計(jì)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(shí)、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(shí)驗(yàn)探索中獲得新知識(shí)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)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(guò)程中,如果能巧妙地設(shè)計(jì)一些對(duì)比試驗(yàn),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。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑,搞好化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)是指通過(guò)設(shè)立對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,確定兩組事物間的異同,以揭示研究對(duì)象具有某種屬性或產(chǎn)生于某種原因的實(shí)驗(yàn),其中對(duì)照組是作為比較的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)組是作為研究的對(duì)象。它是運(yùn)用比較的方法來(lái)揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實(shí)驗(yàn)方法。
教師要全面分析制約實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的因素或變量,不能遺漏或隨意增添。如:驗(yàn)證“鹽酸中哪種微粒使紫色石蕊試液變紅”的實(shí)驗(yàn)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。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案的目的要有針對(duì)性,現(xiàn)象要有顯著的差異,否則就是無(wú)效的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。比如,在設(shè)計(jì)“如何檢驗(yàn)和驗(yàn)滿氧氣”的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),我們一般用帶火星的木條,而在設(shè)計(jì)“如何檢驗(yàn)和驗(yàn)滿二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),如果只簡(jiǎn)單的用點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)的話,那么就是無(wú)效的實(shí)驗(yàn)方案。因?yàn)槟苁鼓緱l熄滅的不只是二氧化碳一種氣體,比如氮?dú)庖材苁鼓緱l熄滅。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀、顯著,淺顯易懂,具有可比性。
把對(duì)比實(shí)驗(yàn)運(yùn)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(shí)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(diǎn)撥下,同學(xué)們自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn),其中在講到酸堿中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),教材中使用酚酞試液來(lái)指示反應(yīng)的進(jìn)行程度及是否恰好完全反應(yīng)。一開(kāi)始很多學(xué)生并不明白為什么要加指示劑,筆者簡(jiǎn)單地做了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)。學(xué)生自然是觀察不到明顯的現(xiàn)象,這時(shí)候筆者就提出問(wèn)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(wú)從回答,因?yàn)榭床坏侥茏C明它們反應(yīng)的明顯現(xiàn)象。此時(shí)繼續(xù)提問(wèn)能否借助其他試劑來(lái)證明它們確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),因?yàn)橛兴釅A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(wú)色酚酞試液和紫色石蕊試液。到底用哪種好呢?這時(shí)候再設(shè)計(jì)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn),分別加入紫色石蕊試液和無(wú)色酚酞試液,通過(guò)它們顏色的改變,來(lái)指示反應(yīng)的進(jìn)行和完成。通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(jué)察,效果不好,從而選擇酚酞試液來(lái)指示NaOH溶液與稀鹽酸反應(yīng)的進(jìn)行時(shí)最合適的。問(wèn)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(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)中使用了無(wú)色酚酞試液,但是無(wú)色酚酞試液并沒(méi)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(shí)候,常會(huì)遇到一些比較難的題目,由于知識(shí)面的限制,學(xué)生很難得出答案,這時(shí)可通過(guò)分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,來(lái)化解難點(diǎn)。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(guò)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(yàn)證上述現(xiàn)象,某校師生做了以下相關(guān)分組實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你根據(jù)自己平時(shí)課堂學(xué)習(xí)的體驗(yàn)一起參與討論并回答相關(guān)問(wèn)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(wú)色。
(1)若要檢驗(yàn)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(yàn)。
【步驟二】未打磨的鋁片浸入硫酸銅溶液中,一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)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(guò)的鋁片浸入硫酸銅溶液中,其操作、現(xiàn)象和結(jié)論見(jiàn)下表。
(3)試將“影響因素”選項(xiàng)前恰當(dāng)?shù)淖帜感蛱?hào)填入指定位置。
實(shí)驗(yàn)操作 使用現(xiàn)象 對(duì)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(duì)比,說(shuō)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(duì)比,說(shuō)明②_____?,F(xiàn)象四:特細(xì)砂紙打磨的表面一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有明顯現(xiàn)象?,F(xiàn)象四與現(xiàn)象三對(duì)比,說(shuō)明③____。
★影響因素:
A.打磨時(shí)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(shí)驗(yàn)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(wèn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,學(xué)生根據(jù)所給的信息很容易得出第一個(gè)結(jié)論。再通過(guò)分析后面所給出的對(duì)比實(shí)驗(yàn),盡管學(xué)生以前沒(méi)有做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),但是根據(jù)題目中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)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(wèn)明確,所以解答并不困難,正所謂“起點(diǎn)高,落點(diǎn)低”。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)事物、掌握規(guī)律的一種有效的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(diǎn),在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中會(huì)迎刃而解。對(duì)比實(shí)驗(yàn)直觀性好,印象深刻和沒(méi)有繁鎖的操作與計(jì)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(cè)叢書(shū)——化學(xué)[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2009.1