淺談化學(xué)教學(xué)中的對比實驗

計玲鳳

（江蘇省吳江市黎里中學(xué) 江蘇 吳江 215212）

在新課程的背景下，課堂教學(xué)應(yīng)把傳統(tǒng)的以教師講授為主要形式，以學(xué)生記憶、背誦知識、提高認(rèn)知為目標(biāo)的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為主體，教師要從教者、管理者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)的組織者、引導(dǎo)者，讓學(xué)生在實驗探索中獲得新知識。對比實驗教學(xué)就為這種轉(zhuǎn)換提供了嶄新的教學(xué)思想和教學(xué)方法。

在具體的教學(xué)過程中，如果能巧妙地設(shè)計一些對比試驗，既可幫助學(xué)生深刻理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力。

一、對比實驗的概念

化學(xué)實驗是學(xué)生獲取科學(xué)知識、認(rèn)識客觀世界的重要途徑，搞好化學(xué)實驗教學(xué)將有利于啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造能力。

對比實驗是指通過設(shè)立對照組和實驗組，確定兩組事物間的異同，以揭示研究對象具有某種屬性或產(chǎn)生于某種原因的實驗，其中對照組是作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，實驗組是作為研究的對象。它是運用比較的方法來揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實驗方法。

二、對比實驗設(shè)計的基本原則

1．分析的全面性

教師要全面分析制約實驗現(xiàn)象的因素或變量，不能遺漏或隨意增添。如：驗證“鹽酸中哪種微粒使紫色石蕊試液變紅”的實驗中，要全面考慮分析比較，可能是氫離子和氯離子，也可能是水分子，或者是共同作用。

2．對比的有效性

對比實驗設(shè)計的方案的目的要有針對性，現(xiàn)象要有顯著的差異，否則就是無效的對比實驗。比如，在設(shè)計“如何檢驗和驗滿氧氣”的實驗方案時，我們一般用帶火星的木條，而在設(shè)計“如何檢驗和驗滿二氧化碳”的實驗方案時，如果只簡單的用點燃的木條檢驗的話，那么就是無效的實驗方案。因為能使木條熄滅的不只是二氧化碳一種氣體，比如氮氣也能使木條熄滅。

3．現(xiàn)象的顯著性

對比實驗要求實驗現(xiàn)象直觀、顯著，淺顯易懂，具有可比性。

三、運用對比實驗，優(yōu)化課堂質(zhì)量

把對比實驗運用在課堂教學(xué)中有利于創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，在上課時能有效吸引學(xué)生的注意力，喚起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并且可以讓學(xué)生一起討論，使課堂氣氛更加活躍。在教師的點撥下，同學(xué)們自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計實驗、實施實驗，進(jìn)而得出結(jié)論，從而優(yōu)化了課堂教學(xué)的質(zhì)量，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。

在第七章中有很多實驗，其中在講到酸堿中和反應(yīng)實驗時，教材中使用酚酞試液來指示反應(yīng)的進(jìn)行程度及是否恰好完全反應(yīng)。一開始很多學(xué)生并不明白為什么要加指示劑，筆者簡單地做了一個對比實驗，就輕易使學(xué)生理解為什么要用酚酞試液了。只要直接用氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)，不使用酚酞試液，先做一次實驗。學(xué)生自然是觀察不到明顯的現(xiàn)象，這時候筆者就提出問題：“氫氧化鈉溶液與稀鹽酸是否發(fā)生了反應(yīng)？”學(xué)生肯定無從回答，因為看不到能證明它們反應(yīng)的明顯現(xiàn)象。此時繼續(xù)提問能否借助其他試劑來證明它們確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因為有酸堿參與反應(yīng)，學(xué)生自然聯(lián)想到酸堿指示劑。酸堿指示劑常用的有兩種：無色酚酞試液和紫色石蕊試液。到底用哪種好呢？這時候再設(shè)計一組對比實驗，分別加入紫色石蕊試液和無色酚酞試液，通過它們顏色的改變，來指示反應(yīng)的進(jìn)行和完成。通過實驗現(xiàn)象，又能明顯看出紫色石蕊試液從藍(lán)色到紫色的變色不易覺察，效果不好，從而選擇酚酞試液來指示NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)的進(jìn)行時最合適的。問題分析完了以后，然后讓學(xué)生按照教材上的要求完整的做一遍實驗。該實驗中使用了無色酚酞試液，但是無色酚酞試液并沒有參與中和反應(yīng)，只是起到指示反應(yīng)進(jìn)行的程度作用，讓學(xué)生更深刻的理解酸堿中和反應(yīng)。

在化學(xué)復(fù)習(xí)的時候，常會遇到一些比較難的題目，由于知識面的限制，學(xué)生很難得出答案，這時可通過分析對比實驗的現(xiàn)象，來化解難點。比如有一道2009年蘇州市化學(xué)中考題：在日常生活中，我們發(fā)現(xiàn)切過咸菜的刀更容易生銹，而除銹用稀鹽酸比稀硫酸快。為了進(jìn)一步驗證上述現(xiàn)象，某校師生做了以下相關(guān)分組實驗，請你根據(jù)自己平時課堂學(xué)習(xí)的體驗一起參與討論并回答相關(guān)問題。

【步驟一】未打磨的鋁片浸入氯化銅溶液中，迅速產(chǎn)生大量氣泡和疏松的紫紅色固體并放熱，片刻后溶液由藍(lán)綠色變成無色。

（1）若要檢驗紫紅色固體中是否含有氧化銅，可用_____（填一試劑）溶液加以檢驗。

【步驟二】未打磨的鋁片浸入硫酸銅溶液中，一段時間內(nèi)沒有明顯現(xiàn)象。

（2）比較步驟一、二，你能得出的結(jié)論是________________。

【步驟三】打磨過的鋁片浸入硫酸銅溶液中，其操作、現(xiàn)象和結(jié)論見下表。

（3）試將“影響因素”選項前恰當(dāng)?shù)淖帜感蛱柼钊胫付ㄎ恢谩?/p>

實驗操作 使用現(xiàn)象 對比結(jié)論I．一片用粗砂紙單向用力打磨3次，將其浸入硫酸銅溶液，片刻后用鑷子取出?，F(xiàn)象一與現(xiàn)象二對比，說明①現(xiàn)象一：粗砂紙打磨的在劃痕處有少量氣泡，附著少量疏松的紫紅色固體?，F(xiàn)象二：粗砂紙打磨的片刻內(nèi)現(xiàn)象不明顯。

II．一片用特細(xì)砂紙反復(fù)打磨數(shù)次，再將其浸人硫酸銅溶液，片刻后取出?，F(xiàn)象三：特細(xì)砂紙打磨的表面產(chǎn)生較多細(xì)小氣泡，表面均勻附著紫紅色固體?，F(xiàn)象三與現(xiàn)象一對比，說明②_____?，F(xiàn)象四：特細(xì)砂紙打磨的表面一段時間內(nèi)沒有明顯現(xiàn)象?，F(xiàn)象四與現(xiàn)象三對比，說明③____。

★影響因素：

A．打磨時用力程度及均勻程度不同

B．選用砂紙顆粒粗細(xì)程度不同

C．由于摩擦生熱又形成了新的氧化膜

（4）比較步驟三各實驗操作中用砂紙打磨的作用：______________。

遇到類似的題目，首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生帶著上述問題進(jìn)行思考。題目中先給出未打磨的鋁在不同的溶液中的對比實驗的現(xiàn)象，學(xué)生根據(jù)所給的信息很容易得出第一個結(jié)論。再通過分析后面所給出的對比實驗，盡管學(xué)生以前沒有做過這個實驗，但是根據(jù)題目中的實驗現(xiàn)象，對比結(jié)論也不難得出。這類題目，由于所給出的信息充分，設(shè)問明確，所以解答并不困難，正所謂“起點高，落點低”。

對比實驗是認(rèn)識事物、掌握規(guī)律的一種有效的實驗方法，它在化學(xué)教學(xué)中是激發(fā)興趣、啟發(fā)思維、培養(yǎng)能力的有力措施。而對于概念的建立和規(guī)律的理解，又是不可缺少的方法，許多難于講清，不易突破的難點，在對比實驗中會迎刃而解。對比實驗直觀性好，印象深刻和沒有繁鎖的操作與計算等工作，受到師生的歡迎。

［1］ 鄭慕韓．初中學(xué)習(xí)能力自測叢書——化學(xué)［M］．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2009．1