类比分析在中学化学课本中的应用

1、类比分析在中学化学课本中的应用摘要：类比一直是化学教育多年来的重要组成部分。尤其是已经用类比教抽象的概念，如化学平衡，物质的性质和化学键。因此，类比在支持复杂的概念和主题的理解中起着核心作用。其中类比的一个主要来源是教科书。本研究探讨的目的是在第九和第十年级检查化学课本中类比的使用情况。作为这项研究的结果，发现即两个第9和第10年级化学课本的类比使用是有限的。此外，这些类比还被确定是很简单的。关键词：类比;化学教育;教科书1.引言如今，在科学和化学教育中遇到的问题之一是学生不能把基本概念之间的关系联系起来。处理这个问题的一个有效的方法是当学生已经知道括号1; 2的时候在新概念和知识之间提供一个

2、桥梁。这座桥梁可以通过类比来提供。在化学教育中使用类比来支持学习过程已不是新的。其中的关于使用类比首批研究是由刘易斯进行。根据刘易斯3，类比可以用来教抽象的概念，如反应的化学平衡和性质。因为，大多数新生不能恰当的理解用传统的展示的反应的性质。为了学习化学，学生应该多次明白摘要概念4。为了协助抽象的化学概念的解释，教师经常使用了类比作为教学工具。一个类比可以被定义为两个字段之间的一个显式比较：一个未知量和另一个熟悉的个体5; 6。而未知的领域被确定作为目标或对象，熟悉的领域被命名为模拟，基地或来源。其主要目的是与目标类比并且通过模拟熟悉的个体变成更容易理解的目标。有研究表明，在学习过程中正确地使

3、用的类比对学生的学习有一定的优势7。其中有些如下： l 类比通过挑起学生的兴趣来激发他们学习。l 类比帮助学生建构自己的知识。 l 类比提供抽象的概念的形象化。l 类比帮助学生比较学生的实际单词和新概念的相似性。 在文献中，类比已经被分类为不同类型的1;8; 9。它们是： l 言语和图形类比。l 结构，功能和结构功能的类比代表模拟之间的类比关系和目标。l 预组织者，隐喻和最后合成的类比代表学习的过程中的类比的地方。l 简单，拓宽和扩大类比代表比喻。虽然类比主要用于教师帮助学生实现对概念的理解，另一个来源教科书也包括类比。在许多国家，如土耳其，教科书在学习过程中是中央的工具。据chiappett

4、a，ganesh，李飞利浦10，超过90的中学教师使用教科书来组织和提供指导。因此，分析教师和学生使用的教科书中涉及到的类比是非常重要的。在土耳其，高中化学课程于2008-2009学年进行了修改。作为其结果，基于建构主义的化学教材是由国家教育部编制的。但是，根据我们与化学教师的非正式谈话，出现了有人不满意化学教科书中的类比。因为这个原因，对于教科书的作者和程序员来说分析化学教科书将是有利的。在本研究中，它旨在探讨在第九和第十年级的化学教科书中的找到类比。 根据这一目标，这些研究问题得到解决： l 经常利用哪些类型的类比？l 针对特定内容领域或在化学课本不同的阶段类比是不是使用的更加频繁？2.方

5、法在这项研究中，使用了描述性方法。 第9年级和10年级化学教材（教材2部）作为一个来源11; 12。根据文献1; 9; 13 确定在化学课本类比进行了分类。2.1.数据收集和分析 在数据分析的过程中，每个单元的采取检查已经由研究人员仔细阅读。首先，将在每个单元的文本的页面逐页进行了分析。其次，在化学课本中找到类比根据以下特点进行了归类：是否是的口头或图案，类比关系目标，模拟和目标之间的关系，比喻。每个类比被研究人员进一步分类独立。最后，这些类比都带有计划和分类。3.结果与讨论作为这项研究的结果是，从两本教科书一共确定了22个类比。然而这些类比中的17个都是在10年级化学教材中，其他五种在九年级

6、化学教材。 这些类比的特点于列于表1。当九分析年级化学教材时，可以看出，大部分的类比均与化学键相关。在本主题中，图案和埋激活类比通常被用来可视化抽象的概念，如极性，离子键。此外，确定一些类比可能导致学生头脑中的误解。例如：“虽然磁铁和铁粉末之间的距离保持不变，你观察到当磁体的数目上升时吸引力改变。同样，非金属原子也有吸引力的不同，虽然这些原子具有相同的电子壳层数。因为随着在一个原子的原子核当中发现质子，吸引力改变。”在这个类比中，它可以被看作是质子等于磁铁。因为这一点，应当解释质子不拉电子和电子也不会粘到质子。其中类比被发现用于其他主题如“光合作用”和“消化”。尤其是，这些比喻都非常简单和口头

7、。因此，确定在九年级化学教材用比喻非常少和不足。此外，大部分的抽象主题，如原子结构和化学变化被没有任何类比的提出。分析第10年级化学教科书的结果表明，类比不像九年级化学教材不激化一个话题。例如，原子的结构和周期表包括4个类比，化学键涉及3个类比。在第十年级的化学教材中类比的内容都在表2中。作为分析的一个结果，它被确定的原子的结构，第一单元，主要包括口头，结构和隐喻。具体地讲，在抽象的概念的教学中，例如原子，类比是不被图片支持的，这是有缺陷的。此外，在教科书中的类比也不是最后的合成。所以，没有任何类比来评估学习过程。除了这些，类比中一些缺陷点也被确定。其中的一个类比是如下：“如果我们需要很多的钉

8、子，我们买的一口袋钉子或几公斤的钉子。我们不能计算钉子。同样，我们确定的小颗粒，作一个笼统的概念我们不能计算。”根据这个类比，学生无法理解摩尔的概念和阿伏加德罗常数的之间的关系。因为，它不是解释说，一摩尔相当于多少的东西数量。在第二单元中，周期性的系统中，可以确认有四个类比。一般来说，这些类比是很简单的，不适合学生的认知结构。有些类比如下：“一年有四季，我们知道每一个季节都有一些特定的质量。如果我们认为周期表看起来像一年和季节像块在元素周期表中，周期表中的四个街区像季节都会有一些特定的质量。”虽然这种类比解释了在周期表中的块，它没有解释这些块如何形成。因此，老师帮助学生将在原子电子构型之间的模

9、块联系起来是有必要的。同样，其他的类比被认为是“化学品之间的吸引力，物质的相位和混合物”有一些不足之处。有些类比现介绍如下：“一个人是一种社会存在并且他或她必须与其他人沟通。但是我们花时间与我们具有类似的特质的人沟通时间比别人多。同样，化学品吸引与自己具有分子类似的质量比其他分子更多。”在这个比喻中，极性和非极性分子类似于个人特质。但这种类比关系，解释的不完全。另一个比喻是如下： “人们更喜欢运动鞋当他们走路的时候。因为其他鞋子提示的信息不灵活不像运动鞋。该原因在此，有一个气垫在鞋底。当人们走步时，气垫中的空气被啊按压和放松。因此，体积的改变的使他们的脚舒服。”在这个类比中，它的目的是说明如何

10、让一个密闭理想气体的体积在恒定的温度压力下变化。然而，这不是说在一个封闭的体积和压力之间的关系制度。出于这个原因，这个比喻既简单又不足。4.结论与建议化学课本仍旧是化学教育的一个基本工具。根据lumpe和beck 14，如高达75 的课堂教学和90 的家庭作业都是围绕科学课本。因此 ，如何正确使用类比将关键概念性知识呈现在课本中是至关重要的。在这项研究中，对9年级和10年级化学教材中使用的类比进行了调查。这项研究的结果显示，虽然比喻被用来教抽象的概念，如摩尔概念，化学键和热焓，许多类比是简单的、口头的和不充分的。尤其是，研究发现九年级化学教材很少有类比并且这些类比是在只有两个单元。在这种情况下

11、，首先，类比可能导致误解应当修改和去除缺陷。其次，加广或扩大类比应该用来代替简单的类比。另外，最后合成的类比应该在学习过程中使用。最后，类比应该由图片支持以可视化抽象的概念。 参考文献1. thiele, r. , & treagust, d. f. eric document reproduction, service no: ed 357 966, (1992). retrieved january, 2010, 2. treagust d. f.,& chittleborough g., chemistry: a matter of understanding representatio

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