初中化學(xué)教學(xué)中對(duì)比實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

趙久超

[摘要] 科學(xué)探究作為義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的重要途徑，因此以探究思想為指導(dǎo)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)越來越受到教育工作者的重視。本文探討了在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，以大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的策略和方法。教學(xué)實(shí)踐證明：在初中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)開展探究活動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的遷移能力，有利于創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，既能加強(qiáng)直觀教學(xué)，又能優(yōu)化探究過程，從而促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維能力和探究能力的發(fā)展，用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)可以促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

[關(guān)鍵詞]初中化學(xué)；對(duì)比實(shí)驗(yàn)；教學(xué)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G633.8

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，離開實(shí)驗(yàn)，化學(xué)便會(huì)成為空中樓閣，虛無縹緲。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí)、創(chuàng)新知識(shí)的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)態(tài)度的重要途徑。特別是對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以將“對(duì)比”和“實(shí)驗(yàn)”這兩種認(rèn)識(shí)事物的方法有機(jī)結(jié)合起來，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，或用對(duì)比的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生更好地理解、掌握和鞏固化學(xué)知識(shí)。一個(gè)好的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不僅可以有效地幫助學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生探究能力，還有助于訓(xùn)練學(xué)生思維的靈活性、發(fā)散性和創(chuàng)造性。

一、幫助學(xué)生形成和理解概念

如講“催化劑”這一概念時(shí) ，我就充分利用課本中二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)作為對(duì)比 ，指導(dǎo)學(xué)生觀察不同的現(xiàn)象 ，進(jìn)行比較、分析 ，得出“二氧化錳具有使過氧化氫迅速放出氧氣的本領(lǐng)”這一結(jié)論 ，使學(xué)生對(duì)“催化劑”有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí) ，從而幫助學(xué)生形成“催化劑”的概念。探究飽和溶液的概念時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取一瓶底部留有硝酸鉀固體的硝酸鉀溶液，分別取20ml加入兩個(gè)燒杯中，再分別向兩個(gè)燒杯中加入2g硝酸鉀固體，用玻璃棒攪拌，固體均不溶解。在其中一只燒杯中加入5ml水，剛才未溶解的硝酸鉀固體溶解；將另一只燒杯放在酒精燈上加熱，剛才未溶解的硝酸鉀固體也溶解。該組對(duì)比實(shí)驗(yàn)說明一定溫度下，一定量的溶劑中不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液為該物質(zhì)的飽和溶液。飽和溶液在加水或改變溫度的情況下，可以轉(zhuǎn)變?yōu)椴伙柡腿芤骸?/p>

二、可提高學(xué)生的觀察分析能力

如第七單元《燃料及其應(yīng)用》的教學(xué)中經(jīng)常會(huì)碰到這樣的題目：兩?；鸩褚己螅还；鸩耦^朝下，另一?；鸩耦^朝上，燃燒的情況有什么不同？分析其原因。不少教師經(jīng)歷過口頭講述其現(xiàn)象，分析其原因，后又發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果不好。如果我們?cè)谧鲈擃}目前，先讓兩位學(xué)生做對(duì)比實(shí)驗(yàn)：兩位學(xué)生同時(shí)引燃火柴后，一位將火柴頭朝下，另一位將火柴頭朝上。學(xué)生經(jīng)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，不難分析得出正確的結(jié)論。

三、有利于學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)方案

在學(xué)習(xí)二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，如果教師只照本宣科，講明實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用的是稀鹽酸和石灰石，這樣學(xué)生雖然知道了用什么藥品可以制取二氧化碳，但對(duì)為什么要選取稀鹽酸和石灰石來制取，而不用其它的酸或其它藥品制取呢？此時(shí)可以設(shè)計(jì)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：石灰石+稀硫酸，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)二：碳酸鈉+稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)三：石灰石+稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)四：石灰石+濃鹽酸，觀察現(xiàn)象。

學(xué)生觀察到：實(shí)驗(yàn)一反應(yīng)一會(huì)兒就停止；實(shí)驗(yàn)二反應(yīng)太快，不利于收集氣體；實(shí)驗(yàn)四濃鹽酸打開瓶蓋看見白霧易揮發(fā)制得的氣體不純，只有實(shí)驗(yàn)三，反應(yīng)速度適中，且持續(xù)進(jìn)行，有利于收集氣體。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的觀察、分析，最終確定實(shí)驗(yàn)方案。

四、設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)解決問題

簡(jiǎn)單方便：如第十單元《酸和堿》中探究堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，教材沒有為我們提供二氧化碳能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的案例。而二氧化碳能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的探究活動(dòng)不僅是我們平時(shí)教學(xué)中重點(diǎn)，而且是中考命題的熱點(diǎn)。我們可以根據(jù)二氧化碳的溶解性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來探究二氧化碳能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。

五、發(fā)展學(xué)生自主探究能力

新課程倡導(dǎo)改變學(xué)生學(xué)習(xí)的方式、倡導(dǎo)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”、倡導(dǎo)“科學(xué)探究”教學(xué)，而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，常常用到對(duì)比實(shí)驗(yàn)。例如：稀鹽酸與活潑金屬鎂反應(yīng)生成氫氣。我們已經(jīng)知道在稀鹽酸中存在H2O、Cl-和H+三種微粒。猜猜看，可能是稀鹽酸中的哪一種微粒與鎂發(fā)生了反應(yīng)？先引導(dǎo)學(xué)生分析課題，強(qiáng)調(diào)相同條件，突出對(duì)比因素，使學(xué)生充分體會(huì)實(shí)驗(yàn)的因果關(guān)系，初步明確對(duì)比實(shí)驗(yàn)的原則和方法。學(xué)生討論后自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象分析，排除了H2O分子、Cl-與鎂反應(yīng)的可能性，從而得出結(jié)論。在該對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，從“提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)探索、形成結(jié)論”的過程中，體驗(yàn)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，感悟發(fā)現(xiàn)的成功和創(chuàng)造的快樂，從而再次培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

六、拓展思維，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度

教材中是這樣設(shè)計(jì)傾倒CO2，熄滅蠟燭實(shí)驗(yàn)的：燒杯中放兩支位于高低處的燃燭，把一瓶CO2氣體從低處燃燭一側(cè)倒入，可看到低處的蠟燭先熄，高處的后熄?，F(xiàn)象明顯，也很易得出CO2密度比空氣大，不能燃燒也不支持燃燒等結(jié)論。但實(shí)驗(yàn)若就此結(jié)束，往往容易出現(xiàn)因?qū)W生對(duì)此實(shí)驗(yàn)印象頗深而導(dǎo)致千篇一律，在今后的學(xué)習(xí)中，一遇到CO2熄滅蠟燭，總認(rèn)為燃燭是低處的先熄、高處的后熄這樣的定式思維。我在教學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)了兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：1、將CO2從燒杯的正上方或靠高處燃燭一側(cè)倒入，結(jié)果出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)失敗了嗎？在此情境下引導(dǎo)學(xué)生分析，同樣能夠推導(dǎo)出前述關(guān)于CO2的性質(zhì)。借此告訴學(xué)生不要一味地死記實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，關(guān)鍵看CO2氣體先覆蓋哪一支燃燭。在此實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我還假設(shè)了兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，若倒入的是O2，通入的是H2，情況又如何呢？讓學(xué)生思考、討論，利用O2的支持燃燒和H2能燃燒的性質(zhì)，可幫助學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)CO2不能燃燒也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)。2、在一塊地磚上依次擺放高中低三支燃燭，然后罩上一個(gè)大燒杯，過一會(huì)觀察，結(jié)果又出現(xiàn)了與最初實(shí)驗(yàn)完全相反的現(xiàn)象（燃燭從高到低依次熄滅）。怎樣解釋這種“奇怪”現(xiàn)象？抓住機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生分析：原來蠟燭燃燒產(chǎn)生熱的CO2氣體密度變小，產(chǎn)生上浮現(xiàn)象，導(dǎo)致先充滿燒杯頂部而使高處的燃燭先接觸CO2最早熄滅。通過以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生形成了具體問題具體分析、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，避免了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的局限性、偏面性認(rèn)識(shí)，還可多角度鞏固CO2的性質(zhì)這一重要知識(shí)點(diǎn)?？傊ㄟ^對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性以及巨大的潛力得到充分發(fā)揮，以問題為中心的課堂教學(xué)得到了真正的體現(xiàn)?；瘜W(xué)課堂成了討論式、開放式的課堂，從而使學(xué)生更加有效的獲得知識(shí)