类比思维能力的培养及在提升物理化学教学效果中的应用.docVIP

　　类比思维能力的培养及在提升物理化学教学效果中的应用 类比思维能力的培养及在提升物理化学教学效果中的应用 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Delta;Sge;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Delta;■■■H■、摩尔反应焓Delta;■H■■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