化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學能激發學生的學習興趣,幫助學生形成化學概念,培養學生實事求是的科學態度。化學實驗往往分為教師演示實驗、學生分組實驗、課外小實驗等。不同的實驗在教學中有著不同的作用。無論是教師演示實驗還是學生分組實驗,為了形成某個概念或總結得出某個規律,實驗過程中往往要設計相關的對比實驗。對比實驗是設置兩個或兩個以上的實驗組,以正確的實驗操作為基礎,以實驗現象為依據,通過對實驗現象的差異性比較分析,來探究某種因素與實驗對象關系的實驗。如何進行對比實驗的教學、充分發揮對比實驗在教學中的作用,是值得我們一線化學教師研究的問題。下面談談本人在平時教學中運用對比實驗進行教學的幾點體會。
一、通過對比實驗激發學生的學習興趣
興趣是最好的老師,興趣是獲得知識的催化劑。在對比實驗中產生的明顯現象,會使學生對化學產生濃厚的興趣。例如,在學習《濃硫酸的特性》時,可設計對比實驗:取兩張同樣的白紙,用一玻璃棒蘸取稀硫酸在紙中寫上“稀硫酸”三個字,用另一玻璃棒蘸取濃硫酸在紙中寫上“濃硫酸”三個字。鮮明的實驗現象,使得教室頓時一片沸騰。濃硫酸強烈的腐蝕性、脫水性在學生腦海中留下了深刻的印象。此時,有學生很快聯想到濃硫酸毀容事件,使學生深刻了解了濃硫酸的腐蝕性,大大激發了學生學習的積極性,使得學生非常渴望學好化學知識。
二、通過對比實驗培養學生自主探究能力
新課標倡導學生自主學習、探究學習。化學教學不僅要教給學生知識,還要培養學生能力。對比實驗是培養學生探究能力的重要途徑。
如,在學習了氫氧化鈉相關知識后提出問題:氫氧化鈉溶液可以使無色酚酞試液變紅色,氫氧化鈉溶液中存在3種粒子:鈉離子、氫氧根離子、水分子,在這三種粒子中哪種粒子可以使無色酚酞試液變紅色呢?師生討論后共同設計如下對比實驗。實驗1:取少量蒸餾水于試管中,滴入酚酞試液,觀察現象;實驗2:取少量氯化鈉溶液于試管中,滴入酚酞試液,觀察現象;實驗3:取少量氫氧化鉀試液于試管中,滴入酚酞試液,觀察現象;實驗4:取少量氫氧化鈉試液于試管中,滴入酚酞試液,觀察現象。
通過對實驗1、2現象的分析,排除了水分子、鈉離子使酚酞試液變紅色的可能性。通過對實驗3、4現象的分析,得出氫氧根離子能使酚酞試液變紅色。在這樣的對比實驗中,學生從發現問題、提出問題、設計方案、進行實驗、分析現象、得出結論的過程中,學到了解決問題的方法,培養了自主探究的能力,感受到了學習的樂趣。
三、通過對比實驗幫助學生形成化學概念
化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,其中的每一個字、詞、都是經過認真推敲并有其特定的意義,以保證概念的完整性和科學性。化學概念是學習化學必須掌握的基礎知識,準確地理解概念對于學好化學是十分重要的。但在實際教學中,有一些概念比較抽象,學生難以理解。教師可以通過設計對比實驗,使概念由抽象變得具體,邊實驗邊分析,從而幫助學生形成概念,使概念教學變得生動有趣。
例如,在學習“催化劑”概念時,可進行過氧化氫分解的相關對比實驗。實驗1:過氧化氫中伸入帶火星的木條;實驗2:過氧化氫中加入一定量的二氧化錳,伸入帶火星的木條;實驗3:把實驗2中的反應剩余物過濾后,濾渣烘干稱量;實驗4:在濾渣中加入過氧化氫,伸入帶火星的木條。
通過對實驗1現象的分析得出:常溫下過氧化氫幾乎不分解產生氧氣;通過對實驗1、2現象的分析得出:常溫下在二氧化錳的作用下,過氧化氫快速分解產生氧氣;通過對實驗3現象的分析得出:二氧化錳在反應前后質量不變;通過對以上實驗4現象的分析得出:二氧化錳在反應前后性質不變。通過對以上實驗現象的歸納對比,可以引導學生形成“催化劑”的概念。
四、通過對比實驗提高學生總結規律的能力
在對比實驗中所做的單一因素的比較是通過對影響事物的內外因素一一探究、比較后才能得出正確結論,從而幫助學生了解、掌握影響化學事物的內外因素與事物本身的關系,培養學生總結化學規律的能力。例如,在講述《金屬活動順序》這一節時,師生一同設計了以下幾組對比實驗。實驗1:把鈉、鎂、鋁放入水中,觀察現象;實驗2:把鎂、鋁、鐵、銅放入相同濃度的鹽酸中,觀察現象;實驗3:把鐵放入硫酸銅溶液中,把銅放入硝酸銀溶液中,觀察現象。
通過實驗1、2現象的比較可以得出金屬的活潑性是有差異的;通過實驗2、3現象的比較可以得出活潑金屬能把不活潑金屬從它的可溶性的鹽溶液中置換出來。通過對對比實驗的設計與分析,學生就能很快地掌握金屬活動順序的相關知識,并能很好的利用它進行分析解題。
總之,作為一名化學教師,在教學中要根據教學的實際情況,巧妙地設計一些對比實驗,充分發揮對比實驗的作用,激發學生學習興趣,培養學生探究能力,從而幫助學生形成正確的化學概念,掌握化學規律,為學生學好化學打下堅實的基礎。
(責任編輯羅艷)