談“比喻”在無機化學教學中的應用論文

　　在無機化學教學實踐中,運用形象生動的比喻進行講解,將較為抽象的無機化學教學理論通俗化、形象化、具體化,以深入淺出的形式幫助學生理解無機化學的教學內容,提高學生的學習興趣,從而提高課堂教學質量。

　　無機化學是高等院校中化學工程、應用化學專業、環境專業、給水排水專業等很多專業的一門重要的必修課。無機化學的學習質量如何,直接關系到后續有機化學、物理化學等課程的學習效果,為了提高無機化學的教學效果,筆者不斷進行教學方法的探討和改進,其中之一就是運用比喻。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作為中介物,來比擬想要說的某一事物。在化學教學中,以不違背科學性原則為基礎,采用適當的比喻,可以促使學生理解化學概念,掌握科學知識,為產生創造性思維奠定基礎。概念教學的宏觀類比可促進學生對概念的理解。下面筆者簡單介紹一些在課堂教學中運用比喻方法,使學生深入理解無機化學知識的實例,其教學效果顯著。

　　一、以形象比喻講解速度控制步驟

　　在講到濃度對化學反應速率的影響時,對于復雜反應,反應是由兩個或者是兩個以上的基元反應步驟所組成,這些基元反應步驟的集合便是復雜反應的反應機理或者叫反應歷程。這些基元步驟中,總有一步是反應步驟中速率最慢的一步,是決定整個反應速率快慢的最關鍵的一步,稱為速率控制步驟,簡稱“速控步”。單純地講速率控制步驟,很多時候學生不容易理解,為了便于學生的理解,筆者引入了“牧羊理論”和“木桶理論”。小時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。同樣現代管理學中比較流行的“木桶理論”,要知木桶中到底能裝多少水,永遠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,我們的每位同學如果能夠認清自己人生中最短的那塊板,并努力改變自己的缺點,將來一定會大有成就。對于化學反應也是如此,認識一個化學反應中最慢的一個步驟的重要性在于能夠有效地改善整個化學反應的速率,從而達到更高的產率。通過比喻的運用,加深了學生對概念的理解,同時也對學生進行了綜合素質教育。

　　二、以形象比喻講解化學鍵的特點和價鍵理論

　　化學鍵分為離子鍵、共價鍵和金屬鍵,離子鍵的特點是沒有飽和性也沒有方向性,而共價鍵的特點是既有飽和性又有方向性。這些抽象的概念學生理解起來特別難,于是筆者把離子鍵的特點比喻成是男女交普通朋友,一個男生可以有很多個女生朋友,一個女生也可以有很多個男生朋友,在交普通朋友時,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;而把共價鍵的特點比喻成是男女談戀愛,一個男生只能與一個女生談戀愛,一個女生也只能與一個男生談戀愛,而且還會有自己的擇偶標準,有方向性又有飽和性。通過把離子鍵、共價鍵比喻成為交朋友,激發學生學習興趣的同時,也加深了學生對基本概念的理解,提高了課堂教學效果,也有助于學生進一步理解價鍵理論的特點。

　　三、以形象比喻講解四個量子數

　　電子的運動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,波函數進一步求解的結果是三個量子數(主量子數n,角量子數l,磁量子數m),再加上自旋量子數(ms)總共四個量子數一起決定電子的運動狀態。主量子數和角量子數決定電子的能級,當主量子數和角量子數相同時,即使磁量子數和自旋量子數不同,電子所對應的能量也是相同的。在講到四個量子數代表的含義以及四個量子數的關系時,學生感覺特別難于理解。于是筆者把原子比喻成學校,主量子數比喻成學校下分的院系,角量子數比喻成每個院系下面的專業,磁量子數比喻成每個專業下分的班級,而把自旋量子數比喻成每個班級的男生女生。學生畢業就業的方向取決于他所在的院系和專業,而與班級無關,學生一下子便明白了四個量子數的含義以及四個量子數之間的關系。通過比喻讓學生很容易理解這個晦澀難懂的概念,課堂教學效果顯著。

　　總之,比喻教學法在無機化學教學中起到了事半功倍的顯著效果。在目前高校擴招后的高等教育形勢下,大學生的心理和心態成熟程度趨向年輕化,通過比喻將一些化學原理或理論轉變成通俗易懂的形象化事物,既活躍了課堂氣氛,調動了學生聽課的興趣,也使內容變得更容易理解和記憶,這種教學方法受到學生的普遍歡迎。

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