淺談運用對比法優化學生化學知識體系的建構

李亞

摘要：氧氣與二氧化碳都是學生非常熟悉的物質，教材編排放在第二章，證明這兩種氣體是學生系統學習物質性質、元素化合物的關鍵物質，但是放在順序不同的兩節，其中必然有其相似和不同之處。本文以氧氣和二氧化碳性質教學為例，就如何在化學教學過程中用對比法幫助學生建構知識體系這一問題與各同行進行交流和切磋。

關鍵詞：性質教學；對比；思考；知識建構

中圖分類號：G427文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2015）05-031-2

一、對學生學情的思考

在學習化學之前，學生已經從日常生活、小學科學及初中生物學中了解到關于氧氣和二氧化碳的一些信息，比如知道氧氣是光合作用的產物，是人類呼吸所需，但還不是從化學的角度去認識氧氣，也不知道如何用化學的語言區描述氧氣的性質。緊接著學習二氧化碳的性質，同樣有過往的生活經驗，不同的是有了氧氣的學習基礎，學生已經有方法和能力從化學角度去學習二氧化碳。

二、對教學方式的思考

1.氧氣教學注重指導，建構框架

氧氣是學生第一種需要系統學習的物質，但是若缺乏感性認識，氧氣的物理性質對學生來說就顯得很抽象，更不用說化學性質了。所以在氧氣的整個教學中，本人都是側重于教方法。在教學時我通過大量的實驗、圖片結合生活已有的經驗、生活實例等直觀、感性的素材讓學生在體驗中學習，重視培養學生學習元素知識的科學方法，建構起認識元素化合物知識的基本框架，同時通過課堂的教師演示實驗和學生分組實驗，來培養學生養成良好的實驗習慣，規范實驗操作，認真分析實驗現象，正確得出實驗結論等實驗基本技能，為之后的二氧化碳的性質探究和學習打下扎實的基礎。

2.二氧化碳教學注重引導，體驗探究

二氧化碳的教學是建立在氧氣的教學基礎上，可以根據學習氧氣時搭建好的學習框架，引導學生自主設計需要研究的問題，之后再展開探究實驗、研究和學習性質，在這個過程中，本人便側重設計以學生為主體的教學思想。二氧化碳的性質教學突出了一個探究的過程，所以在實際教學過程中我更側重于培養學生用科學嚴謹的態度去體驗探究過程和分析實驗現象，通過對比現象等推斷出二氧化碳相應的化學性質。這節內容的教學是進一步幫助學生構建出“提出猜想—設計實驗—實驗操作—記錄現象—分析推斷—得出結論”這樣的科學探究過程，也為今后探究酸、堿、鹽等物質的性質奠定基礎。

三、對教學設計的思考

通過實際教學，對于氧氣這種學生第一次需要系統學習性質的物質，本人在教學設計上發現要注意結合學生的學情，正如先前所說的，學生缺乏感性認識，那么在教學設計中我能盡可能地運用大量的實驗、圖片、視頻和生活中的事實等直觀的方式去刺激學生的眼球，進而啟發學生從中得出關于氧氣性質的信息。比如說在講到溶解性時給出圖片，請學生對比兩個生活中的現象：魚蝦等可以在水中生存而人類在水中卻會缺氧溺水，那么學生從中可以得到啟發，說明氧氣在水中的溶解性不是很強，即微溶于水。從教學中獲得的經驗提醒本人需要注意，在整個教學過程中要讓學生知道，從化學的角度研究物質，最基本的從兩大方面著手—物理性質和化學性質，也能從性質發現對應的用途，充分證明了性質決定用途這一原理，從而幫助學生構建出系統學習物質的基本框架。

在氧氣的教學基礎上，二氧化碳的性質教學就相對簡單，我從“教師為主導”的課堂模式慢慢放手變成“學生為主體”的模式，讓學生在學習氧氣的基礎上，對系統學習物質的方法進行靈活運用和鞏固加強。所以在做二氧化碳的教學設計時，本人是在保持課堂內容直觀性的同時，安排學生共同參與進行實驗探究，盡可能地讓學生根據學習氧氣的方法自己設計、自己實驗、自己總結，得出二氧化碳的化學性質。這對學生日后研究酸、堿、鹽等其他物質具有方法指導的意義。

四、對教學活動的思考

1.針對氧氣的性質，本人做了如下的教學活動設計

（1）情境創設：用猜謎語的方式導入新課“看不見，摸不著，不香不臭沒味道，說它寶貴到處有，動物植物離不了（打一自然物）”，激發學生的學習興趣。

（2）觀看視頻或圖片資料，了解自然界中氧氣的存在、氧的循環和三態變化，慢慢引領學生從化學的角度去掌握氧氣的信息。

（3）活動探究：提出問題“木炭、蠟燭、鐵絲在空氣中能否燃燒”、“在氧氣中能否燃燒”、“兩種環境中的燃燒現象有何不同”進而通過演示實驗和學生的分組實驗，引導學生有目的地去觀察、對比和分析實驗現象，學會如何觀察和描述實驗現象。對于會產生污染而不適宜在課堂上做的實驗，如白磷燃燒和硫磺燃燒，可以改用播放視頻來觀察對比。

（4）歸納總結：通過引導，學生學會從現象中對比分析從而得出結論，能夠小結得到氧氣的物理性質和化學性質，有的學生甚至能從對比實驗中得出一條規律：反應的劇烈程度受反應物濃度影響。

2.針對二氧化碳的性質，本人將教學活動又重新設計

（1）創設情境：通過這兩年比較熱門的一個短片中的趣味實驗——可樂加曼妥思發生液柱噴涌的場景來吸引學生注意力的同時展開新課教學。

（2）以二氧化碳的神奇為主線，結合趣味實驗中的碳酸型飲料（鑒于探究中需通入紫色石蕊試液，用透明的雪碧可能顏色觀察更清楚），來展開對二氧化碳神奇性質的探究。

奇妙之一：“雙重身份”——通過自然界中二氧化碳的循環和近年來溫室效應的加劇，了解到二氧化碳既是植物光合作用的原料又是地球溫室效應的主要元兇，從辯證的角度看二氧化碳的身份，是善是惡？

奇妙之二：“水中變化”——將雪碧瓶蓋換成合適的帶導管的單孔膠塞，并將導管通入裝有紫色石蕊試液的試管中，學生輕搖雪碧瓶將里面的氣體并通入紫色石蕊試液中，探究二氧化碳與水反應生成的新物質。為了進一步區別是生成的新物質碳酸使紫色石蕊變色而不是二氧化碳本身，引導學生思考如何通過一組對比實驗來證實。

奇妙之三：“無中生有”——將雪碧中的氣體通入澄清的石灰水中，會發現澄清石灰水慢慢地從無色透明變成有白色渾濁。通過這個實驗，給出適當引導，學生能夠知道為什么會產生渾濁，得出關于二氧化碳的性質以及檢驗方法。在這個實驗的基礎上，本人通常會指著教室內的白墻引導學生思考，在建筑上墻壁粉刷后最終出現白色的固體，其中發生的反應是什么。

奇妙之四：“多姿多態”——通過圖片和視頻的展示或者現場將水倒在干冰上，讓學生觀察到二氧化碳的狀態多樣化，也能將生活中某些現象和二氧化碳的這種性質對應起來，比如說舞臺上為什么會出現“白煙裊裊”的現象等。

奇妙之五：“滅火先鋒”——結合演示實驗，簡易滅火器的誕生和應用，向學生展示二氧化碳具有滅火的作用，同時引導學生思考這是利用了二氧化碳怎樣的化學性質。

經過多次教學實踐，本人發現，氧氣和二氧化碳同是初中階段需重點學習的物質，是身邊化學物質的典型代表，但在教材的不同章節出現，有其必然性。在實際教學中，聯系學生生活實際，結合學情，就不難發現氧氣和二氧化碳雖然同樣是研究兩種氣體的性質，但是在兩節內容的教學設計等方面，要考慮的因素是很不相同的。有了兩種氣體性質學習的經驗，在比較實驗室制法時，一般學生都能歸納出其發生裝置與收集裝置的異同，初步學會實驗室制取氣體的一般思路和方法，因此運用對比法對學生知識體系的建構是很有幫助的，同時在學習和實驗的過程中也培養了學生小組合作、勇于創新、大膽實踐的科學嚴謹精神。