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談“比喻”在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用論文
在無機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,運(yùn)用形象生動(dòng)的比喻進(jìn)行講解,將較為抽象的無機(jī)化學(xué)教學(xué)理論通俗化、形象化、具體化,以深入淺出的形式幫助學(xué)生理解無機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
無機(jī)化學(xué)是高等院校中化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、環(huán)境專業(yè)、給水排水專業(yè)等很多專業(yè)的一門重要的必修課。無機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)質(zhì)量如何,直接關(guān)系到后續(xù)有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等課程的學(xué)習(xí)效果,為了提高無機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果,筆者不斷進(jìn)行教學(xué)方法的探討和改進(jìn),其中之一就是運(yùn)用比喻。比喻即通過打比方的方法,借助于兩種以上不同事物之間的相似點(diǎn)作為中介物,來比擬想要說的某一事物。在化學(xué)教學(xué)中,以不違背科學(xué)性原則為基礎(chǔ),采用適當(dāng)?shù)谋扔?可以促使學(xué)生理解化學(xué)概念,掌握科學(xué)知識(shí),為產(chǎn)生創(chuàng)造性思維奠定基礎(chǔ)。概念教學(xué)的宏觀類比可促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解。下面筆者簡(jiǎn)單介紹一些在課堂教學(xué)中運(yùn)用比喻方法,使學(xué)生深入理解無機(jī)化學(xué)知識(shí)的實(shí)例,其教學(xué)效果顯著。
一、以形象比喻講解速度控制步驟
在講到濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí),對(duì)于復(fù)雜反應(yīng),反應(yīng)是由兩個(gè)或者是兩個(gè)以上的基元反應(yīng)步驟所組成,這些基元反應(yīng)步驟的集合便是復(fù)雜反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理或者叫反應(yīng)歷程。這些基元步驟中,總有一步是反應(yīng)步驟中速率最慢的一步,是決定整個(gè)反應(yīng)速率快慢的最關(guān)鍵的一步,稱為速率控制步驟,簡(jiǎn)稱“速控步”。單純地講速率控制步驟,很多時(shí)候?qū)W生不容易理解,為了便于學(xué)生的理解,筆者引入了“牧羊理論”和“木桶理論”。小時(shí)候很多人可能都放過羊,牧羊理論中有一句話叫:擇其后者而鞭之。意思就是說牧羊人要想加快整個(gè)羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同樣現(xiàn)代管理學(xué)中比較流行的“木桶理論”,要知木桶中到底能裝多少水,永遠(yuǎn)取決于最短的那塊板,木桶中最短的那塊板代表我們的缺點(diǎn),我們的每位同學(xué)如果能夠認(rèn)清自己人生中最短的那塊板,并努力改變自己的缺點(diǎn),將來一定會(huì)大有成就。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)也是如此,認(rèn)識(shí)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中最慢的一個(gè)步驟的重要性在于能夠有效地改善整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率,從而達(dá)到更高的產(chǎn)率。通過比喻的運(yùn)用,加深了學(xué)生對(duì)概念的理解,同時(shí)也對(duì)學(xué)生進(jìn)行了綜合素質(zhì)教育。
二、以形象比喻講解化學(xué)鍵的特點(diǎn)和價(jià)鍵理論
化學(xué)鍵分為離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵,離子鍵的特點(diǎn)是沒有飽和性也沒有方向性,而共價(jià)鍵的特點(diǎn)是既有飽和性又有方向性。這些抽象的概念學(xué)生理解起來特別難,于是筆者把離子鍵的特點(diǎn)比喻成是男女交普通朋友,一個(gè)男生可以有很多個(gè)女生朋友,一個(gè)女生也可以有很多個(gè)男生朋友,在交普通朋友時(shí),只要是能談得來就可以成為普通朋友,沒有方向性也沒有飽和性;而把共價(jià)鍵的特點(diǎn)比喻成是男女談戀愛,一個(gè)男生只能與一個(gè)女生談戀愛,一個(gè)女生也只能與一個(gè)男生談戀愛,而且還會(huì)有自己的擇偶標(biāo)準(zhǔn),有方向性又有飽和性。通過把離子鍵、共價(jià)鍵比喻成為交朋友,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),也加深了學(xué)生對(duì)基本概念的理解,提高了課堂教學(xué)效果,也有助于學(xué)生進(jìn)一步理解價(jià)鍵理論的特點(diǎn)。
三、以形象比喻講解四個(gè)量子數(shù)
電子的運(yùn)動(dòng)可以通過求解薛定諤方程來描述,方程的每一組合理解亦即波函數(shù),波函數(shù)進(jìn)一步求解的結(jié)果是三個(gè)量子數(shù)(主量子數(shù)n,角量子數(shù)l,磁量子數(shù)m),再加上自旋量子數(shù)(ms)總共四個(gè)量子數(shù)一起決定電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。主量子數(shù)和角量子數(shù)決定電子的能級(jí),當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)相同時(shí),即使磁量子數(shù)和自旋量子數(shù)不同,電子所對(duì)應(yīng)的能量也是相同的。在講到四個(gè)量子數(shù)代表的含義以及四個(gè)量子數(shù)的關(guān)系時(shí),學(xué)生感覺特別難于理解。于是筆者把原子比喻成學(xué)校,主量子數(shù)比喻成學(xué)校下分的院系,角量子數(shù)比喻成每個(gè)院系下面的專業(yè),磁量子數(shù)比喻成每個(gè)專業(yè)下分的班級(jí),而把自旋量子數(shù)比喻成每個(gè)班級(jí)的男生女生。學(xué)生畢業(yè)就業(yè)的方向取決于他所在的院系和專業(yè),而與班級(jí)無關(guān),學(xué)生一下子便明白了四個(gè)量子數(shù)的含義以及四個(gè)量子數(shù)之間的關(guān)系。通過比喻讓學(xué)生很容易理解這個(gè)晦澀難懂的概念,課堂教學(xué)效果顯著。
總之,比喻教學(xué)法在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中起到了事半功倍的顯著效果。在目前高校擴(kuò)招后的高等教育形勢(shì)下,大學(xué)生的心理和心態(tài)成熟程度趨向年輕化,通過比喻將一些化學(xué)原理或理論轉(zhuǎn)變成通俗易懂的形象化事物,既活躍了課堂氣氛,調(diào)動(dòng)了學(xué)生聽課的興趣,也使內(nèi)容變得更容易理解和記憶,這種教學(xué)方法受到學(xué)生的普遍歡迎。
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