巧用比較教學 提升學生遷移能力

張學清

比較是確定事物之間異同點的方法。通過比較教學，可以訓(xùn)練學生掌握科學分析問題、解決問題的方法，發(fā)展學生的比較思維能力，提高學生學習能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。比較在形式上有類比和對比之分，教師可以根據(jù)學生的認知水平與特點，靈活運用類比和對比教學，不斷增加比較的內(nèi)容，加深比較的深度、拓寬比較的廣度，使學生更好地認識事物的現(xiàn)象和本質(zhì)，明確各知識點的異同，加深對化學用語、物質(zhì)性質(zhì)、基本概念理論的理解和運用，實現(xiàn)新舊知識融會貫通，提升學生化學學習遷移能力。

一、創(chuàng)設(shè)情境對比，激活遷移學習

導(dǎo)入：教師播放①2020年11月24日嫦娥5號載人飛船發(fā)射視頻，②2020年3月30日四川涼山火災(zāi)的救援視頻。

設(shè)計意圖：通過兩組情境對比，學生直觀感受燃燒的兩面性，科學如同一把雙刃劍，把握得好為人類所用，把握不好會給人類帶來災(zāi)難，同時激發(fā)學生從化學的角度對燃燒和滅火進行探究的欲望。

二、利用類比歸納，引導(dǎo)概念遷移

問題1：燃燒是什么？燃燒需要哪些條件？這些燃燒條件之間的關(guān)系是什么？

【教師提問】前面我們已經(jīng)學過哪些燃燒反應(yīng)？你能將這些燃燒方程都寫出來嗎？

【學生活動】例舉硫、碳、鐵絲、甲烷……燃燒，并寫出對應(yīng)的化學反應(yīng)方程式。

【教師提問】（展示碳、鐵絲、甲烷燃燒畫面）找出燃燒的共同現(xiàn)象？（展示學生書寫的系列燃燒方程式）比較燃燒化學反應(yīng)方程式，歸納燃燒應(yīng)屬于哪類化學反應(yīng)？燃燒定義是什么？

【學生歸納】燃燒都會發(fā)光、并且放熱;燃燒都有氧氣參加，屬于氧化反應(yīng)。燃燒的定義：發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。

【教師提問】分析這些燃燒方程式中反應(yīng)物的共同點，談?wù)勅紵枰男l件？

【學生歸納】都有氧氣參加，碳、甲烷具有可燃性，說明燃燒需要可燃性物質(zhì)和O2。

【教師活動】（展示嫦娥五號火箭芯一級和芯二級的液氧、液氫發(fā)動機視頻）說明燃燒需要可燃物和O2，但有了這兩個條件，燃燒并沒有發(fā)生。（再次播放火箭發(fā)射的視屏，并將畫面停在“三、二、一點火”的位置）生活中點燃可燃物的方式有許多（演示：①鉆木取火實驗②用放大鏡聚光點燃紙張實驗）比較這兩個實驗共同點，分析燃燒需要的第三個條件是什么？

【學生歸納】可燃物需要達到一定的溫度才能燃燒。

【教師活動】我們把可燃物燃燒所需要的最低溫度稱為著火點（是物質(zhì)固有的屬性，不能隨意更改。例如：白磷著火點為40℃，紅磷著火點260℃），讓可燃物的溫度達到著火點的操作稱為點燃。

【教師提問】燃燒三個條件的關(guān)系是缺一不可，還是有一即可的關(guān)系？

【學生歸納】燃燒三個條件是缺一不可的關(guān)系。如果讓其中一個條件不滿足即可達到滅火的目的。

【教師提問】O2在燃燒中體現(xiàn)出怎樣的化學性質(zhì)？是否所有的物質(zhì)只能在氧氣中燃燒？

【教師活動】（演示鎂條在CO2中燃燒實驗。播放氫氣在氯氣中燃燒的視頻）Cl2和CO2的在這兩個燃燒反應(yīng)中共同的作用是什么？請同學們用表達式的形式重新將燃燒的三個條件的關(guān)系體現(xiàn)。

【學生活動】助燃作用。燃燒認知模可燃物+助燃物燃燒產(chǎn)物（伴隨光+然） 型：

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學生對多個燃燒現(xiàn)象、燃燒方程式以及多個點燃方式分別進行類比，歸納燃燒定義、明確燃燒條件。最后，利用鎂條在CO2中燃燒和H2在Cl2中燃燒兩個實驗類比，構(gòu)建燃燒認知模型，實現(xiàn)燃燒概念遷移。

三、分析對比實驗，形成思路遷移

問題2：怎樣采用對比實驗，驗證可燃物燃燒的另外兩個條件皆有必要？

【教師活動】如圖一：演示根據(jù)教材改進后的實驗。

（圖一）

【學生活動】觀察實驗并完成以下任務(wù)

（1）完成以下表格（見表1）

（2） ① 和 ② 兩處現(xiàn)象對比說明可燃物燃燒需要：助燃物。

③ 和 ② 兩處現(xiàn)象對比說明可燃物燃燒需要：溫度達到可燃物的著火點。

【教師提問】①和③兩處現(xiàn)象是否具有可比性？

【學生歸納】①和③兩處現(xiàn)象沒有可比性，對比實驗需要控制變量。三個燃燒條件即為三個變量，①和③兩處研究對象出現(xiàn)兩個變量不統(tǒng)一，無法進行比較。三個變量必須控制其中兩個變量一致，才能對第三個變量進行研究。

設(shè)計意圖：在學生已經(jīng)清楚燃燒三個條件的基礎(chǔ)上，教師采用設(shè)計對比實驗相關(guān)問題鏈，引導(dǎo)學生進行實驗分析，讓控制變量法顯性化、促使學生形成對比實驗思路遷移。

四、開放對比實驗，強化方法遷移

問題3：怎樣設(shè)計對比實驗，驗證燃燒條件？實踐滅火方法并解釋滅火原理？

【教師活動】提供分組實驗物質(zhì)：石頭、棉花、水、酒精、蠟燭、濾紙碎片、乒乓球碎片、銅片、三腳架、酒精燈、燒杯、濕布給學生設(shè)計對比實驗、驗證滅火方法。

【學生活動】分組設(shè)計對比實驗：①用棉花分別沾水和沾酒精的點燃的對比實驗。②將石頭和棉花分別放在酒精燈火焰上加熱。③對銅片上大小相同的濾紙和乒乓球碎片同時加熱。④兩支燃著的蠟燭，一支放空氣中、一支蓋上燒杯。……等實驗。滅火的方法有：①將燃著的棉花放入水中。②吹滅蠟燭。③濕布蓋滅酒精燈④剪掉燭芯滅火等等。

設(shè)計意圖：利用生活中的物質(zhì)進行對比實驗設(shè)計，可以加深學生對控制變量法的理解和運用。借助滅火方法實踐以及滅火原理的解釋，強化學生從破壞燃燒條件出發(fā)進行滅火的方法遷移。

五、再用對比情境，實現(xiàn)應(yīng)用遷移

【教師活動】（演示兩個實驗：①燒杯中有高低不同燃著的兩支蠟燭，沿著燒杯壁緩緩倒入二氧化碳。②燒杯中有高低不同燃著的兩支蠟燭，用一塊玻璃片蓋住燒杯口）為什么會出現(xiàn)完全不同的現(xiàn)象？

【學生活動】小組討論后回答：實驗①低處蠟燭先熄滅，是因為CO2不燃燒、不支持燃燒、且密度大于空氣。實驗②高處蠟燭先熄滅，是因為蓋住玻璃片后，蠟燭燃燒放出的熱量使蠟燭燃燒產(chǎn)生的CO2氣體膨脹，密度變小，從上而下慢慢充滿整個燒杯，所以高處蠟燭先熄滅。

【教師提問】當火災(zāi)發(fā)生時，我們應(yīng)以什么樣的姿勢逃生呢，為什么？

【學生歸納】彎腰姿勢，因為此時大量的有毒氣體和煙塵在位置較高處。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學生分析兩組實驗對比，培養(yǎng)學生具體問題具體分析的意識。將實驗分析的結(jié)果應(yīng)用在火災(zāi)中逃生中，實現(xiàn)知識的應(yīng)用遷移。

六、結(jié)語

教師在實際教學中巧妙設(shè)計“比較”情境，引導(dǎo)學生進行比較學習，可以使學生對事物的認知水平實現(xiàn)從孤立、零碎到全面、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的深層分析能力，實現(xiàn)學生化學學習的正遷移，落實“素養(yǎng)遷移”。

責任編輯 龍建剛