運用對比研究法教學，提高學生的科學素養

朱永青

摘 要：主要闡述了“對比研究法”在高中選修5的有機化學教學中的應用，在應用的過程中培養了學生理解、接受、探究、分析、實踐、思維、歸納、總結等綜合能力，提高了學生的科學素養。

關鍵詞：有機化學；對比研究法；提高；能力；科學素養

對比研究法，作為科學上幾個基本的探索方法之一，是把一組具有一定相似因素的不同性質物體或對象安排在一起，進行對照比較，通過綜合比較它們在構造方面的差異（因），在性質方面的不同（果），得出這種物體或對象某性質（果）是由什么或哪些因素（因）造成的。這種方法切合辯證唯物主義哲學思想的矛盾統一觀，運用這種方法，有利于充分顯示事物的矛盾，突出事物的本質特征。

高中選修5有機化學學習要求掌握的有機物種類多、轉化關系復雜，學生在學習中若單純依靠死記硬背的方法，學習起來困難重重，同時也很不利于學生科學素養的形成和發展。教育是要有前瞻性的，科學素養的養成可使學生終身受益。因此，在高中選修5有機化學的課堂教學中，本人探索運用對比研究法進行教學，以提高教學效率，更著眼于對學生科學素養的培養。下面就這方面做一些探討。

一、理論教學中運用對比研究法，可以提高學生的理解和接受能力

高中選修5的有機化學的理論教學重點是學習各類典型的有機物的共性和特性，學習過程中很容易遺忘或混淆。運用對比研究法，可以引導學生辨析各類有機物的同中之異或異中之同，把抽象內容具體化，達到弱化教學難點，提高理解舊知識和接受新知識的能力。

如，各種烴與單質溴、溴水、溴的CCl4的反應是很容易混亂的，我就設計以下對比表格幫助學生梳理相關知識點。

各種烴與溴反應的比較

通過以上的對比，學生能清晰地理解各種烴與溴的反應，首先要明確溴的存在形式是單質溴、溴水還是溴的CCl4溶液，不同溴的存在形式會影響與烴反應的實質，然后是明確各種烴與其混合分別是物理變化、加成反應、取代反應還是氧化反應，要結合各種烴的性質來考慮。

二、實驗教學中運用對比研究法，可以提高學生的探究和分析能力

高中選修5的有機化學實驗教學包括有機物性質實驗、有機物制備、有機物檢驗、鑒別、分離提純等內容，通過對實驗原理、過程、現象、結果等的對比研究，從對事物表象的感性認識上升到認清事物內部本質規律和內在聯系的理性層次，對增強學生的分析和探究能力有很大幫助。

比如，蔗糖的水解反應，蔗糖溶液在稀硫酸作用下水浴10分鐘發生水解，利用水解后產物能與新制Cu（OH）2懸濁液（或銀氨溶液）反應證明已經發生水解，但在加入新制Cu（OH）2懸濁液（或銀氨溶液）前水解液要用NaOH溶液中和至弱堿性，否則水解液的酸性環境會干擾后續的檢驗，使實驗失敗。為了強化這個問題，本人讓學生設計對比實驗進行探究，學生在設計這個對比實驗過程中，不但記住了實驗的原理和操作步驟，更進一步明確探究實驗和控制變量法使用的注意事項，從實踐上升到理論。

三、習題解析中運用對比研究法，可以提高學生的實踐和思維能力

近幾年的有機化學高考題強調的是對已學知識的運用，注重的是能力的考查。因此，在習題解析過程中運用對比研究法，可以把同一類型的題目集中在一起，指出解題的大方向，同時更強調解決實際問題要結合題目所給的信息具體問題具體分析。理論與實踐相結合是科學研究中一種很重要的能力，也是科學素養的一個重要體現。

本人利用對比研究法教會學生一些基本的有機合成路線，便于學生掌握和應用。如，教給學生一元官能團和二元官能團的引入時，本人設計如下兩道習題作對比：

【習題1】利用乙烯為原料合成乙酸乙酯，無機試劑任選。請用合成反應流程圖表示出合理的合成方案。

答案：

【習題2】利用乙烯為原料合成草酸乙二酯，無機試劑任選。請用合成反應流程圖表示出合理的合成方案。

答案：

通過這兩道習題的對比，學生很容易就找到了有機合成過程中一元官能團和二元官能團引入的方法就是利用單烯烴的加成反應，如果是一元官能團引入可以讓單烯烴與鹵化氫（或水）發生加成反應，引入一個鹵原子（或一個羥基），再轉化為其他官能團；如果是二元官能團引入就讓單烯烴與鹵素單質發生加成反應，引入兩個鹵原子，再轉化為其他二元官能團。學生掌握這些基本規律后就可以舉一反三地用于其他有機物的合成中。

四、復習整理中運用對比研究法，可以提高學生的歸納和總結能力

在學習中復習是必不可少的環節。有機化學知識點都比較瑣碎，在復習的過程中，把相關的知識點整理在一起并作出對比，找到這些概念、原理、規律間的區別和聯系并形成知識的表格或網絡，對于培養學生的歸納總結及自學能力都有很大幫助。

比如，本人教學生比較歸納了濃硫酸在有機化學反應中的常見作用（見下表）后，學生參考這種方法自行比較歸納了如下內容：常見的有機反應及其應用、NaOH在有機反應中的常見作用、有機物與Br2相關反應（或變化）、能使酸性KMnO4溶液褪色的有機物及反應類型、用到溫度計的有機反應、用到水浴的有機反應等，學生在獨立思考的過程中也提升了對已學知識的熟悉程度。

濃硫酸在有機反應中的常見作用（高中階段）

在學生的科學素養中，理解、接受、探究、分析、實踐、思維、歸納、總結等能力是很重要的體現，而對比研究法運用于高中有機化學的教學，可以極大地培養和提高學生這些方面的能力，不但使學習更加有效，也有利于全面提升學生的科學素養，為其終身發展奠定堅實的基礎。

（作者單位 廣東省廣州市執信中學）