王俊
摘要:在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,運(yùn)用對比分析法,提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng),促進(jìn)其全面發(fā)展.關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);對比分析法;初中化學(xué)化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),作為初三學(xué)生新開的一門課程,最基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方法就是實驗.縱觀人教版初中化學(xué)上冊和下冊教材,課本上大多數(shù)實驗都用到一種實驗方法一對比分析法,通過對比分析法,讓實驗過程更清晰,也讓學(xué)生更深層次地理解實驗.
1通過對比分析法,讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式
在現(xiàn)今的大多數(shù)學(xué)校中,大多教師采取“灌輸式”的方法進(jìn)行教學(xué),生搬硬套地把課本上的實驗相關(guān)知識點教給學(xué)生,學(xué)生雖然接受了這一知識點,但是學(xué)生并不明白結(jié)論是如何得出來的,在后面的解題過程中,實驗稍有變化,學(xué)生就不知道怎么去解決問題了,學(xué)生的思維能力得不到絲毫提升.
如在人教版上冊第二單元課題2“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用”實驗中,向裝有過氧化氫溶液的試管口伸入帶火星的小木條,小木條沒有發(fā)生復(fù)燃現(xiàn)象,接著往試管里加入二氧化錳,再次伸入小木條,小木條復(fù)燃起來.通過對比第一次小木條和第二次小木條的現(xiàn)象,分析出二氧化錳可以加快過氧化氫的分解.待反應(yīng)完全結(jié)束后,再往試管里加入過氧化氫溶液,伸入帶火星小木條后,小木條依舊可以復(fù)燃,對比第二次和第三次小木條的復(fù)燃情況,分析出二氧化錳在整個過程中,加快過氧化氫分解速率的化學(xué)性質(zhì)沒有任何改變.在接下來的實驗中,筆者把試管里的二氧化錳和實驗前所稱取的二氧化錳做對比,發(fā)現(xiàn)二氧化錳在反應(yīng)前后,質(zhì)量沒有發(fā)生改變.綜合以上分析,得出二氧化錳在過氧化氫分解的實驗中作催化劑,所起到的作用是催化作用.具體實驗見圖1:
在整個實驗過程中,筆者將學(xué)生分組進(jìn)行實驗,讓學(xué)生自己組織本次實驗的思路和過程.通過觀察和記錄實驗現(xiàn)象,對比分析出每一次的實驗結(jié)論,讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式.
2通過對比分析法,探尋最佳的實驗方案
解決一道幾何證明題,可以有多種方法,進(jìn)行一次化學(xué)實驗,也可以有多套實驗方案或者多套實驗裝置.作為教師,我們要做的是幫助學(xué)生形成高效的分析能力和靈活的問題處理能力,在眾多實驗方案中對比分析,找出最佳的實驗方案.
如在人教版上冊第六單元課題2“二氧化碳制取的研究”中,實驗教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)制取裝置和藥品的選擇都不是唯一的.
第一組藥品是稀鹽酸和碳酸鈉粉末,在實驗過程中,反應(yīng)速率過快,不容易收集二氧化碳?xì)怏w;第二組藥品是濃鹽酸和塊狀大理石,在實驗過程中,收集到的二氧化碳帶有一股剌激性氣味,分析后知道是濃鹽酸中揮發(fā)出的氯化氫氣體混入二氧化碳中導(dǎo)致氣體不純;第三組藥品是稀硫酸和塊狀大理石,在實驗過程中,中途反應(yīng)停止,無法將二氧化碳集滿;第四組藥品是稀鹽酸和塊狀大理石,反應(yīng)速率比較平緩,持續(xù)進(jìn)行,可以連續(xù)收集二氧化碳.通過以上四組藥品的對比分析,得出“實驗室制取二氧化碳”實驗中最佳藥品選擇是稀鹽酸和塊狀大理石.
圖2是實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置中的基本裝置,該裝置的優(yōu)點是裝置簡單,節(jié)約實驗成本;
圖3是實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置中的第一套改進(jìn)裝置,該裝置的優(yōu)點是隨時可以從長頸漏斗中添加液體藥品,但是在制氣過程中要注意將長頸漏斗下端伸入到液面以下,形成液封,防止產(chǎn)生的二氧化碳從長頸漏斗逸出;
圖4是實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置中的第二套改進(jìn)裝置,該裝置上面是一根注射器,注射器里裝的是稀鹽酸,該裝置的優(yōu)點是可以通過注射器活塞推動的快慢來控制反應(yīng)速率,還有一個優(yōu)點就是注射器下端無需插入液面以下,氣體不會出現(xiàn)逸出的情況;
圖5是實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置中的第三套改進(jìn)裝置,該裝置在反應(yīng)裝置中安裝了一個有孔隔板,右邊橡皮管上有一彈簧夾,該裝置的優(yōu)點是可以隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止.
通過4套裝置的對比分析,更加方便我們在以后的教學(xué)中根據(jù)實際情況選擇實驗裝置.
3通過對比分析法,幫助學(xué)生更好理解實驗
在初中化學(xué)的教學(xué)中,實驗是不可缺少的一個環(huán)節(jié),實驗雖多,但是學(xué)生真正能輕易掌握的實驗為數(shù)不多,很多實驗中運(yùn)用到對比分析法,通過對比分析法,能夠讓學(xué)生更好理解實驗.
如在人教版上冊第七單元課題1“燃燒和滅火”,探究燃燒條件的實驗中,運(yùn)用到了對比分析法,幫助學(xué)生更好理解本實驗的目的,得出燃燒需要同時滿足三個條件——可燃物、與氧氣接觸、溫度達(dá)到可燃物著火點.
在實驗過程中(如圖6),銅片上的白磷燃燒,銅片上的紅磷不燃燒,熱水中的白磷不燃燒對比銅片上的白磷和銅片上的紅磷,分析得出燃燒需要溫度達(dá)到著火點的結(jié)論;對比銅片上的白磷和熱水中的白磷,分析得出燃燒需要與氧氣接觸的結(jié)論;接下來,往熱水中通入氧氣,白磷燃燒起來,再一次說明燃燒需要與氧氣接觸.
又如人教版下冊第八單元課題3“金屬資源的利用和保護(hù)”,鐵釘銹蝕條件的探究實驗中,筆者引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行對比,分析得出鐵生銹需要同時滿足兩個條件——與氧氣和水同時接觸.
取3支試管分別進(jìn)行實驗(如圖7),A里的鐵釘一周后生銹,B和C里的鐵釘一周后不生銹.對比A和B,分析得出鐵生銹需要與氧氣接觸的結(jié)論;對比A和C,分析得出鐵生銹需要與水接觸的結(jié)論.通過對比分析方法,讓學(xué)生更好理解鐵生銹所需要的條件,更深層次理解該實驗的原理和目的.
在化學(xué)實驗中運(yùn)用對比分析法,幫助學(xué)生對實驗有一個更深入的理解,對實驗?zāi)康暮蛯嶒炘碚莆盏酶笍?
總而言之,化學(xué)教學(xué)離不開實驗,實驗是初中化學(xué)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),對比分析法是化學(xué)實驗中的一種重要的方法,它可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式,促使其開拓思路,通過自己的對比分析,找出最優(yōu)實驗方案,進(jìn)而證明自己的猜想,獲得成功的滿足和喜悅,提高自身的解決問題能力和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).參考文獻(xiàn):
[1]人民教育出版社,課程教材研究所,化學(xué)課程教材研發(fā)中心.義務(wù)教育教科書化學(xué):九年級上冊[M].北京:人民教育出版社,2018.
[2]人民教育出版社,課程教材研究所,化學(xué)課程教材研發(fā)中心.義務(wù)教育教科書.化學(xué):九年級下冊[M].北京:人民教育出版社,2018.