運用對比思維培養(yǎng)初中生化學自主學習能力

周才萍

摘要：通過案例詳細闡述了如何在實驗教學、元素與化合物知識教學、化學基本概念教學中培養(yǎng)初中生的對比思維能力，如何運用對比思維引導學生學習，以提升學生的思維品質(zhì)，為學生的終身學習蓄力。

關鍵詞：對比思維;實驗教學;元素與化合物教學;概念教學

文章編號：1008-0546（2019）03-0013-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B doi：lO.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.003

能運用科學的思維方式認識事物、解決問題、指導行為是具有科學精神的重要表現(xiàn)。初中化學雖是啟蒙教學，但為學生開啟化學之門，培養(yǎng)和發(fā)展學生的思維能力，提升學生的思維品質(zhì)，同樣是初三化學教師的至高追求。善用“對比”的思維方法是學生最基本、最易于接受和掌握的一種科學學習方法。善于“對比”不僅能幫助學生弄清易混難辨的知識點，把握知識的內(nèi)涵與外延，提高應用知識的能力，更是提升學生自主學習能力的有效手段。

在初中化學教學中，如何培養(yǎng)學生的實驗觀察能力、如何引導學生輕松認識紛繁復雜的化學物質(zhì)、如何引導學生理解晦澀難懂的化學基本概念，是整個初三化學教學的重點和難點，下面筆者結合初三化學教學案例，談談自己的做法。

一、運用對比思維培養(yǎng)學生的實驗觀察能力，手到眼到現(xiàn)象明

化學是一門以實驗為基礎的學科，教師們都知道讓學生動手實驗的好處，但在實際教學中，能保證學生經(jīng)常進行分組實驗的教師少之又少。以我校為例，化學組有10位專任教師，共擔任17個班級的化學教學，平時能開齊開足學生實驗的只有兩位教師任教的三個班級。

筆者始終認為，實驗教學是化學教學的重要組成部分，沒有了實驗，化學便失去了其最有味道的部分。而如何讓實驗教學發(fā)揮應有的教學效果？培養(yǎng)和提升學生的實驗觀察能力，尤為重要。如果學生連觀察實驗的能力都不具備，又如何談創(chuàng)新呢？在教學中，筆者常提醒學生，在實驗中，要多運用對比思維，尤其是觀察實驗現(xiàn)象時，我們?nèi)舳嘧⒁獗容^現(xiàn)象中的異同點，實驗時手、眼、心同時到位，就更能準確抓住每一個實驗現(xiàn)象，實驗后也能有條理地進行總結和梳理，這樣以研究者的姿態(tài)對待每一個實驗，實驗效果就會不一樣。

以滬教版初三化學教材上冊第五章第一節(jié)《金屬的性質(zhì)和利用》中“金屬與酸溶液反應”的教學為例，筆者設計了一組對比實驗。取等量同種稀鹽酸于五支試管內(nèi)，分別將大小一致的金屬鎂條、鐵片、鋅片、鋁片、銅片打磨后投入上述試管中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。在引導學生觀察時，提示大家注意觀察這五支試管內(nèi)出現(xiàn)了哪些相同的現(xiàn)象和不同的現(xiàn)象，并試著根據(jù)現(xiàn)象進行分組研究。學生很快就紛紛回答，有四支試管內(nèi)的金屬片上都有氣泡冒出，而銅片上無明顯現(xiàn)象;四支有氣泡產(chǎn)生的試管內(nèi)，氣泡速率不同，從快到慢的順序依次是鎂、鋁、鋅、鐵;摸試管壁，投入鎂帶的試管明顯發(fā)燙，且鎂帶上浮，還能聽到“嘶嘶”的聲音。在整理該組實驗時，學生們很快按照現(xiàn)象異同畫出思維導圖，對金屬與稀酸溶液反應的共性和個性的理解也就水到渠成了。

在教學中，筆者常用學生喜愛的小游戲“找不同”來打比方，如果劃分區(qū)域后進行逐一對比，成功率就高，觀察化學實驗也要善用對比。不僅要縱向比，即比較單一實驗中反應前、反應中、反應后各現(xiàn)象的異同點;還要善于橫向比，即比較多組實驗中各現(xiàn)象的異同點，并根據(jù)現(xiàn)象中的異同點嘗試歸類，從而全面掌握物質(zhì)性質(zhì)。“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”，當我們掌握了觀察要領，實驗中做到“手到、眼到、心到”，實驗時能有條理按步驟進行，實驗效果就凸顯了。

2018年蘇州市初三化學實驗考查，涉及到了碳酸鈉和碳酸氫鈉與稀鹽酸反應的對比、鋁片與銅鹽溶液反應的對比、酸堿中和反應中不同指示劑的對比等，是歷年實驗考查中最復雜的，所有設計均指向?qū)W生對比思維能力的考查。善用對比思維的學生，不僅實驗時有條不紊，實驗中現(xiàn)象觀察記錄全面到位，實驗要點整理時，更是能從實驗的異同點、物質(zhì)性質(zhì)的異同點、反應原理的異同點、微觀解釋反應的異同點等來逐一梳理。2018年中考中，筆者所任教的兩個班的化學中考成績在平行班中名列前茅，同時也是學生實驗開設最多的班級。

二、運用對比思維進行元素化合物教學，模型建構方法靈

世界是由形形色色的物質(zhì)組成的，在化學教學中，元素化合物模塊是重點內(nèi)容之一。初三化學中，習以為常的空氣、性質(zhì)活潑的氧氣、奇妙的二氧化碳、自然界的水、常見的金屬與礦物、應用廣泛的酸堿鹽，豐富多彩又性質(zhì)各異的化學物質(zhì)，既為初三學生開啟了認識物質(zhì)世界的大門，同時也帶來了不小的學習困擾。學生們常反映，物質(zhì)太多，記不住，一開始還好，學得越多混淆越厲害。尤其是學習中等或中等偏下的學生群體，當他們在學習上越來越?jīng)]有成就感，學習興趣也會越來越低，久之就會變成學困生。在教學中，教師有意識地引導學生運用對比思維來學習元素與化合物知識，突出其知識體系和研究體系，就能變繁雜為有序，學習起來自然事半功倍。

以氧氣與二氧化碳的學習為例，氧氣是初中階段第一種系統(tǒng)學習的化學物質(zhì)，教師要注意在此就引導學生構建好常見氣體物質(zhì)的學習模型。如：研究常見氣體通常涉及哪些內(nèi)容？（性質(zhì)、制法、用途等）--如何研究常見氣體的性質(zhì)？--如何研究物理性質(zhì)？如何研究化學性質(zhì)？-性質(zhì)和用途有何關系？--如何獲得該氣體？在清楚了大概思路后，二氧化碳的學習，即可通過與氧氣的對比來逐一展開。尤其在滬教版教材中，二氧化碳按“自然界中的二氧化碳”、“二氧化碳的奇妙變化”、“二氧化碳的制備與利用”、“二氧化碳與人體健康”四大板塊編排，體系性不強，故在二氧化碳的教學中，教師有必要引導學生回到氣體的學習思路上來，對比氧氣從而構建二氧化碳的學習體系。到了第三章，還可追問，同為組成空氣的氣體，為什么氧氣與二氧化碳性質(zhì)不同？那就是結構不同所導致的。再擴展到氫氣的學習，也可對比已熟悉的氣體來展開未知氣體的相關討論，還有一氧化碳氣體與二氧化碳氣體的對比等。

在第七章《應用廣泛的酸堿鹽》，善用對比思維方式來學習就更顯出優(yōu)勢了。在這一章里，滬教版教材編寫思路清晰，先從溶液的酸堿性切入，接著依次重點解決常見的酸、常見的堿，再通過酸和堿中和反應產(chǎn)生鹽，自然過渡到鹽的學習。如，在酸的學習中，我們會重點探討濃硫酸與濃鹽酸性質(zhì)的差異性對比、稀鹽酸和稀硫酸化學性質(zhì)的相同性和不同性的對比;再如，兩種常見的堿--氫氧化鈣與氫氧化鈉物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的學習，也都離不開對比思維的應用。而且，通過對比，我們能更加清晰地感受到酸堿鹽相互間反應的微觀解釋。如，活潑金屬與稀酸的置換反應，從微觀角度看，就是金屬原子與氫離子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的結果，金屬原子失去電子形成金屬陽離子，而氫離子則得到電子形成氫原子，再兩兩結合成氫分子，兩者電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目相等。這樣就很容易理解，為什么稀鹽酸、稀硫酸均是實驗室制取氫氣的常見原料（因為都有共同的氫離子），但由于稀鹽酸與稀硫酸所含酸根離子不同，故在酸度一致的情況下，兩種稀酸與同種活潑金屬反應的速率也存在差異性。再如，氫氧化鈉與氫氧化鈣都是常見的堿，所含陰離子相同但金屬離子不同，故兩者與鹽溶液反應時有相似處也有不同點。在討論除雜問題時，先比較所含離子的異同點，再選擇合適的物質(zhì)也會快速和準確很多。

三、運用對比思維進行基本概念教學，引導分析思路清

在初中化學教學中，有關理論部分的教學，是教師們較為困擾的。沒有化學實驗來吸睛，學生的興趣點就少了很多。再加上有些化學基本概念，離現(xiàn)實生活有點遙遠，對學生的思維能力要求很高。那么如何化抽象為形象、化枯燥為生動呢？以“溶解度”為例，可以采用如下策略。

1.活用生活案例，引導學生感知定量研究與定性研究的不同，建立對比思維意識

首先從學生息息相關的化學學習入手，與某學生進行互動式對話?？雌饋硎瞧票?，其實是在引導學生感知定性研究與定量研究不同，定量研究以定性研究為基礎，需要數(shù)據(jù)的支撐，故比定性研究更準確。系列問話設計如下：喜歡化學嗎？1分到10分，你對化學的喜歡程度有幾分？偷偷告訴我，和旁邊的同學相比，誰化學學得更好？你有依據(jù)嗎？通過這組互動，成功引導學生認識到，若用分數(shù)高低來說明成績好壞會更直觀更準確，同時要在同類考試中進行比較才較為合理。本次課題是“物質(zhì)溶解性的定量表示”，就是要從“定量”的角度來進行科學研究，用數(shù)據(jù)來說話。溶解性是一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中的溶解能力，能力有大小，物質(zhì)的溶解性也有強弱之分，我們今天就來比一比固體物質(zhì)的溶解性強弱。

化學學習與生活緊密相連，除了可以在生活中找到化學知識的典型應用以外，我們還可以運用熟知的生活點滴、生活經(jīng)驗來指導學習?；瘜W生活化，生活科學化，那是多么美妙的事情啊。

2.巧用對比實驗，引導學生厘清溶解度概念四要素，提升對比思維能力

溶解度難就難在對概念中四要素的理解上，在教學設計時，原則是無論如何都要讓四要素從學生的嘴里說出來，而不是對照書本灌入式的接受。為此，設計分兩步走，先引導學生通過討論基本鎖定大方向，再逐一細研得出四要素的準確內(nèi)容。在引導討論的過程中，關于學生的回答，教師不做評判，只需問為什么、其他同學怎么看，讓學生有充分的思考和討論的時間。

先拋出第一個問題：請同學們思考，既然我們今天要比較固體物質(zhì)的溶解能力，即溶解性的強弱，那如何設計簡單實驗“比較硝酸鉀和氯化鈉兩種固體物質(zhì)在水中的溶解性強弱”？學生開始一一拋出零星的答案，最后匯總為以下四點：要測溫度，控制水溫一致;水要一樣多;溶解要達到飽和狀態(tài);要測出溶解了多少固體物質(zhì)。第一輪的討論已基本鎖定方向了，后面還需要細研，得到更為精準的描述。

接著我在PPT上呈現(xiàn)了以下表格：

有四位同學實驗對比了硝酸鉀和氯化鈉在水中的溶解性，相關數(shù)據(jù)記錄如表所示。請問：（1）4位同學定量比較硝酸鉀和氯化鈉在水中的溶解性時，研究的變量是什么？（2）哪位學生控制了單一變量，使得方案最合理？（3）要使“學生4的方案”最優(yōu)化，還可作出怎樣的調(diào)整？

在引導學生一一討論后，請學生閱讀課本第18頁溶解度的定義，領悟固體溶解度概念中的四個要點。最后再指出，控制變量比較所用溶劑質(zhì)量的方法也是可行的，只要控制溫度、溶質(zhì)質(zhì)量和溶液狀態(tài)均相同，比較溶質(zhì)完全溶解時需要用水的質(zhì)量即可。

思維能力的培養(yǎng)并非一朝一夕即可達成，有時教師花較大精力都不一定在短時間內(nèi)就呈現(xiàn)出理想的效果來，尤其在初三化學教學中，因初三時間短，有時靠刷題更容易考出高分來，但只要教師在教學中善于引導，把思維能力的培養(yǎng)放在教育教學的首位，把學生關鍵能力的發(fā)展放在首位，把為了學生的終生發(fā)展放在首位，假以時日，我們的學生必然會在未來更為出色。