浅谈对比实验在初中化学教学中的作用

来源:用户上传      作者: 徐松华

　　 化学是一门以实验为基础的学科，对比实验是化学学科研究的重要方法之一，是以正确的实验操作和观察的方法为基础，以实验现象为依据，在实验过程中通过人为控制所产生的两个类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程。俄国心理学家谢切诺夫说：“比较是人类最珍贵的宝藏”。如何进行对比实验的教学、充分发挥对比实验在化学教学中的作用，是值得初中化学教师探讨的问题。下面谈一谈笔者在平时教学中运用对比实验教学的体会。
　　 一、运用对比实验，激发学生学习兴趣
　　 兴趣是学习动机中最现实最活泼的心理成分，是学习动力的源泉，心理学家夸美纽斯说：“兴趣是最好的老师”。在对比实验中发生的奇幻现象，会使学生对化学产生浓厚的学习兴趣，激发他们努力探索化学奥秘的欲望。
　　 例如在讲授《物质燃烧的条件》时，我先设计以下对比实验：准备二块棉手帕，其中一块棉手帕浸泡在盛有70％酒精的烧杯中，待均匀湿透后取出，展开手帕，用镊子夹住两角，在火焰上点燃，另一块棉手帕直接在火焰上点燃。这时学生个个睁大眼睛企盼着所希望的实验现象，异常的实验现象、奇妙的实验表演，使教室里顿时一片哗然欣喜，学生进入了学习心理的最佳状态，这样大大地激发了学生学习化学的主动性和积极性。
　　 二、运用对比实验，培养学生自主探究能力
　　 新课程倡导学生“自主学习”“科学探究”，化学教学不仅要教给学生化学基础知识，更要使学生掌握自我学习的能力。对比实验是培养学生自主探究能力的重要途径。
　　 在教学稀盐酸有关内容后，笔者提出如下课题：稀盐酸可以使紫色石蕊试液变红色，稀盐酸中存在H2O、Cl-和H+三种微粒，在这三种微粒中的哪一种微粒会使紫色石蕊试液变红呢？学生分析讨论课题后，共同设计了以下对比实验：
　　 实验1：取少量蒸馏水于试管中，滴3~4滴紫色石蕊试液，观察现象。
　　 实验2：取少量氯化钠溶液于试管中，滴3~4滴紫色石蕊试液，观察现象。
　　 实验3：取少量稀盐酸于试管中，滴3~4滴紫色石蕊试液，观察现象。
　　 学生根据现象分析，排除了H2O分子、Cl-使紫色石蕊试液变红色的可能性，从而得出结论：稀盐酸中H+使紫色石蕊试液变红色。
　　 在这个类似科学研究的对比实验中，学生从发现问题、分析问题、设计活动方案、试验探究、处理信息、得出结论的过程中，体会到了实验的因果关系，学习了解决问题的方法，培养了自主探究的能力，感受到了观察发现的快乐。
　　 三、运用对比实验，帮助学生形成正确的化学概念
　　 概念学习是学生学习化学基本理论的基础，概念教学在化学教学中具有十分重要的地位，但在实际教学中，有些化学概念比较抽象，学生难理解，而以教师讲解为主的概念教学，容易使课堂教学枯燥，学生感到乏味。教师可设计一些涉及概念教学内容的对比性实验，边引导边实验边分析，从而帮助学生形成概念，使概念教学生动、有趣。
　　 如在H2O2和MnO2混和物制O2的实验中，学生可学习到“催化剂”的概念。学生在做此实验时常会出现以下错误认识：“MnO2 是催化剂，催化剂就是MnO2”，“所有催化剂都是加快化学反应速率”，“MnO2只可作催化剂用”，“H2O2分解分解中只能用MnO2作催化剂”。对此，我设计了以下五个对比实验安排学生进行分组实验：
　　 ①部分实验小组只加热KClO3。
　　 ②部分实验小组加热KClO3与MnO2的混合物。
　　 ③部分实验小组加热KClO3与CuO的混合物。
　　 ④部分实验小组将H2O2分别与Fe2O3、MnO2混合。
　　 ⑤教师演示将加热制取O2后的混合物溶于水，过滤分离得MnO2和CuO，然后将它们溶于盐酸中。将H2O2制氧气后的Fe2O3、MnO2分别也溶于盐酸中。
　　 通过这样的对比实验，学生自然就会领悟到：MnO2和CuO都加快KClO3的分解，MnO2和Fe2O3加快了H2O2的分解，反应后它们的化学性质都没有改变，在这一特定的反应中起了催化作用，它们还可作其他反应的反应物，然后告诉学生有的化学反应对生产、生活不利，如钢铁的腐蚀，食物的变质等，此时我们要利用“催化剂”减慢其化学反应的速率，减少损失。这样通过对比实验，学生就能完整地掌握“催化剂”这一概念的内涵和外延。
　　 四、运用对比实验，培养学生总结化学规律的能力
　　 在对比实验中所作的单因素比较是通过对影响事物的内外因素一一进行探究、比较后才能得出正确结论，从而能帮助学生了解、掌握影响化学事物的内外因素与事物本身的关系，培养学生总结化学规律的能力。如在讲授《定量认识化学变化》这一节时，对于质量守恒定律的归纳采用了以下对比实验探究的方法。
　　 实验1：盐酸与大理石在敞口锥形瓶中反应。
　　 实验2：铁粉在敞口试管中加热。
　　 实验3：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合。
　　 学生完成实验后得到结果：实验1中总质量减少，实验2中总质量增大，实验3中质量不变。大家一起分析其原因：实验1中总质量减少的原因可能是产生的气体逸出了，实验2中总质量增大的原因可能是气体参加了反应。
　　 改进实验：将实验1中的瓶口用气球封闭，将实验2中的试管口用橡胶塞塞上，再进行实验，发现实验2中的总质量不变了，但实验1的天平读数还是减少。
　　 再分析讨论得出，实验1中的天平读数减少的原因可能是气球膨胀，浮力增大，从而导致质量减少了。于是同学们又提出了改进方法：在锥形瓶中倒入澄清的石灰水，来吸收产生的二氧化碳，经实验后发现质量不再改变。最后再由科学家尝试过的很多实验，得出质量守恒定律，这样对于学生易于形成片面认识的化学规律，设计针对性强的对比性实验，从中发现问题，总结出化学规律。
　　 总之，作为初中化学教师，在化学教学中要根据教学内容的实际情况，巧妙地设计一些对比实验，充分发挥对比试验的作用，激发学生兴趣，培养学生自主探究能力，从而帮助学生形成正确的化学概念，掌握化学规律。
　　
　　（责任编辑：张华伟）
　　

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