巧用對比實驗綻放教學精彩

孫計強

俄國心理學家謝切諾夫說：“對比是人類最珍貴的寶藏”。對比，是一種為了突出事物和現象的本質特征，將相近或相關的事物或現象放在一起對照觀察，通過辯異求同或同中求異的比較，使事物的性質、狀態特征更加鮮明突出，便于學生理解和鞏固。而化學是一門以實驗為基礎的學科，因此，對比實驗就成為化學學科研究的重要方法之一。那么，在教學過程中如何借助對比實驗，為教學服務。本文結合教學實踐，談一些粗淺的看法。

一、通過實驗現象的對比，強化學生事實性知識的識記

化學實驗的核心內容是觀察實驗現象，得出實驗結論。而中學化學學習內容中有大量的事實性知識，因此，可以借助對比實驗現象的異同將其比較，達到很好的教學效果。

1.直接對比，強化認識

在教學中，有些實驗比較簡單，只要通過簡單驗證即可，此時可以采用直接對比。

例如：人教版化學1（必修）第50頁圖3-18鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉。為了便于比較其對熱的穩定性還可以設計成如圖1所示的“套管實驗”。A管加入NaCO3，B管加入NaHCO3，加熱后，通過對比試管內固體量的變化和試管內壁是否有水珠出現以及燒杯中石灰水的變化情況，判斷兩者對熱的穩定性。圖1

通過對現象的分析，雖然A管被酒精燈直接加熱，但管內并無什么變化，而B管出現的現象足以說明，在該條件下，內裝的NaHCO3固體已經分解，進而判斷固體Na2CO3熱穩定性強于NaHCO3。

2.分層對比，深化認識

學生學習化學概念要經歷概念的形成、深化和認識發展的過程，是有層次有脈絡的。這就要求教師在進行教學設計的時候關注概念形成的層次，恰當地運用分層對比促進概念的形成 。

比如：在學習膠體這一概念時，對于膠體的概念形成過程設計為以下幾個層次：①初步感知膠體；②體會膠體的性質； ③對比同一物質的不同聚集狀態及其性質的差異；④認識物質聚集的程度也決定著物質的性質。根據以上概念形成層次的設計，設計幾組對比實驗以促進教學目標的達成。

圖2實驗如圖2所示。分別向冷水和沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，冷水中溶液變為淺黃色，沸水中溶液顏色立即加深，呈半透明狀態，學生馬上猜測有化學反應發生。這時教師可拿出激光筆進行丁達爾實驗，讓學生體會膠體的性質，并寫出生成氫氧化鐵膠體的化學方程式。讓學生看書了解膠體與其他分散系的本質區別在于粒子的大小。

圖3在此基礎上，教師再演示兩組對比實驗（如圖3），一組是Fe（OH）3膠體和其沉淀的對比，另一組是CuSO4溶液和其膠體（用酒精溶解CuSO4可得到膠體）的對比。通過同一物質不同聚集狀態的丁達爾現象的對比，使學生認識到物質的聚集尺度也決定著物質的性質。

通過上述分層對比，學生在觀察對比的過程中不僅學習膠體具有丁達爾效應這個特性，而且可認識到硫酸銅分散在水中可以溶液狀態存在，而分散在酒精中形成膠體；還有氫氧化鐵分散在水中既可以膠體狀態存在，也可以濁液狀態存在。所以，通過這一系列的實驗之后，學生便會很清楚地認識到膠體不是一種特殊的物質，相同的物質分散在不同的分散介質中，便會得到不同的分散體系。當分散體系中的分散質顆粒大小符合一定的條件時便形成了膠體。至此，學生對“膠體是物質的一種分散狀態”會有進一步的理解。

通過對比，會讓化學實驗現象更加清晰，提高實驗現象的可觀性，具有較好的教學輔助價值。

二、通過實驗數據的對比，促進學生概念性知識的內化

隨著教育技術的迅速發展，越來越多的現代化實驗儀器，走進實驗室。運用傳感器定量測量化學變化的各種數據，有利于學生在定性觀察的基礎上，進一步依據數據，對反應進行深入思考和研究，進而培養學生思維的深刻性和敏銳性。

例如，在學習強弱電解質的電離時，為了便于分析不同濃度的弱電解質電離程度，可用傳感器進行導電率測試。精確測定，在25℃時，1.00 mol·L-1醋酸和0.100mol·L-1醋酸溶液中c（H+），結果如表1所示。

因此，借助數據的變化進行對比，會使問題更加直觀，便于分析。

三、通過實驗條件的對比，深化學生認知的體驗

《普通高中化學課程標準》明確提出：初步認識實驗條件的控制，認識反應條件控制在化學研究中的重要意義和作用，初步掌握控制實驗條件的一些方法。

化學實驗離不開一定的實驗條件。“實驗，實際上是條件控制下的觀察”，“所有的實驗都是在條件控制下完成的”。

例如：蘇教版（選修）有機化學基礎第79頁“活動與探究”【實驗2】實驗時很多學生并沒有得到預期的磚紅色沉淀而是一種黑色的沉淀物。于是筆者引導學生取其中未出現磚紅色沉淀的試管中的溶液，分成兩份，其一繼續滴加氫氧化鈉，磚紅色立即出現。與另一試管進行比較，原來只有懸濁液在呈堿性的條件下，氧化亞銅才能穩定存在。通過一個條件變化的對比實驗，學生的印象就會很深刻了，同時也展示了化學實驗的魅力。

又如在課后實驗：檢驗“速力菲”中是否含有Fe2+呢？學生設計：配成溶液后向其中滴入1滴～2滴KSCN溶液（不變紅），然后滴入氯水，若看到溶液變成血紅色，則溶液中含有Fe2+。然而實驗并未如愿，其中一小組學生觀察到的現象是：先變紅后顏色褪去，還有一小組學生幾乎沒有看到紅色出現。為什么？此時，可以將學生的實驗做一下對比、交流并分析可能的原因：①氯水中有HClO具有漂白性；②氯水有氧化性，將其中的KSCN溶液氧化了；③兩者都有……最后，引導學生通過查閱資料和對比實驗驗證，最終認為：氯水氧化了KSCN。抓住這一“異常現象的契機”，讓學生對異常現象進行深入思考會得到很多重要的發現。明確實驗過程中的用量對實驗也起著至關重要的作用，用量“過多”或“過少”都會對實驗造成影響。

通過此類比較條件變化及實驗過程的觀察與分析，不僅可以教會學生正確地觀察和認識事物，形成正確的感性認識，更可以培養學生的條件控制意識，提高學生分析觀察解決問題的能力，對知識不僅知其然更知其所以然。而且也會讓學生深刻認識到，任何的實驗現象或結論都是在一定條件下得到的，條件變化，結果也會變化。

總之，對比實驗這一教學行為，不僅能使學生更有效地獲取知識，還有助于培養學生的觀察、分析、解決問題的能力。所以，在教學中應盡量多地采用對比實驗，最大限度發揮對比實驗的教學輔助功能。