能力、分析归纳能力和学生创造性思维能力。
四、类比实物模型
把物理知识与实物模型相类比,把抽象事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,可使学生抓住知识的本质特征,对知识有更全面、更深刻的理解和把握。如在学习“电磁感应现象”时,由于学生的空间想象能力不强,对导体是否做切割磁感线运动感到难以判断,教学中把磁感线与一根根拉紧的棉线相类比,导体类比于一把刀,导体在磁场中运动就相当于刀子在棉线中运动,只要刀子的运动中能切断棉线,导体就在做切割磁感线运动,这样学生就容易理解和掌握了。再如把分子间作用力与距离的关系与弹簧分子模型类比;影响电阻大小的因素长度、横截面积和材料与人走路的道路长、宽、路面结构材料类比;把气体、液体、固体分子结构和体积、形状与学生放学、课间、上课的三种形态相类比等;这样用具体的、有形的、学生熟知的事物和模型来类比说明哪些抽象、无形的、陌生的事物,通过借助于比较熟悉的事物特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象某一特征,为学生知识建构提供支持条件和认知工具与策略,使学生学得轻松愉快、理解更深刻,利于学生逐步形成自己的思维模式,增强学生自主学习物理的意识和能力。
类比法还有发现功能,可使知识条理化,能分清概念和规律之间的相似和差异,从而发现新问题,发展新知识。法拉第就是通过了解奥斯特发现电流能产生磁场、磁铁能磁化铁性物质、电和能使导体感应电流,进行逆向思维、类比推理和探索研究,发现了电感应现象。在初中物理教学中运用类比法,既增强了知识间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣,增强了学生学好物理的信心,调动了学生主动探求新知的积极性,同时,对培养学生理解能力、思维能力和创新意识大有裨益。
关键词:类比、方法、应用、教学
在中学数学课堂教学中如何贯彻素质教育,培养面向二十一世纪的新一代,这是当前基础教育中的一个重要课题。因此,在教学中要转变教育观念,改革人才培养模式,培养学生的能力是教学成败的关键。
数学思想是指数学研究活动中解决问题的基本观点和根本想法, 它是对数学规律的理性认识。数学方法是指研究数学的手段和方式。数学思想方法是数学的本质的一种反映,是数学的精髓。只有运用数学思想方法,才能把数学的知识与技能转化为分析问题、解决问题的能力,才能形成数学的素质。因此,要在数学教学别重视数学思想方法的渗透及应用。
类比思想是一种重要的数学思想。所谓类比,就是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的一种推理方法。类比法是一种从特殊到特殊的推理方法,其结论具有或然性,是否正确需要经过严格的证明或者实践检验。
立体几何是一门思维非常活跃的学科,在立体几何的教学中,很多定理、公式的教学过程往往就是我们启发学生进行创造性思维的极好机会。而类比思想正是突破立体几何教学难点的有力工具,也是培养学生的探索精神和创造意识的一种重要手段。
另外,从平面几何到立体几何,实质上是学生的认识由二维平面到三维空间的一个质的转变。平面几何的许多结论和方法都可以类比到立体几何中。例如:直线到平面;平行线到平行平面;直线交角到两平面所成二面角;圆到球等等。所以在立体几何教学中应该始终重视类比的思想方法。
下面我们具体谈谈类比思想方法在立体几何教学中的应用。
通过类比探索新知识,寻求解题思路,推广数学命题等是类比法在数学中常见的应用。从平面几何到立体几何是一个质的变化,但两者是相通的,我们可以在某些立体几何问题的研究中,借鉴某些与平面几何类似的问题,用类比的方法去处理,往往能获得理想的效果。例如:
(A)棱台中上、下底面面积分别为S1,S2 ,一平行于底面的截面与上、下底面距离分别为m、n, 求该截面面积S0 ,解这个问题时,可联想到梯形中类似问题:
如图,梯形ABCD中,上、下底AB=a, CD=b,与底边平行的直线截梯形两腰于E、F,EF与上、下底边间距离分别为m、n,求EF长。
此题在原图添加辅助线后,由相似比可得:
, 消去x
后得:EF=C= ,
(当m=n时, 为梯形中位线长)。因为面积比等于相似比的
平方,由此,类比猜想得: ,用上述梯形中求EF的方
法,很容易验证这个结论(当m=n时, 为棱台中截面面积公式)。
(B) 球的体积的探求,联想到平面几何中,由三角形面积可通过类比猜想得到扇形面积,由扇形面积公式就可推出半圆面积乃至整圆的面积,如下图所示:
(注:扇形面积公式的证明须等到学习了极限的知识以后才能解决。)
由此类推,将圆锥类比作三角形,将球扇形类比作扇形,将半球类比作半圆。于是,可由圆锥体积类比猜想得到球扇形体积,由球扇形体积就可推出半球体积:
关键词:化学反应速率和限度;教学反思
教学反思是指教师对教育教学实践的再认识、再思考,是教师总结经验教训,进一步提高教育教学水平的有效方法和途径。教育上有成就的大家都非常重视教学反思在自己教学中的作用,现在很多教师也会从自己的教育实践中反观自己的得失,通过教育案例、教育故事、教育心得等来提高教学反思的质量。这种反思能揭示教师教学行为背后隐含的规律和教学理念,能够促使教师将教学理论、专业知识与教学实践相结合,提高自身的专业水平和教学技能,进而提升教学效果。由此可见,对一堂课进行多方位的反思是提高教学技能、课堂教学效率的有效途径之一。
“化学反应速率和限度”是人教版必修2第二章第三节的内容,这节内容在旧教材中是化学反应平衡一章的一部分,是化学平衡的基础和铺垫,在新人教版的课本中独立出来成为一节,这样教学内容被分解而减少,教学难度降低。因此,对该节在教学前的难度定位应基于对化学反应速率概念的认识、理解和体会,不应引申太多。也因为知识点减少导致课堂容量减少,所以教师可以留出充足的时间让学生完成科学探究活动。学生在物理学科的学习中已经储备了物体的运动速率这一概念知识,对“速率”这一概念表示的物理意义已经有了初步的了解,对此,教师就可以引导学生将化学中的反应速率概念和物理学中的进行对比,通过思考、讨论等活动让学生找出两者的相似处与不同点,从而加深他们对这一概念的理解,强化他们运用类比法解决实际问题的能力。另外,鉴于教材内容的特点和学生知识结构的情况,在“化学反应速率”这一概念的教学过程中,教师还要避免灌输式的概念教学模式,应基于学生实际,调动学生学习的积极性,采用类比的教学方法,通过概念的描述和学生的探究活动最后得出结论,以加深学生的理解。同时在前期的备课中,教师也要充分考虑到学生在活动过程中可能出现的问题和困难,做好相应的引导工作,做到课前对自己的教学过程有一个清晰而理性的思考与安排。
前期的准备工作完成后,教师应充分认识到教学过程中应变的重要性,设计一些教学中可能出现的突况和学生可能提出的偏离教学主题较远的问题,提前准备应对措施,及时将学生的思维引导到教学主题上来,以使教学沿着预设的轨道运行。在教学“化学反应速率”这一概念时,教学前虽然构思了学生的思考、交流、提问及学生间讨论等可能的活动,但在实际教学中,教师可能还会遇到一些意想不到的问题,如学生对物理学中“速率”的概念掌握不是很熟练而导致交流、讨论不活跃时,教师应该如何调动学生积极性,使他们主动地思考;怎样解决讨论过程中出现的争议以及如何合理分配各环节的教学时间。面对这些问题,教师要在教学过程中迅速做出反应,避免产生干扰教学主题的因素,并把握学生思维中出现的闪光点,使教学任务保质保量的完成。
教学活动结束后的反思工作能使教师发现教学中未能解决的问题,提高后续教学的质量,发展自身的专业技能和教学水平。本次教学活动结束后我对本节课的教学内容从以下几个方面进行了反思:
首先是成功之处。“化学反应速率”是一节概念讲解课,如果采用传统的讲授模式,会使课堂死板,教学气氛比较沉闷,学生对概念的理解也只能停留在文字表面。而采用类比法和活动探究相结合的教学模式,改变了学生的学习方式、激发了学生的学习兴趣,不但完成了本课时的学习任务,还培养了学生运用科学方法探究未知领域的好习惯,使他们在学习过程中增长了知识,体现了集体合作的力量。其次是不足之处。学生在讨论过程中不能灵活运用类比法,不能言简意赅地得出结论,很多学生对该知识点的理解仅停留在课本的文字上,不能充分发挥主观能动性,不能自己通过观察、分析得出正确的结论,影响了探究活动的效果。另外,在教学过程中,由于注重了教学任务的完成和教学活动的过程,也疏忽了对部分参加讨论不积极的学生的引导和随机点拨,导致这部分学生的学习效果不是很好。
关键词:类比,高中物理,概念教学
一、类比法应用的内容
1、新、旧知识类比
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”概念的建立是极为重要的,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ψ这两个描述电场的物理量,E、ψ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,盖它们都是事物本身的物质属性。这种简单的类比,使学生顿悟: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、ψ=EP/q只是定义E、ψ和计算E、ψ大小的。
2、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,可用瀑布来作为例子,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:E=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高很易理解: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。 3、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,可以用其它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。
又如,学生在化学这门学科中详细学习了物质的内部结构,知道了物质不灭定律,类比就可以知道电荷守恒定律。
这样类比,可以使学生领略“类比”这一重要的认识问题的方法,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些物理新知识的教学难度,又增强了学生学好物理的信心。
二、类比法应用的范围
1、应用类比方法形成物理观念
对于一些极为陌生、抽象的物理概念,如果用熟悉的、形象化的事物去类比,那么往往会产生“一语道破天机”的惊人作用,帮助学生加速认识过程。例如:学习电容器的电容概念时,电容是个陌生、抽象的物理概念。若把电容器、电容、储存电荷类比容器、容积、储存物资(具体水杯存水),可以使学生轻松形成电容是反映电容器储存电荷的本领这个概念。继续类比引申:电容器储存电荷的特性如何表征呢?是否同水杯存水一样?一样的话,它涉及的是哪些物理量?学生自然会结合自身的知识体系思考、猜想,得出电容器的电容类似容器的容积一样由本身结构决定,加深“电容”概念的形成。
2、应用类比方法引进新概念
例如讲磁感应强度的概念时,可这样引入:磁场和电场一样都是看不见、摸不着的特殊物质,磁场跟电场是否有相似的特性。在电场一章知道电场对放入其中的电荷有力的作用及描述这一特性(电场强弱)的物理量电场强度,利用比值方法定义了电场强度E=F/q。那么,磁场对放入其中的试探体有无力的作用及描述这一特性(磁场强弱)的物理量是什么?如何定义?通过实验发现研究磁场和研究电场类似,若知道放在磁场任何一处的任何电流的受力情况,这个磁场就研究清楚了。同样利用比值定义了描述磁场强弱的物理量磁感应强度B=F/IL。应用类比方法引进“磁感应强度”,降低了学生接受这一概念的难度。
3、应用类比方法理解概念
关键词:高中化学;平衡;教学措施
一、化学平衡的重要性和存在的问题
化学平衡是高中化学教学的重心之一,但是教学中不难发现学生对于化学平衡教学内容存在概念认知不清晰、逻辑推理分析能力不强以及应用能力低等问题,这些问题直接影响了高中学生的化学平衡教学质量。
二、实施化学平衡教学的有效措施
如上所述,高中化学平衡教学中,学生对化学平衡的概念认知不清晰、逻辑推理和分析应用能力上存在缺陷,针对这三个困难,我提出了以下三个解决问题的教学措施:
1.概念认知法
教师要在教学中认识到平衡概念在教学中的基础性作用,保证学生真正扎实地掌握平衡概念。比如说,化学平衡中的电离平衡,很多学生对其的概念认知是比较模糊的,从教师的教学中他们并不一定清晰地了解到电离平衡的整个过程,这时候教师要用最清晰明了的方式让他们理解到电离平衡的本质就是电子的转移和变化,并且可以提问学生将整个过程描述出来,保证学生对概念有本质性的认知。
2.类比分析法
化学平衡的类型有多种,很多学生因为平衡实验太多,难以区分它们的不同之处。教师可以运用类比分析法,让学生了解并掌握各种平衡的区别和联系。比如说,化学平衡的类型有溶解平衡、化学反应中的平衡、电离平衡、水的电离和盐类水解平衡等。教师可以用一节综合课为学生综合讲述它们的区别和概念、实例。
3.任务分析法
教师还可以运用任务分析法提高化学平衡教学的质量。比如说,教师在让学生清晰地掌握化学平衡的概念和区别之后,就能用题目的形式加深学生的理解。教师可以以化学题目为任务,让学生通过完成这些题目,将化学平衡知识与题目结合起来,培养学生的化学思维,使他们建立化学平衡的思想,通过题目中化学反应和变化,深化对化学平衡规律的本质认识,并且有意识地培养学生分析题目、结合课本知识进行推理和分析,最后进一步归纳和总结的能力,提高学生的化学素质。
化学平衡教学中,教师要坚持运用有效的教学措施,扎实学生的化学平衡知识基础,提高学生分析化学平衡原理并且加以推理归纳的能力,着力提高化学平衡教学的质量和效果,增强学生的化学素质。
参考文献: