摘要：化學教學比喻藝術是教師在教學過程中運用精巧的比喻並充分發揮其藝術魅力，從而提高教學藝術效果和水平的活動。它具有化枯燥為有趣、化抽象為具體、化微觀為宏觀、化深奧為簡明等功能，主要分為：實物比喻、體態比喻、事例比喻、圖像比喻及詩詞比喻。化學教學比喻藝術應遵循：生活性、同構性、新穎性、針對性、審美性和有限性等基本原則。
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關鍵詞：化學教學；比喻藝術
文章編號：1005?C6629（2014）7?C0031?C05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
1 化學教學比喻藝術的內涵
柏拉圖《理想國》中「洞穴囚徒」的寓言，開了藉助隱喻式類比哲學理論模型的先河。就哲學來說，這則寓言是「化陌生為熟悉」，意在說明他關於這所謂理性世界與現實世界，靈魂與軀體的深奧思想[1]。《現代漢語詞典》對比喻的解釋是：「用某些有類似點的事物來比擬想要說的某一事物，以便表達得更加生動鮮明。[2]」這裡講了比喻的含義和作用。比喻是利用不同事物的抽象的「相似點」來「打比方」，是為了使事物或道理說得形象或具體而採取的修辭手法。一般是把不常見的事物用同它有相似的別的事物表達出來，或者把抽象的道理用同它有相似點的別的道理表達出來。其作用一是使描寫的事物具體生動，二是使說明的道理深入淺出。被比喻的事物或道理叫做本體，用來比喻的事物或道理叫做喻體，連接本體和喻體的詞叫做比喻詞。性質相異事物的抽象的共性像紐帶將它們自然巧妙地聯繫起來。作為一種修辭手法，它說理則理趣渾然，狀事則事情昭然，繪物則物態宛然，抒情則情意剴然，素來為人們所青睞，被譽為辭格中的「巨無霸」[3]。
比喻不僅是一種文學修辭，也是一種認知方式，還具有獨特的藝術魅力。比喻的認知方式是：「通過把不同的認知領域相互聯繫起來，刺激、導引認知主體採取有效的認知策略，喚醒記憶儲存比喻與知覺表象，調動豐富的聯想與想像，展開敏銳的對比與推理，將某一領域的知識、經驗投射映現到另一個領域，用熟悉具體的經驗結構去說明闡釋陌生抽象的經驗域，並由此引起相應的情緒體驗，最終達到對要認知的目標領域的事物做出正確的識別、判斷與評價的認知目的。[4]」比喻的藝術魅力在於生動形象，豐富多彩，感情色彩濃厚，包容量大，輻射面廣，使用頻率高，以其獨特的藝術，創造出語言的鮮活力和感染力。欣賞比喻的藝術魅力可以讓我們盡情感受它的精妙、神奇、雋美和旨趣。
使用比喻的目的是要通過喻體來表現、說明、解說本體。按照比喻「以易喻難」、「以淺喻深」的基本規律。我們考察的比喻中，喻體一般都是具有形象感的具體事物。劉勰《文心雕龍?比興》篇中說：「凡斯切象，皆比義也。」唐代詩僧皎然《詩式?用事》云：「取象曰比，取義曰興。」正是說明比喻主要通過喻體增加本體的形象感。
化學教學比喻藝術是教師在教學過程中運用精巧的比喻並充分發揮其藝術魅力，從而提高教學藝術效果和水平的活動。它是一種令師生感到愉快的化學教學藝術。它是把比喻這種修辭手法移植到課堂中，利用學生已知事物與新知識之間相似的特徵作比較，解釋說明新知識的疑難之處，並配合正面講解，以實現教學目的。
示例：雙分子親核取代反應（SN2機理的立體化學）
實驗表明，溴甲烷在鹼性水溶液中的水解反應，其反應速率與溴甲烷和鹼濃度都有關係，動力學表現為二級反應，說明反應過程中最慢的一步兩個分子都參加了反應，即為雙分子的親核取代反應（SN2機理）。其反應過程如圖1。
講SN2反應歷程時，先介紹「瓦爾登轉化猶如大風吹翻了雨傘一樣」，如此概括性的畫龍點睛式的比喻，首先在學生心裡點亮了一盞明燈，然後在此基礎上，循循善誘，層層展開，當親核試劑OH-由離去基團Br的背面進攻碳時，HO-C-Br就構成了一條直線，好比傘的中心軸杆，四面體的碳上的其餘三個價鍵的空間取向組成了雨傘的正常支撐狀態。隨著OH-與碳的逐漸接近（大風漸起），則碳上的三個基團被向後排斥（受到風的侵襲），經過渡態之後，HO-C鍵形成，Br-離去，重新組合的三個基團的空間取向轉為向後翻轉（傘被刮翻），碳恢復另一構型的四面體，構型轉化完成。與原料相比，碳的構型猶如「大風將傘的喇叭口吹翻到另一邊」。
教師運用比喻來自於學生熟悉的、已有的生活經驗――雨傘的翻轉，非常親切，讓學生「如臨其境」，可激起學生的認知聯想，從而突破了教學難點。
化學教學中存在很多比喻的實例。以下是一些教學經驗的總結[5]。
分子很小――如果把水分子與桌球之體積相比，它的比例大小就好像桌球與地球體積之比。
能量低的電子，通常在離核近的區域運動。能量高的電子通常在離核遠的區域運動――把原子核比喻成鳥巢，把核外電子比喻成小鳥。剛剛孵化出的小鳥能量較低，只能在窩邊走走；及至稍大些，翅膀硬了，能量大了些，就能飛遠些；等到真正長大了，能量更大時，就能飛得更遠了。
電子云――我們假設有一架特殊的照相機，能夠給氫原子照相，當我們連續給氫原子拍了成千上萬張照片，每張照片表示一種可能性，並把這些照片一一對比研究後，就會得出這樣一種印象：氫原子的核外電子運動狀態似乎是毫無規律的，但無數張照片疊加，就給人一種有一團電子云籠罩在原子核外的印象。
核外電子總是儘可能先排布在能量最低的電子層里，然後再由里往外，依次排布在能量逐步升高的電子層里。――水總是要往低處流的，因為水位越低，能量越小，就越穩定。
物質的分類――數以萬計的化學物質和反應需要進行分類研究，正如圖書館的書要按照一定標準進行分類。
化學平衡――有一水桶，其上方有一水龍頭在往裡注水，下方有個小洞在往外漏水。開始時，注水快（正反應速率），出水慢（逆反應速率），桶內水位不斷升高。隨著水位的升高，水漏出的速度增大。水位升到某一高度時，注入水的量跟流出水的量相等（正逆反應速率相等），桶內的水位就保持不變，但其中的水是在不斷更換的。
半透膜及滲析原理――用米篩篩米時，直徑大於篩孔的米粒通不過篩孔而留在篩里，而米糠則因直徑小於篩孔而通過篩孔被篩掉。半透膜的孔隙大小與膠粒、離子、分子直徑的關係就像米篩和米粒、糠的關係一樣，膠體的直徑大於半透膜的孔隙而不能透過半透膜，而離子、分子等的直徑因小於半透膜的孔隙而能通過半透膜。
一對對映體結構如手性――一對對映體結構相似，互為鏡像，不能完全重疊，猶如左手和右手外形相似但卻不能重疊。
蓋斯定律――反應熱和反應的途徑沒有關係，和反應體系的始末狀態有關，正如無論從什麼途徑上山，山的高度都不會變。
熵增原理――在密閉條件下，體系從有序自發地轉變為無序的傾向，猶如把火柴盒裡整齊排列的火柴丟在地上，散落狀態是雜亂無章的。
2 化學教學比喻藝術的功能
2.1 化枯燥為有趣
化學課堂教學中，有的教師非常注重化學知識的科學性、邏輯性，但是生動性、趣味性不足，沒能達到預想的教學效果。教師若運用化學教學比喻藝術，則能使所描述的事物更加生動形象。例如，用「電子云」來描述核外電子運動狀態；用「好像失去了價電子的金屬離子，沉浸在自由電子的海洋里」來比喻金屬鍵；用「洋蔥式結構」比喻為電子層；用「螺殼的螺旋」比喻為元素周期性的周期發展；用「蜂巢里的蜂室」比喻為晶體中的晶胞；澱粉酶只對澱粉起催化作用，如同一把鑰匙開一把鎖一樣。這些描述，生動形象，可以活躍課堂氣氛，增進師生間的互動，給學生以深刻的印象，激發學習心向。
2.2 化抽象為具體
經驗表明，學生學習諸如氧氣、氫氣、氯氣、金屬鈉等物質性質時，成績相對較好，可一旦遇到相對抽象的內容時，如：物質結構、物質的量、溶解度、化學平衡等，學習會比較困難，產生成績分化。解決上述問題的方法之一是教師要善於把那些概念化的或理論化的內容，通過比喻藝術將抽象的教學內容具體化。例如，用「彈簧」比喻原子間的化學鍵；用「水往低處流」的原理比喻電子處於低能級時較穩定；用「進出容器的水流速度相等時的狀態」比喻動態平衡；用「水能變化的圖示」比喻為化學能變化；手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成，可以比喻成握手――手性催化劑像迎賓的主人伸出右手，被催化合成的分子像客人，總是伸出右手去握手，等等。這些比喻使抽象概念或原理具體化，以起到化抽象為具體、「化無形為有形」的效果。
2.3 化微觀為宏觀
化學教育的一個重要任務就是使學生能夠建立物質的微粒性，能從微觀的角度認識一些自然現象，形成對物質及其變化的科學認識。中學生的微粒作用觀是在宏觀認識積累和微觀理解不斷交替的過程中發展的。其中，分子和原子是兩個核心科學概念，是物質微粒觀建立的基礎。要認識這些概念，可用形象化的比喻來實現由宏觀世界領域進入微觀世界領域。用「黃豆之間有間隔，小米跑到黃豆的間隔中使得一碗黃豆+一碗小米≠兩碗」比喻成分子間是有間隔的，水分子跑到酒精分子的間隔中，10 mL水+10 mL酒精≠20 mL。描述原子核與原子大小程度的比較時：「如果假設原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當於體育場中央的一隻螞蟻。」如此，把宏觀現象和微觀粒子有機地聯繫起來，化微觀為宏觀，促進學生對微觀領域的理解。
2.4 化深奧為簡明
限於學生已有知識經驗的不足，化學課程中的有些內容深奧，難以理解但又非常重要。例如，化學反應的方向一直是中學化學教學中被忽視的問題，在高中化學課程標準中特別增加了關於化學反應方向的要求。標準提出「能用焓變和熵變說明化學反應的方向」。基於這一階段學習的學生，相關數學和物理知識欠缺，對化學反應方向本質原因難以準確把握。化學反應方向的原理可以表述為：如果反應的產物比起始的物質更不穩定（具有更高的能量）時，這樣的反應將不會發生。就像岩石會滾「下山」而不會滾「上山」一樣，化學反應將自發地「滾下山」到達低能量的狀態（能量低不是唯一的考慮，因為化學反應也會向著使混亂度變得最大的方向進行。化學家稱後者為熵，一個簡單的比喻是，洗一付新牌使其變得次序混亂，繼續洗牌也不能使它重新變成有序）。如此，可促進學生理解化學反應發生的總趨向是體系能量降低和熵的增加。
3 化學教學比喻藝術的分類
在傳統修辭手法中，比喻分為明喻、暗喻和借喻三大類。以這種分類法對於化學教學比喻藝術進行分類，則較為複雜，筆者為簡便起見，根據喻體的特點與類型，將化學教學比喻藝術分為5類。
3.1 實物比喻
實物是現實的具體的東西。實物比喻藝術是將實物的特徵作為喻體，說明本體的特徵。關於sp3雜化軌道的理論，是化學教學中的難點。講解這一理論時，要強調雜化後的4個新軌道成分都相同，能量都相等，都含有1/4的s軌道，3/4的p軌道，為了讓學生清楚地理解這一點，教師可舉白面和玉米面混合做成餅子的生活常識的比喻。用一碗白面和三碗玉米面混合，做成4個餅子，每個餅子都合有了1/4的白面和3/4的玉米面。一碗白面好比1個s軌道，3碗玉米面就相當3個p軌道，做成的4個餅子就好像4個雜化後新的sp3雜化軌道，這就是說，每個餅子就含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分，進而我們可以把4個餅子的營養相同，看作是4個sp3雜化軌道的能量相等。類似方法還可用作比喻sp雜化和sp2雜化。
演示酸鹼中和滴定時，有的教師將滴定過程先快後慢，描繪為「沙，猶如飛流直下；滴……滴……猶如雨過屋檐之滴水；半滴，半滴，猶如飽蠶貪嚼桑葉」這種解說十分生動，富有詩情畫意。實物比喻藝術要求把理論知識與現實生活中常用的實物聯繫起來，促進知識的理解，以加強無意識記憶。
3.2 體態比喻
體態比喻藝術是指師生在教學中創造性地運用體態語作為喻體，進行教學表達的活動。在化學課堂教學過程中，師生的身體就是一個形象的比喻工具，方便快捷，可以成為一種精湛的表演藝術。例如，在講σ鍵、π鍵時，用「頭碰頭」、「肩並肩」的文字來形容的同時，再加手勢模擬比喻效果會更好。教師用兩隻手（一隻手代表一個原子），手握成拳伸出拇指、食指、中指（且三指彼此垂直），分別代表兩個原子的三個相互垂直的p軌道（即px、py、pz軌道），當兩隻手的中指「頭碰頭」接近時，即這兩個原子的兩個px軌道形成σ鍵的同時，這兩個原子的兩個py兩個pz軌道則分別從側面採取「肩並肩」的方式重疊，形成兩個π鍵（且兩個π鍵相互垂直）。類似地，用手勢語比喻，還可表示N2、NH3、P4、CH4、CCl4等分子的空間構型。如此比喻可以收到「此時無聲勝有聲」的教學效果。
3.3 事例比喻
事例比喻藝術是當學生面對高度抽象的化學概念和原理時，從學生已有的日常生活經驗、熟知的各種事實中找出某種相似性，作為喻體，恰當應用比喻這種「言教」的藝術以取得更好的教學效果。諸如電子云、核外電子運動、泡利原理、洪特規則、雜化軌道、熵變、量子化等內容特別抽象，學生難以理解，可用通俗易懂的事實比喻說明這類抽象概念。為了幫助學生理解電子云的本質，可通過給氫原子照相的比喻，形象地說明了電子云實際上是用統計的方法對核外電子運動狀態的描述。用風浪中航行的小船全空、半滿、全滿的對稱坐法最穩定，比喻洪特規則。用晴朗的夜空星羅棋布但找不到兩顆完全相同的星星比喻泡利不相容原理等。我們上樓梯，一次只能上一個台階、二個台階，每次只能上一個台階的整數倍，而不可以上一個台階的0.5倍、0.6倍。同理下樓梯也一樣。總之，我們上樓（下樓）每一步上升（下降）的高度只能是一個台階高度的整數倍，這每一個台階的高度，不就是上樓梯（下樓梯）這個問題中的「量子」嗎？藉助樓梯這個司空見慣的生活事實，很容易幫助學生建立量子化觀念。
3.4 圖像比喻
圖像比喻藝術是指將學生熟悉的日常事物或生活情景內容轉化成圖像，並作為喻體，比喻化學概念或原理，表達更為簡潔和更直觀。圖像比喻可用圖文並茂、豐富多彩的形式呈現。例如，畫一幅高山和兩座小山丘，如圖2所示，用「爬山」來比喻催化反應機理，即不使用催化劑，反應的活化能高，相當於要爬一座高山，很費勁，只有極少數人能爬過去；使用催化劑，反應的活化能降低，相當於爬兩個小山丘，爬過去的人就多了。
3.5 詩詞比喻
古代很多詩詞，能體現化學現象和原理，教學時適當的運用，不僅能說明問題，而且能增加化學學科的藝術韻味，使學生能夠受到美的薰陶。詩詞比喻藝術是教師引用蘊含化學知識的古今詩詞，作為喻體，將化學教學詩化，通過詩歌形象來揭示化學奧秘，讓學生領會和探尋化學知識，體悟化學美學價值的獨創性的教學藝術。廣大化學教師熟悉的我國明朝民族英雄于謙的詩《石灰吟》有云：「千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閒。粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。」作者以石灰歷盡磨難的煉製過程，即可比喻完美人格的磨練過程，表達自己為國盡忠，不怕犧牲的意願和堅守高潔情懷的決心。作者借石灰而言志，一語雙關，直抒情懷，表明其立志要做純潔清白的人。同時，教師可引導學生寫出這首詩蘊含的石灰石反應的化學方程式。這首詩體現比喻中的借喻手法。如此詩詞比喻，能使課堂充滿情感的互動和交融，產生思維共振、情感共鳴的教學藝術效果。
4 化學教學比喻藝術的實施原則
4.1 生活性
生活性是指取材於生活實際，比喻的最終目的是為了幫助學生掌握較難理解的知識。因此，教師運用比喻應來自於學生熟悉的、已有的生活經驗和生活常識，讓學生「如臨其境，如見其人，如聞其聲」。
化學教學內容呈現的形式不僅要考慮信息加工理論，而且還要考慮情景認知理論。情景認知理論認為，知識並不是心理的內部表征，而是個人與社會或物理情景之間聯繫與互動的產物。喻體可以用圖書館、資料卡片、螺殼上的螺紋、卡通圖畫、社交場合中的握手禮、蜂箱和蜂巢、高山流水、火柴等。這樣生活化的比喻增加了本體的形象性和趣味性。這樣的學習情景與學生己有的社會生活經驗緊密關聯，使學生學習化學知識更主動，更有效。
4.2 同構性
比喻藝術的同構性原則是指教師在教學中運用比喻，選擇的喻體必須與比喻的本體在教學所需要的特徵上有相同或者相似之處。事物是具有多方面屬性的，本體可以用多種事物來比喻，同一喻體也可以解釋說明不同的事物。因此教師在設計教學比喻藝術之前，要深刻理解所要教授的內容，把握其本質，才能根據教學的需要從生活中找到最為恰當的喻體。在課堂上運用時還要加以解釋說明，學生才能領會其中的內涵。如果喻體選擇得不確切，或者牽強附會，那麼不僅達不到化繁為簡的功能，有可能還會誤導學生，產生負面效應。
4.3 新穎性
本體與喻體必須在某些方面極其相似，但是他們卻在質上完全不同，這才能構成比喻。儘管注重本體與喻體之間的相似性更能充分地解釋說明教學內容，但是如果在喻體的選擇上獨具匠心，看似風馬牛不相及的事物經過教師的解釋能夠建立一定的聯繫，便能給學生一種新奇感，吸引學生探究兩者之間的內在關係。
4.4 針對性
比喻藝術的針對性要求比喻設計要針對教學目的、教學意向，也就是說所使用的比喻要和教學中的知識點具有相似性、可比擬性，能正確反映某個重點，突破某個難點，提示某種規律，不能只圖生動形象，而不顧比喻是否恰當。比喻應嚴格遵循知識的內在規律及學生的認知規律，精心考慮何處比喻、何時比喻，通過比喻來解決什麼問題，達到什麼目的等，做到「有的放矢」，恰如其分。
4.5 審美性
比喻作為化學教學藝術的一朵浪花，必然要求具有審美性的特點。構成比喻修辭格的本體和喻體在一定的語境中通過一定的語言形式緊密聯繫在一起，使語辭呈現一種動人的魅力，「為著避免平凡，儘量在貌似不倫不類的事物之中找出相關聯的特徵，從而把相隔最遠的東西，出人意料地結合在一起」[6]，以喻體的形象特徵來加強本體形象的「可感性」；在喻體激發情感愉悅的過程中，體現比喻修辭的審美性。
4.6 有限性
一般情況下，教師在講到知識內容的重點或難點時，學生對抽象的概念或者深奧的原理難以弄明白時，可以運用比喻的形式使得知識簡化，但是比喻的作用也是有限的。本體與喻體畢竟只是在某些方面具有相似性，不可能吻合得天衣無縫。它可以幫助學生更加容易地理解一些抽象的或者深奧的概念，但是它不能完全替代對這些概念、原理的正面闡述。
參考文獻：
[1]齊梅，柳海民.論教育理論的性質和研究方法[J].教育研究，2004，（10）：19～23.
[2]中國社會科學院語言研究所詞典編輯室編.現代漢語詞典[M].北京：商務印書館，2004：66.
[3][6]夏炎.語境的再分類[J].西北第二民族學院學報（哲學社會科學版），2006，（2）：44～49.
[4]李如密，劉雲珍.課堂教學比喻藝術初探[J].全球教育展望，2009，38（6）：33～35.
[5]范增民，畢華林，劉一兵.高中化學教科書中類比特徵的分析及編寫建議[J].化學教育，2011，（12）：9～12.
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關鍵詞：化學教學；比喻藝術
文章編號：1005?C6629（2014）7?C0031?C05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
1 化學教學比喻藝術的內涵
柏拉圖《理想國》中「洞穴囚徒」的寓言，開了藉助隱喻式類比哲學理論模型的先河。就哲學來說，這則寓言是「化陌生為熟悉」，意在說明他關於這所謂理性世界與現實世界，靈魂與軀體的深奧思想[1]。《現代漢語詞典》對比喻的解釋是：「用某些有類似點的事物來比擬想要說的某一事物，以便表達得更加生動鮮明。[2]」這裡講了比喻的含義和作用。比喻是利用不同事物的抽象的「相似點」來「打比方」，是為了使事物或道理說得形象或具體而採取的修辭手法。一般是把不常見的事物用同它有相似的別的事物表達出來，或者把抽象的道理用同它有相似點的別的道理表達出來。其作用一是使描寫的事物具體生動，二是使說明的道理深入淺出。被比喻的事物或道理叫做本體，用來比喻的事物或道理叫做喻體，連接本體和喻體的詞叫做比喻詞。性質相異事物的抽象的共性像紐帶將它們自然巧妙地聯繫起來。作為一種修辭手法，它說理則理趣渾然，狀事則事情昭然，繪物則物態宛然，抒情則情意剴然，素來為人們所青睞，被譽為辭格中的「巨無霸」[3]。
比喻不僅是一種文學修辭，也是一種認知方式，還具有獨特的藝術魅力。比喻的認知方式是：「通過把不同的認知領域相互聯繫起來，刺激、導引認知主體採取有效的認知策略，喚醒記憶儲存比喻與知覺表象，調動豐富的聯想與想像，展開敏銳的對比與推理，將某一領域的知識、經驗投射映現到另一個領域，用熟悉具體的經驗結構去說明闡釋陌生抽象的經驗域，並由此引起相應的情緒體驗，最終達到對要認知的目標領域的事物做出正確的識別、判斷與評價的認知目的。[4]」比喻的藝術魅力在於生動形象，豐富多彩，感情色彩濃厚，包容量大，輻射面廣，使用頻率高，以其獨特的藝術，創造出語言的鮮活力和感染力。欣賞比喻的藝術魅力可以讓我們盡情感受它的精妙、神奇、雋美和旨趣。
使用比喻的目的是要通過喻體來表現、說明、解說本體。按照比喻「以易喻難」、「以淺喻深」的基本規律。我們考察的比喻中，喻體一般都是具有形象感的具體事物。劉勰《文心雕龍?比興》篇中說：「凡斯切象，皆比義也。」唐代詩僧皎然《詩式?用事》云：「取象曰比，取義曰興。」正是說明比喻主要通過喻體增加本體的形象感。
化學教學比喻藝術是教師在教學過程中運用精巧的比喻並充分發揮其藝術魅力，從而提高教學藝術效果和水平的活動。它是一種令師生感到愉快的化學教學藝術。它是把比喻這種修辭手法移植到課堂中，利用學生已知事物與新知識之間相似的特徵作比較，解釋說明新知識的疑難之處，並配合正面講解，以實現教學目的。
示例：雙分子親核取代反應（SN2機理的立體化學）
實驗表明，溴甲烷在鹼性水溶液中的水解反應，其反應速率與溴甲烷和鹼濃度都有關係，動力學表現為二級反應，說明反應過程中最慢的一步兩個分子都參加了反應，即為雙分子的親核取代反應（SN2機理）。其反應過程如圖1。
講SN2反應歷程時，先介紹「瓦爾登轉化猶如大風吹翻了雨傘一樣」，如此概括性的畫龍點睛式的比喻，首先在學生心裡點亮了一盞明燈，然後在此基礎上，循循善誘，層層展開，當親核試劑OH-由離去基團Br的背面進攻碳時，HO-C-Br就構成了一條直線，好比傘的中心軸杆，四面體的碳上的其餘三個價鍵的空間取向組成了雨傘的正常支撐狀態。隨著OH-與碳的逐漸接近（大風漸起），則碳上的三個基團被向後排斥（受到風的侵襲），經過渡態之後，HO-C鍵形成，Br-離去，重新組合的三個基團的空間取向轉為向後翻轉（傘被刮翻），碳恢復另一構型的四面體，構型轉化完成。與原料相比，碳的構型猶如「大風將傘的喇叭口吹翻到另一邊」。
教師運用比喻來自於學生熟悉的、已有的生活經驗――雨傘的翻轉，非常親切，讓學生「如臨其境」，可激起學生的認知聯想，從而突破了教學難點。
化學教學中存在很多比喻的實例。以下是一些教學經驗的總結[5]。
分子很小――如果把水分子與桌球之體積相比，它的比例大小就好像桌球與地球體積之比。
能量低的電子，通常在離核近的區域運動。能量高的電子通常在離核遠的區域運動――把原子核比喻成鳥巢，把核外電子比喻成小鳥。剛剛孵化出的小鳥能量較低，只能在窩邊走走；及至稍大些，翅膀硬了，能量大了些，就能飛遠些；等到真正長大了，能量更大時，就能飛得更遠了。
電子云――我們假設有一架特殊的照相機，能夠給氫原子照相，當我們連續給氫原子拍了成千上萬張照片，每張照片表示一種可能性，並把這些照片一一對比研究後，就會得出這樣一種印象：氫原子的核外電子運動狀態似乎是毫無規律的，但無數張照片疊加，就給人一種有一團電子云籠罩在原子核外的印象。
核外電子總是儘可能先排布在能量最低的電子層里，然後再由里往外，依次排布在能量逐步升高的電子層里。――水總是要往低處流的，因為水位越低，能量越小，就越穩定。
物質的分類――數以萬計的化學物質和反應需要進行分類研究，正如圖書館的書要按照一定標準進行分類。
化學平衡――有一水桶，其上方有一水龍頭在往裡注水，下方有個小洞在往外漏水。開始時，注水快（正反應速率），出水慢（逆反應速率），桶內水位不斷升高。隨著水位的升高，水漏出的速度增大。水位升到某一高度時，注入水的量跟流出水的量相等（正逆反應速率相等），桶內的水位就保持不變，但其中的水是在不斷更換的。
半透膜及滲析原理――用米篩篩米時，直徑大於篩孔的米粒通不過篩孔而留在篩里，而米糠則因直徑小於篩孔而通過篩孔被篩掉。半透膜的孔隙大小與膠粒、離子、分子直徑的關係就像米篩和米粒、糠的關係一樣，膠體的直徑大於半透膜的孔隙而不能透過半透膜，而離子、分子等的直徑因小於半透膜的孔隙而能通過半透膜。
一對對映體結構如手性――一對對映體結構相似，互為鏡像，不能完全重疊，猶如左手和右手外形相似但卻不能重疊。
蓋斯定律――反應熱和反應的途徑沒有關係，和反應體系的始末狀態有關，正如無論從什麼途徑上山，山的高度都不會變。
熵增原理――在密閉條件下，體系從有序自發地轉變為無序的傾向，猶如把火柴盒裡整齊排列的火柴丟在地上，散落狀態是雜亂無章的。
2 化學教學比喻藝術的功能
2.1 化枯燥為有趣
化學課堂教學中，有的教師非常注重化學知識的科學性、邏輯性，但是生動性、趣味性不足，沒能達到預想的教學效果。教師若運用化學教學比喻藝術，則能使所描述的事物更加生動形象。例如，用「電子云」來描述核外電子運動狀態；用「好像失去了價電子的金屬離子，沉浸在自由電子的海洋里」來比喻金屬鍵；用「洋蔥式結構」比喻為電子層；用「螺殼的螺旋」比喻為元素周期性的周期發展；用「蜂巢里的蜂室」比喻為晶體中的晶胞；澱粉酶只對澱粉起催化作用，如同一把鑰匙開一把鎖一樣。這些描述，生動形象，可以活躍課堂氣氛，增進師生間的互動，給學生以深刻的印象，激發學習心向。
2.2 化抽象為具體
經驗表明，學生學習諸如氧氣、氫氣、氯氣、金屬鈉等物質性質時，成績相對較好，可一旦遇到相對抽象的內容時，如：物質結構、物質的量、溶解度、化學平衡等，學習會比較困難，產生成績分化。解決上述問題的方法之一是教師要善於把那些概念化的或理論化的內容，通過比喻藝術將抽象的教學內容具體化。例如，用「彈簧」比喻原子間的化學鍵；用「水往低處流」的原理比喻電子處於低能級時較穩定；用「進出容器的水流速度相等時的狀態」比喻動態平衡；用「水能變化的圖示」比喻為化學能變化；手性催化劑只催化或者主要催化一種手性分子的合成，可以比喻成握手――手性催化劑像迎賓的主人伸出右手，被催化合成的分子像客人，總是伸出右手去握手，等等。這些比喻使抽象概念或原理具體化，以起到化抽象為具體、「化無形為有形」的效果。
2.3 化微觀為宏觀
化學教育的一個重要任務就是使學生能夠建立物質的微粒性，能從微觀的角度認識一些自然現象，形成對物質及其變化的科學認識。中學生的微粒作用觀是在宏觀認識積累和微觀理解不斷交替的過程中發展的。其中，分子和原子是兩個核心科學概念，是物質微粒觀建立的基礎。要認識這些概念，可用形象化的比喻來實現由宏觀世界領域進入微觀世界領域。用「黃豆之間有間隔，小米跑到黃豆的間隔中使得一碗黃豆+一碗小米≠兩碗」比喻成分子間是有間隔的，水分子跑到酒精分子的間隔中，10 mL水+10 mL酒精≠20 mL。描述原子核與原子大小程度的比較時：「如果假設原子是一座龐大的體育場，而原子核只相當於體育場中央的一隻螞蟻。」如此，把宏觀現象和微觀粒子有機地聯繫起來，化微觀為宏觀，促進學生對微觀領域的理解。
2.4 化深奧為簡明
限於學生已有知識經驗的不足，化學課程中的有些內容深奧，難以理解但又非常重要。例如，化學反應的方向一直是中學化學教學中被忽視的問題，在高中化學課程標準中特別增加了關於化學反應方向的要求。標準提出「能用焓變和熵變說明化學反應的方向」。基於這一階段學習的學生，相關數學和物理知識欠缺，對化學反應方向本質原因難以準確把握。化學反應方向的原理可以表述為：如果反應的產物比起始的物質更不穩定（具有更高的能量）時，這樣的反應將不會發生。就像岩石會滾「下山」而不會滾「上山」一樣，化學反應將自發地「滾下山」到達低能量的狀態（能量低不是唯一的考慮，因為化學反應也會向著使混亂度變得最大的方向進行。化學家稱後者為熵，一個簡單的比喻是，洗一付新牌使其變得次序混亂，繼續洗牌也不能使它重新變成有序）。如此，可促進學生理解化學反應發生的總趨向是體系能量降低和熵的增加。
3 化學教學比喻藝術的分類
在傳統修辭手法中，比喻分為明喻、暗喻和借喻三大類。以這種分類法對於化學教學比喻藝術進行分類，則較為複雜，筆者為簡便起見，根據喻體的特點與類型，將化學教學比喻藝術分為5類。
3.1 實物比喻
實物是現實的具體的東西。實物比喻藝術是將實物的特徵作為喻體，說明本體的特徵。關於sp3雜化軌道的理論，是化學教學中的難點。講解這一理論時，要強調雜化後的4個新軌道成分都相同，能量都相等，都含有1/4的s軌道，3/4的p軌道，為了讓學生清楚地理解這一點，教師可舉白面和玉米面混合做成餅子的生活常識的比喻。用一碗白面和三碗玉米面混合，做成4個餅子，每個餅子都合有了1/4的白面和3/4的玉米面。一碗白面好比1個s軌道，3碗玉米面就相當3個p軌道，做成的4個餅子就好像4個雜化後新的sp3雜化軌道，這就是說，每個餅子就含有1/4s軌道和3/4p軌道的成分，進而我們可以把4個餅子的營養相同，看作是4個sp3雜化軌道的能量相等。類似方法還可用作比喻sp雜化和sp2雜化。
演示酸鹼中和滴定時，有的教師將滴定過程先快後慢，描繪為「沙，猶如飛流直下；滴……滴……猶如雨過屋檐之滴水；半滴，半滴，猶如飽蠶貪嚼桑葉」這種解說十分生動，富有詩情畫意。實物比喻藝術要求把理論知識與現實生活中常用的實物聯繫起來，促進知識的理解，以加強無意識記憶。
3.2 體態比喻
體態比喻藝術是指師生在教學中創造性地運用體態語作為喻體，進行教學表達的活動。在化學課堂教學過程中，師生的身體就是一個形象的比喻工具，方便快捷，可以成為一種精湛的表演藝術。例如，在講σ鍵、π鍵時，用「頭碰頭」、「肩並肩」的文字來形容的同時，再加手勢模擬比喻效果會更好。教師用兩隻手（一隻手代表一個原子），手握成拳伸出拇指、食指、中指（且三指彼此垂直），分別代表兩個原子的三個相互垂直的p軌道（即px、py、pz軌道），當兩隻手的中指「頭碰頭」接近時，即這兩個原子的兩個px軌道形成σ鍵的同時，這兩個原子的兩個py兩個pz軌道則分別從側面採取「肩並肩」的方式重疊，形成兩個π鍵（且兩個π鍵相互垂直）。類似地，用手勢語比喻，還可表示N2、NH3、P4、CH4、CCl4等分子的空間構型。如此比喻可以收到「此時無聲勝有聲」的教學效果。
3.3 事例比喻
事例比喻藝術是當學生面對高度抽象的化學概念和原理時，從學生已有的日常生活經驗、熟知的各種事實中找出某種相似性，作為喻體，恰當應用比喻這種「言教」的藝術以取得更好的教學效果。諸如電子云、核外電子運動、泡利原理、洪特規則、雜化軌道、熵變、量子化等內容特別抽象，學生難以理解，可用通俗易懂的事實比喻說明這類抽象概念。為了幫助學生理解電子云的本質，可通過給氫原子照相的比喻，形象地說明了電子云實際上是用統計的方法對核外電子運動狀態的描述。用風浪中航行的小船全空、半滿、全滿的對稱坐法最穩定，比喻洪特規則。用晴朗的夜空星羅棋布但找不到兩顆完全相同的星星比喻泡利不相容原理等。我們上樓梯，一次只能上一個台階、二個台階，每次只能上一個台階的整數倍，而不可以上一個台階的0.5倍、0.6倍。同理下樓梯也一樣。總之，我們上樓（下樓）每一步上升（下降）的高度只能是一個台階高度的整數倍，這每一個台階的高度，不就是上樓梯（下樓梯）這個問題中的「量子」嗎？藉助樓梯這個司空見慣的生活事實，很容易幫助學生建立量子化觀念。
3.4 圖像比喻
圖像比喻藝術是指將學生熟悉的日常事物或生活情景內容轉化成圖像，並作為喻體，比喻化學概念或原理，表達更為簡潔和更直觀。圖像比喻可用圖文並茂、豐富多彩的形式呈現。例如，畫一幅高山和兩座小山丘，如圖2所示，用「爬山」來比喻催化反應機理，即不使用催化劑，反應的活化能高，相當於要爬一座高山，很費勁，只有極少數人能爬過去；使用催化劑，反應的活化能降低，相當於爬兩個小山丘，爬過去的人就多了。
3.5 詩詞比喻
古代很多詩詞，能體現化學現象和原理，教學時適當的運用，不僅能說明問題，而且能增加化學學科的藝術韻味，使學生能夠受到美的薰陶。詩詞比喻藝術是教師引用蘊含化學知識的古今詩詞，作為喻體，將化學教學詩化，通過詩歌形象來揭示化學奧秘，讓學生領會和探尋化學知識，體悟化學美學價值的獨創性的教學藝術。廣大化學教師熟悉的我國明朝民族英雄于謙的詩《石灰吟》有云：「千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閒。粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。」作者以石灰歷盡磨難的煉製過程，即可比喻完美人格的磨練過程，表達自己為國盡忠，不怕犧牲的意願和堅守高潔情懷的決心。作者借石灰而言志，一語雙關，直抒情懷，表明其立志要做純潔清白的人。同時，教師可引導學生寫出這首詩蘊含的石灰石反應的化學方程式。這首詩體現比喻中的借喻手法。如此詩詞比喻，能使課堂充滿情感的互動和交融，產生思維共振、情感共鳴的教學藝術效果。
4 化學教學比喻藝術的實施原則
4.1 生活性
生活性是指取材於生活實際，比喻的最終目的是為了幫助學生掌握較難理解的知識。因此，教師運用比喻應來自於學生熟悉的、已有的生活經驗和生活常識，讓學生「如臨其境，如見其人，如聞其聲」。
化學教學內容呈現的形式不僅要考慮信息加工理論，而且還要考慮情景認知理論。情景認知理論認為，知識並不是心理的內部表征，而是個人與社會或物理情景之間聯繫與互動的產物。喻體可以用圖書館、資料卡片、螺殼上的螺紋、卡通圖畫、社交場合中的握手禮、蜂箱和蜂巢、高山流水、火柴等。這樣生活化的比喻增加了本體的形象性和趣味性。這樣的學習情景與學生己有的社會生活經驗緊密關聯，使學生學習化學知識更主動，更有效。
4.2 同構性
比喻藝術的同構性原則是指教師在教學中運用比喻，選擇的喻體必須與比喻的本體在教學所需要的特徵上有相同或者相似之處。事物是具有多方面屬性的，本體可以用多種事物來比喻，同一喻體也可以解釋說明不同的事物。因此教師在設計教學比喻藝術之前，要深刻理解所要教授的內容，把握其本質，才能根據教學的需要從生活中找到最為恰當的喻體。在課堂上運用時還要加以解釋說明，學生才能領會其中的內涵。如果喻體選擇得不確切，或者牽強附會，那麼不僅達不到化繁為簡的功能，有可能還會誤導學生，產生負面效應。
4.3 新穎性
本體與喻體必須在某些方面極其相似，但是他們卻在質上完全不同，這才能構成比喻。儘管注重本體與喻體之間的相似性更能充分地解釋說明教學內容，但是如果在喻體的選擇上獨具匠心，看似風馬牛不相及的事物經過教師的解釋能夠建立一定的聯繫，便能給學生一種新奇感，吸引學生探究兩者之間的內在關係。
4.4 針對性
比喻藝術的針對性要求比喻設計要針對教學目的、教學意向，也就是說所使用的比喻要和教學中的知識點具有相似性、可比擬性，能正確反映某個重點，突破某個難點，提示某種規律，不能只圖生動形象，而不顧比喻是否恰當。比喻應嚴格遵循知識的內在規律及學生的認知規律，精心考慮何處比喻、何時比喻，通過比喻來解決什麼問題，達到什麼目的等，做到「有的放矢」，恰如其分。
4.5 審美性
比喻作為化學教學藝術的一朵浪花，必然要求具有審美性的特點。構成比喻修辭格的本體和喻體在一定的語境中通過一定的語言形式緊密聯繫在一起，使語辭呈現一種動人的魅力，「為著避免平凡，儘量在貌似不倫不類的事物之中找出相關聯的特徵，從而把相隔最遠的東西，出人意料地結合在一起」[6]，以喻體的形象特徵來加強本體形象的「可感性」；在喻體激發情感愉悅的過程中，體現比喻修辭的審美性。
4.6 有限性
一般情況下，教師在講到知識內容的重點或難點時，學生對抽象的概念或者深奧的原理難以弄明白時，可以運用比喻的形式使得知識簡化，但是比喻的作用也是有限的。本體與喻體畢竟只是在某些方面具有相似性，不可能吻合得天衣無縫。它可以幫助學生更加容易地理解一些抽象的或者深奧的概念，但是它不能完全替代對這些概念、原理的正面闡述。
參考文獻：
[1]齊梅，柳海民.論教育理論的性質和研究方法[J].教育研究，2004，（10）：19～23.
[2]中國社會科學院語言研究所詞典編輯室編.現代漢語詞典[M].北京：商務印書館，2004：66.
[3][6]夏炎.語境的再分類[J].西北第二民族學院學報（哲學社會科學版），2006，（2）：44～49.
[4]李如密，劉雲珍.課堂教學比喻藝術初探[J].全球教育展望，2009，38（6）：33～35.
[5]范增民，畢華林，劉一兵.高中化學教科書中類比特徵的分析及編寫建議[J].化學教育，2011，（12）：9～12.
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