實(shí)驗(yàn)教學(xué)中巧用對比實(shí)驗(yàn)

苗運(yùn)良

（江蘇省徐州市賈汪區(qū)耿集中學(xué) 江蘇 徐州 221126）

剛從《奇妙的二氧化碳》的課堂上下來，先說說在課堂上遇到的一個問題：二氧化碳跟水反應(yīng)生成碳酸使紫色石蕊試液變紅的演示實(shí)驗(yàn)中，把二氧化碳通入紫色石蕊試液中，液體顏色應(yīng)該是由紫色逐漸變紅色的，但是不很明顯，這時我聽到有些學(xué)生在下面偷偷地說：“不好意思，實(shí)驗(yàn)失敗了！”這時我把原來準(zhǔn)備好的沒有通入二氧化碳?xì)怏w的紫色石蕊拿過來放在一起，什么都沒說，學(xué)生馬上驚訝：變紅了！所以我想說的是：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要注意運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)。

初中化學(xué)是啟蒙學(xué)科，如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究能力至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生興趣和能力的最基本手段和最有效的方法，尤其是對比實(shí)驗(yàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和思維能力的提升起著無可替代的作用，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。就上面這個實(shí)驗(yàn)而言，如果教師沒有想到做對比實(shí)驗(yàn)，或者說，沒準(zhǔn)備作為對比的石蕊試液，恐怕要費(fèi)很大的周折才能說清楚顏色變化，還不一定能讓學(xué)生信服的。在這個實(shí)驗(yàn)中，我認(rèn)為還要準(zhǔn)備另一個對比實(shí)驗(yàn)：通入二氧化碳?xì)怏w的已經(jīng)變?yōu)榧t色的石蕊試液，要預(yù)留一半在另一支試管中，其中一支試管在酒精燈火焰上加熱，另一支試管做為對比，然后把三支試管放在一起比較，現(xiàn)象就會更加明顯，也不用很多的語言來解釋了。

下面就結(jié)合本人多年來的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勅绾吻捎脤Ρ葘?shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)發(fā)揮最大的作用。

一、設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，易于引導(dǎo)學(xué)生對比

做實(shí)驗(yàn)的目的，是為了探究問題，而對比實(shí)驗(yàn)是探究問題的最佳途徑，要想做好實(shí)驗(yàn)，就必須明確做這個實(shí)驗(yàn)的目的是什么，為了達(dá)到這個目的，設(shè)計(jì)什么樣的實(shí)驗(yàn)，以及什么樣的對比實(shí)驗(yàn)，用來說明什么，或者說用來排除什么。舉個例子，在學(xué)習(xí)催化劑的概念時，我們知道二氧化錳作為過氧化氫制取氧氣的催化劑符合以下特征:能加快這個反應(yīng)的速度、本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。這里就針對加快反應(yīng)速度設(shè)計(jì)一個簡單的對比實(shí)驗(yàn)：取兩支相同的試管，加入過氧化氫溶液，其中一支試管加入二氧化錳，另一支試管不加作為對比，能不能加快反應(yīng)速度就一目了然了。在這個實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生很容易產(chǎn)生這樣的疑問：其他固體物質(zhì)是否也能用來作此反應(yīng)的催化劑呢？老師可以根據(jù)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生通過對比實(shí)驗(yàn)來尋找答案：把需要驗(yàn)證的物質(zhì)分別放入過氧化氫溶液中，通過對比不難得出結(jié)論。

本文開頭所提到的二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸這個實(shí)驗(yàn)，由于沒有明顯現(xiàn)象，不利于觀察。所以課本上設(shè)計(jì)了將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，能使紫色石蕊試液變紅，事實(shí)上顏色變化還是不明顯，在這個實(shí)驗(yàn)中學(xué)生難免會誤以為是二氧化碳?xì)怏w使紫色石蕊試液變紅的，那么我們該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白不是二氧化碳?xì)怏w而是二氧化碳?xì)怏w和水反應(yīng)生成的碳酸呢？個人認(rèn)為下面這組對比實(shí)驗(yàn)比較好：設(shè)計(jì)四個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，首先要準(zhǔn)備四個用石蕊試液噴灑過的干燥的紙花。第一個實(shí)驗(yàn)，向干燥的紙花上噴稀鹽酸或者稀硫酸，用以說明酸液可以使紫色石蕊變紅；第二個實(shí)驗(yàn)，向干燥紙花上噴水，用以說明水不能使紫色石蕊變紅；第三個實(shí)驗(yàn)，把干燥的紙花放入盛有干燥的二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中，這個實(shí)驗(yàn)用以說明二氧化碳?xì)怏w是不能使紫色石蕊變紅的；第四個實(shí)驗(yàn)，將干燥紙花噴完水后，放入盛有干燥的二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中，此時紙花變紅了。這樣四個實(shí)驗(yàn)對比，學(xué)生更容易理解不是水，也不是二氧化碳?xì)怏w使紫色石蕊變紅的，而是二氧化碳?xì)怏w和水反應(yīng)生成的一種酸性物質(zhì)使紫色石蕊變紅的，然后再提一下碳酸就可以了。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要簡單明了，易于操作

化學(xué)是初中生的啟蒙學(xué)科，學(xué)生剛剛接觸化學(xué)，特別是實(shí)驗(yàn)，學(xué)生一接觸實(shí)驗(yàn)就非常興奮，就管不住自己了。尤其是農(nóng)村中學(xué)，條件差，很多實(shí)驗(yàn)沒有條件做，偶爾做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生那叫一個放松，說是眉飛色舞都不過分，實(shí)話說，興趣是很濃，但是容易得意忘形，只顧看熱鬧，就沒有學(xué)到該掌握的知識。所以我認(rèn)為我們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該盡量簡單明了，容易理解和操作。

舉個例子，上教版九年級化學(xué)課本第四十六頁第六題，要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呼吸作用確實(shí)產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。按照我們老師的思維，應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn):人體呼入的空氣應(yīng)該先通入氫氧化鈉溶液以除去空氣中的二氧化碳?xì)怏w，然后通過人體的呼吸作用，呼出的氣體再通過澄清的石灰水，澄清的石灰水變渾濁從而證明人體呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w。我個人認(rèn)為這個實(shí)驗(yàn)雖然很嚴(yán)謹(jǐn)，但是對于剛剛接觸化學(xué)的初三學(xué)生來說，有點(diǎn)兒復(fù)雜了，暫時還不適合。不如設(shè)計(jì)一組簡單的對比實(shí)驗(yàn)：只需要用兩支相同的試管，分別盛有相同的澄清石灰水，然后同時分別吹氣和通入空氣，只要比較澄清石灰水變渾濁的快慢或者渾濁程度即可。同樣能說明問題，我們?yōu)槭裁床辉O(shè)計(jì)簡單可行的實(shí)驗(yàn)而去選擇復(fù)雜、難以操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要控制變量，具有可比性

既然是對比實(shí)驗(yàn)，就一定要有可比性。所謂可比性，簡單的說就像百米賽跑一樣，運(yùn)動員要在同一起跑線上，還要聽到發(fā)令槍聲同時起跑才具有可比性，誰要是搶跑了，要作廢的。這樣的對比才具有可信度和說服力。例如：溶解現(xiàn)象這一章，第一節(jié)物質(zhì)的溶解，要探究影響固體物質(zhì)溶解速度的因素。若是想說明攪拌能加快固體物質(zhì)的溶解速度，設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)最能說明問題：兩個燒杯，放入要溶解的固體，加入水，一個要攪拌，另一個不要攪拌，進(jìn)行對比。但是要注意：第一，兩只燒杯要大小相同。第二，所加的固體物質(zhì)和水要一樣多。第三，水的溫度要一樣，固體顆粒大小要一樣。在這樣的前提下，才具有說服力，也不需要過多的語言來敘述。再例如，在比較金屬的活動性順序的實(shí)驗(yàn)中，若要是用稀硫酸或者稀鹽酸來證明鋅、鐵、鋁、鎂、銅等金屬的活潑性，所設(shè)計(jì)的對比實(shí)驗(yàn)中就要強(qiáng)調(diào)這些變量要相同：溫度、酸的濃度、金屬的形狀或者金屬和酸的接觸面積等等。

另外，設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)還要有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫焦餐嵘Ｓ行Ρ葘?shí)驗(yàn)過程比較復(fù)雜，步驟較多，再加上初學(xué)者知識面窄，若獨(dú)立完成某些對比實(shí)驗(yàn)，往往效果不佳。因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分工合作，分組實(shí)驗(yàn)，分類完成，既做好小組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)對比，又做好每組間的實(shí)驗(yàn)對比，然后相互討論，分別查閱相關(guān)資料，并共同對各方資料進(jìn)行整合和研討，共同得出相關(guān)結(jié)論。通過類似的合作，既節(jié)約了時間，又獲得了共同提升，切實(shí)起到了“一加一大于二”的效果，同時也培養(yǎng)了學(xué)生合作的能力，為學(xué)生將來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。