妙用“對比

　　 摘要：科學探究實驗是學生掌握和理解化學知識的重要學習方式。本文論述了通過“對比”方法探究化學實驗，激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題、進行猜測與假設、得出結(jié)論、反思與思維的能力，提高學生科學探究實驗的能力。
　　 關鍵詞：對比；科學探究；反思；猜測與假設
　　
　　 盲目的教學，讓學生的知識遞增進入盲區(qū)；錯誤的教法使學生的學習事倍功半；科學的教學理念能最有效的挖掘?qū)W生的學習潛能?？茖W探究實驗是義務教育化學課程標準作為發(fā)展學生科學素養(yǎng)的核心，而化學實驗是一種實踐性很強的活動，其中充滿了人類智慧的結(jié)晶——科學方法。本文嘗試通過“對比” 實驗方案、條件、圖形、結(jié)論、操作，以學生為主體，培養(yǎng)學生善于提出問題，對問題提出各種有價值的猜測，能考慮多種解決問題的方法，從多種途徑收集和評價證據(jù)，運用實驗檢驗其正確性的能力，以養(yǎng)成一絲不茍、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度。
　　一、實驗方案“對比”，培養(yǎng)學生科學實驗反思意識
　　 學生對科學實驗探究進行反思意識，是指在教師指導下或通過與他人討論對實驗方案進行反思后，發(fā)現(xiàn)自己的長處和存在的不足，并有進一步改進的愿望和要求，嘗試新的探究方案。例如，我這次實驗探究很成功，是因為實驗方案設計很合理，藥品用量最少，易于操作，既經(jīng)濟又現(xiàn)象明顯；反之，實驗失敗了，則是實驗方案不合理，使得實驗耗時太長，裝置較復雜等。
　　 例如，某工廠是以生產(chǎn)電纜類為主的企業(yè)。在電纜生產(chǎn)過程中，不可避免地會產(chǎn)生一定的含銅廢料（如零碎電纜）。某化學興趣小組的同學得知后，分兩組圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法。甲組同學根據(jù)所學知識，提出了一套回收方案：
　　 乙組同學在查閱資料后得知：在通入空氣并加熱的條件下，銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應（化學方程式為：2Cu+2H2SO4 +O2 = 2CuSO4+2H2O），于是他們提出另一套方案：
　　 從環(huán)保的角度對兩套方案的不同部分進行比較，你認為哪組方案更合理？理由是什么？通過這樣“對比”實驗方案，使學生能從不同的實驗藥品和操作、反應條件、環(huán)境保護、節(jié)能減排等方面展開聯(lián)想，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)了他們學習化學的嚴謹科學態(tài)度和反思問題的能力。
　　二、實驗條件“對比”，培養(yǎng)學生猜測與假設的能力
　　 牛頓對猜測作出過精辟的論斷“沒有大膽的猜測，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)”。 猜測和假說是科學發(fā)展的必由之路，沒有猜測和假設，就沒有研究的方向，更談不上科學的發(fā)現(xiàn)。通過具體的實驗探究活動，使學生認識猜測與假設的重要性。
　　 （1）通過不同條件“對比”，得出不同結(jié)論。如實驗室用KClO3制取O2，分成兩組，一組學生用MnO2作催化劑，另一組學生不用MnO2催化劑，看制出O2的時間進行對比，從中會發(fā)現(xiàn)用MnO2作催化劑，大大縮短了反應時間。
　　 （2）通過結(jié)論“對比”，得出物質(zhì)反應的條件。例如，在燃燒的條件和滅火的原理的實驗探究中，首先讓學生聯(lián)系日常生活中常見的燃燒和滅火的方法，猜想燃燒需要的條件和能滅火的原因。然后以實驗進行科學探究：在盛有熱水的燒杯中放入一小塊白磷，在燒杯上方蓋上一塊薄銅片，銅片上兩邊分別放一小堆干燥的紅磷和白磷，觀察到現(xiàn)象后對燒杯中的白磷通入氧氣，再觀察現(xiàn)象。實驗后引導學生進行討論得出燃燒的條件。同時，教師還可以設計一些“對比”實驗供學生在課堂上互相交流探究，如①點燃水和酒精，觀察哪種物質(zhì)能被點燃；②在相同條件下點燃小木條、木炭和煤，比較哪種物質(zhì)容易被點燃；③將鐵絲分別在空氣中和在氧氣中點燃，觀察燃燒的不同情況。從以上不同條件“對比”實驗中，讓學生在理解燃燒的條件的同時，能得出不同的物質(zhì)有不同著火點以及物質(zhì)燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關。讓學生真正享受探究性實驗帶來成功的喜悅。
　　 三、實驗裝置“對比”，培養(yǎng)學生自我評價意識
　　 對探究結(jié)果進行評價的意識是指對探究結(jié)果的科學性、可靠性有進行評價的愿望和心向，通常表現(xiàn)為主動分析與思考實驗探究結(jié)果是否較圓滿地解決了所提出的探究問題、探究結(jié)果是否與書本上的結(jié)論相吻合、探究結(jié)果是否與日常的經(jīng)驗或現(xiàn)象相矛盾、探究結(jié)果中各要素之間的關系是否符合邏輯等。教師可從實驗裝置正誤“對比”或者不同裝置的優(yōu)劣“對比”，啟發(fā)學生設計優(yōu)化實驗方案以及實驗操作應該注意什么事項。如實驗室制取H2，可用兩套裝置（如下圖1、圖2）。
　　 從以上兩套裝置圖“對比”可看出，圖2加入稀硫酸采用分液漏斗，使得裝置2可以控制產(chǎn)生H2量。但是裝置2再進行三處改動：①長頸漏斗末端伸入液面下；②在導氣管上加多一個夾子；③在反應裝置試管內(nèi)靠底部1/3處放一塊有幾個小孔的塑料板。就是這小小的改進，可以有兩大優(yōu)勢：①可控制產(chǎn)生H2量；②能使反應隨時發(fā)生，也可以使反應隨時停止。然后讓學生分組交流討論，找出實驗裝置產(chǎn)生兩大優(yōu)勢原理在哪，最后告訴學生這是啟普發(fā)生器的原理。通過這種由易到難的裝置“對比”，再加上對裝置創(chuàng)新式的改造，可以充分挖掘?qū)W生的學習潛能，培養(yǎng)他們科學探究的創(chuàng)新精神。
　　 四、實驗結(jié)論“對比”，培養(yǎng)學生提出問題的能力
　　 愛因斯坦指出：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出新的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步?！碧釂柺抢蠋熃M織課堂教學的重要手段，也是有效課堂教學不可缺少的進行信息傳遞和反饋的橋梁。一個好的課堂“對比”提問能把學生帶入問題情境，讓學生在思考中得到啟發(fā)、產(chǎn)生聯(lián)想，使教學中難點、重點由淺入深、循序漸進得到滲透、理解。
　　 如H2，CO，C都具有還原性，實驗結(jié)論都有共同點：能把黑色的CuO還原成紅色的Cu。但是可以讓學生根據(jù)實驗裝置和原理進行“對比”，會發(fā)現(xiàn)另有三大不同：①產(chǎn)物不同，H2生成了H2O，CO，C而生成了CO2；②反應條件不同，H2，CO的反應條件是加熱，而C的反應條件是高溫；③反應裝置不同，CO用兩頭通的硬質(zhì)玻璃管，C是試管口要用膠塞塞住，H2的試管口不需要膠塞。這種利用結(jié)論的“對比”，能激發(fā)學生的創(chuàng)造欲望，使他們在提問中學會創(chuàng)造，創(chuàng)造中求知，在求知中發(fā)展。
　　 五、實驗操作“對比”，培養(yǎng)學生思維空間
　　 舊教學大綱背景下化學實驗，分為教師演示實驗和學生分組實驗，通常是老師演示學生看、 老師講學生聽；學生分組實驗則是學生按教材按部就班，照方抓藥，學生不需要思考提問。而新課程理念下的化學實驗探究教學是以一個問題或主題為中心，教師啟發(fā)學生質(zhì)疑、提出問題，學生獨立思考、獨立發(fā)現(xiàn)和提出問題，實驗的操作多樣，結(jié)果也不是唯一的，學生有足夠的思維時間和空間。
　　 如證明CO2不能燃燒也不能支持燃燒，密度比空氣大的實驗中，我們可以將CO2慢慢沿著燒杯壁倒入燒杯中，可以看到下面的蠟燭火焰先滅，上面的蠟燭火焰后滅。但是，如果學生操作時，不是將CO2慢慢沿著燒杯壁倒入燒杯中，而是將CO2直接倒入燒杯中，會發(fā)現(xiàn)上面的蠟燭先滅。這就要啟發(fā)學生操作中哪里出了問題。還有用排水法收集O2實驗結(jié)束時，是先從水槽中移出導氣管，還是先熄滅酒精燈？這種問題通過操作“對比”，讓學生從操作中發(fā)現(xiàn)新問題，然后大膽質(zhì)疑，同學間互相交流探究，勇于求異，課堂氣氛活躍，大大拓展了思維空間
　　 總之，科學探究實驗采用“對比”方案、條件、圖形、結(jié)論、操作的方法，經(jīng)教師的精心設計和指導，學生的積極參與，可以循序漸進地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，將化學實驗的基本操作、化學反應原理、實驗方案、實驗現(xiàn)象和結(jié)論有機地融為一體，形成求真務實的科學態(tài)度，為全面掌握化學知識奠定堅實的基礎。
　　
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