充分發(fā)揮對比實驗的教學功能

林金孟

摘要：對比實驗是實驗教學中常見的一種重要實驗形式，通過實驗進行對比，不僅可以讓學生更好地理解、掌握和鞏固化學知識，而且可以培養(yǎng)學生細致敏銳的觀察能力、實事求是的科學態(tài)度以及抽象的思維能力，提高學生的科學素養(yǎng)，進而提高化學課堂教學質量。

關鍵詞：對比實驗 ?化學知識 ?科學素養(yǎng) ??課堂教學 ?教學功能

分類號：G623.31

在化學實驗教學中，通過實驗進行對比，或采用對比的實驗方法，不僅可以讓學生更好地理解、掌握和鞏固化學知識，而且可以培養(yǎng)學生細致敏銳的觀察能力、實事求是的科學態(tài)度以及抽象的思維能力，提高學生的科學素養(yǎng)，進而提高化學課堂教學質量，因此，在化學實驗教學中，教師應充分發(fā)揮對比實驗的教學功能。

1.通過對比實驗，幫助學生更好地理解、掌握和鞏固化學知識

根據(jù)不同的教學內容，合理設計對比實驗，可以幫助學生更好地理解、掌握和鞏固化學知識，使抽象的概念學習變得具體、形象，枯燥的元素化合物知識的記憶變得深刻、牢固，復雜的反應原理的理解變得簡單、明了。

1.1使抽象的概念具體化、形象化

在講解催化劑的催化作用時，通過一組對比實驗使學生深刻理解催化劑能改變化學反應速率：在兩支試管中分別加入適量的等質量的氯酸鉀固體，往其中一支試管中加入少量的二氧化錳，然后分別加熱試管中的固體，引導學生觀察兩支試管中的氯酸鉀開始分解產生氧氣所需的時間。通過對比實驗學生可以很直觀地看到，加入二氧化錳的試管很快就有氧氣放出，沒有加入二氧化錳的試管直到氯酸鉀固體熔化后才開始有氧氣放出，借助對比實驗學生就能理解二氧化錳對氯酸鉀的催化作用，并得出催化劑的概念。

1.2使枯燥的元素化合物知識記憶深刻、牢固

為了驗證等質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉與足量的鹽酸反應產生二氧化碳氣體的快慢、量的多少及反應過程中的熱量變化，采用如下對比實驗：在兩支試管中分別加入濃度為2mol/L的稀鹽酸3mL，將兩個各裝有0.3g碳酸鈉、碳酸氫鈉粉末的小氣球分別套在兩支試管口，實驗時將氣球內的碳酸鈉、碳酸氫鈉粉末同時倒入試管中，通過觀察兩試管上方氣球膨脹的快慢和最終氣球體積的大小，并觸摸反應后試管壁的冷熱程度，學生可以很直觀地認識兩個反應的快慢、產生二氧化碳的量以及反應過程中的熱量變化不同，然后引導學生寫出兩個反應的化學方程式，并根據(jù)化學方程式中各物質的量的關系，分析等質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉與足量的鹽酸反應，碳酸氫鈉的反應快且產生的氣體多的原因。通過這樣的實驗對比可以使枯燥的知識記憶深刻、牢固。

1.3使復雜的反應原理簡單、明了

在學習原電池的工作原理時，為了幫助學生理解構成原電池的四個條件缺一不可，可設計下列幾組對比實驗：以Cu—Zn—稀H2SO4構成的原電池為例：用導線連接Cu、Zn電極，并接入電流表，把兩電極插入盛有稀H2SO4的燒杯中，觀察到電流計的指針發(fā)生偏轉。在其它條件不變，改變其中一個條件，進行對比，觀察到電流計的指針發(fā)生偏轉：①把兩電極換為相同的銅電極;②把稀H2SO4分別裝在兩個燒杯中，Cu、Zn電極分別插入兩燒杯中;③把稀H2SO4換為酒精溶液;④把稀H2SO4換為ZnSO4溶液。通過4組對比實驗現(xiàn)象的觀察，學生可以直觀明了地理解構成原電池的四個條件缺一不可，避免對復雜的反應原理的死記硬背。

2.通過對比實驗，提高學生的科學素養(yǎng)

相比單個獨立的實驗，對比實驗不僅可以強化實驗效果、而且能讓學生在教師的引導下仔細觀察實驗現(xiàn)象，并根據(jù)不同的實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)，進行比較、分析、判斷、歸納和總結，最終得出正確結論，因此，對比實驗更有利于培養(yǎng)學生細致敏銳的觀察能力、實事求是的科學態(tài)度以及抽象的思維能力，對提高學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的教學功能。

2.1培養(yǎng)學生細致敏銳的觀察能力

為了驗證鈉鎂鋁的金屬性強弱，做2組對比實驗：①分別把少量的鈉、鎂放入等量的冷水中，并滴入2-3滴酚酞試液;②分別把少量的鎂、鋁放入少量的同濃度同體積的稀鹽酸中。學生要對鈉鎂鋁的金屬性強弱做出準確的判斷，就必須仔細觀察實驗現(xiàn)象，然后根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，如反應產生氣泡的快慢程度，酚酞的變色情況等，得出相應的結論。形象、直觀的實驗能賦予學生豐富的化學表象和感官刺激，對比實驗通過對比和觀察不同的現(xiàn)象，形成準確的化學概念，鞏固所學的化學知識點，搞清物質性質的實質，達到全面掌握和應用化學知識的能力，在實驗現(xiàn)象的觀察對比過程，也培養(yǎng)了學生細致敏銳的觀察能力。

2.2培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度

為了讓學生直觀認識溫度、催化劑、濃度等外界因素對化學反應速率的影響，可以采用以下3組對比實驗：①取兩支試管，各加入5mL12%的過氧化氫溶液，將其中一支試管用水浴加熱，引導學生觀察并比較兩試管中氣泡生成的快慢。②取兩支大試管分別加入5mL4%的過氧化氫溶液，向其中一支試管內加入少量二氧化錳粉末，引導學生觀察并比較兩試管中產生氣泡的快慢。③取兩支試管，分別加入5mL4%、5mL12%的過氧化氫溶液，再各加入幾滴0.2mol/L的氯化鐵溶液，引導學生觀察并比較兩試管中產生氣泡的快慢。通過3組對比實驗，學生可以簡單明了地認識溫度、催化劑、濃度等因素如何對化學反應速率產生影響，同時在實驗探究過程中，可以培養(yǎng)學生的實事求是的、嚴謹科學的實驗態(tài)度。

2培養(yǎng)學生抽象的思維能力

在驗證質量守恒定律的實驗，可以設計4組對比實驗：用天平稱量反應前和反應后的總質量（敞口），觀察天平是否平衡？①氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液;②鐵絲和硫酸銅溶液;③鹽酸與碳酸鈉粉末;④鎂帶燃燒前和燃燒后。實驗觀察到①②組的天平仍然平衡，反應前后的總質量不變，③④組天平不平衡，③組的反應后的質量變輕，④組的反應后的質量變重，首先提醒學生實驗在敞口容器中發(fā)生，接著引導學生分析4個化學反應方程式中的反應物和生成物各有哪幾種，狀態(tài)如何，然后引導學生分析4組實驗在稱量的過程中，是否包含所有的反應物和所有的生成物，最后總結出任何一個化學反應都要遵循的普遍規(guī)律---質量守恒定律，學生在比較、分析、判斷和歸納的過程中，思維能力得到很好的鍛煉和提高。

對比實驗不僅可以讓學生更好地理解、掌握和鞏固化學知識，而且可以培養(yǎng)學生細致敏銳的觀察能力、實事求是的科學態(tài)度以及抽象的思維能力，提高學生的科學素養(yǎng)，進而提高化學課堂教學質量。

參考文獻

http：//www.jswjedu.gov.cn：82/Default.aspx，淺談對比實驗在初中化學教學中的作用----以二氧化碳的制取和性質為例，徐 俊