在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力的探索

張衛東

摘要：本文闡述了在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力的意義、途徑和方法。在初中化學實驗教學中，應根據學生的認知水平和特點，設置循序漸進的對比實驗能力培養目標。同時，結合不同化學實驗教學環節的功能特點，有計劃、有目的、系統地運用各種不同的化學實驗教學環節實現培養學生對比實驗能力的各種目標。

關鍵詞：初中化學實驗教學；培養；對比實驗能力

1 在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力的意義

化學是一門以實驗為基礎的自然科學， 化學實驗是學生學習化學的重要內容，也是學生進行科學探究的重要載體。化學實驗，尤其是對比實驗， 不但能使學生獲得知識和技能， 掌握科學探究的過程和方法，而且能培養學生良好的思維品質，提高分析問題和解決問題的能力。在初中化學實驗教學中培養學生對比實驗能力是實現學生三維發展目標的有效途徑之一。

2 初中化學對比實驗的定義和學生對比實驗能力的含義

初中化學對比實驗是指單一變量的、其它條件相同的一組或多組實驗， 通過對實驗現象的比較分析， 探究某種因素與實驗對象發生的變化的關系， 從而揭示物質的變化規律。對比實驗比其他實驗的可信度更高，說服力更強。

學生對比實驗能力指學生依據對比實驗研究課題，提出問題，猜想影響實驗結果的各種因素，然后根據對比實驗的原則、要求和方法，設計實驗方案，實施對比實驗，并對實驗現象進行分析，得出相應的結論的能力。

對比實驗探究集中體現了提出問題、猜想假設、設計方案、實驗探索、形成結論的科學探究的全過程，學生在對比實驗探究中親身經歷知識的生成過程，體驗實驗探究中發現問題、解決問題的快樂，同時提高實驗探究能力。

3 培養學生對比實驗能力的途徑和方法

在初中化學教材中有不少對比實驗，但照本宣科并不能有效培養學生的對比實驗能力。培養學生的對比實驗的能力，必須根據學生的認知水平和特點，在學生學習的不同階段，設置循序漸進的對比實驗能力的培養目標，對實驗教學內容進行深加工，結合不同化學實驗教學環節的教學功能特點，精心設計實驗教學過程，有計劃、有目的、系統地運用各種不同的化學實驗教學環節實現培養學生對比實驗能力的各種目標。

3.1 精心創設問題情景，培養學生的對比實驗意識

在學生學習化學的初始階段，培養學生對比實驗能力的主要目標是激發學生的學習興趣，培養學生的對比實驗意識。因此，在教學中，應注意精心創設問題情景，利用問題情景滲透對比實驗思想，培養學生的對比實驗意識。

例如在學習課題2氧氣實驗23[1]硫在氧氣中燃燒時，可設計這樣的實驗教學問題情景：

探究一，將硫放在空氣中，觀察現象。

探究二，將硫放入裝滿氧氣的集氣瓶中，觀察現象。

探究三，將硫在酒精燈上點燃，離開酒精燈，觀察現象。

探究四，將點燃的硫放入裝滿氧氣的集氣瓶中，觀察現象。

同時提出問題，啟發學生進行思考：以上的實驗現象有什么相同和不同的地方，說明了什么問題？讓學生初步感受反應條件對化學反應的影響，培養學生的對比實驗意識。

3.2 通過猜想和討論，提高學生的對比實驗分析能力

在學生經過一段時間的學習，具有一定的對比實驗意識后，可通過猜想和討論的教學環節，提高學生的對比實驗分析能力。

例如，學習二氧化碳的性質——探究二氧化碳溶于水時，有沒有發生化學變化時，受知識階段性的限制，學生不容易理解二氧化碳與水反應生成碳酸。為此，將探究學習過程進行改進，增加猜想和討論環節。

探究學習過程為：

環節一，用試管取適量實驗64[2]探究二氧化碳水溶性時制得的二氧化碳水溶液，滴入幾滴紫色的石蕊溶液，振蕩，觀察現象。

環節二，讓學生猜想紫色的石蕊溶液變成紅色的可能的原因，據此嘗試設計對比實驗進行探究。

環節三，將學生設計實驗方案與教材實驗65[3]用四朵石蕊溶液染成的干燥紙花進行對比實驗的實驗方案進行對比分析，取長補短。

環節四，按教材65的實驗方案進行對比實驗。

環節五，實驗后，組織學生討論以下問題：第一朵紙花噴上稀醋酸，起什么作用，使紙花變色的物質可能是什么？第二朵紙花噴上水，起什么作用，第一、第二朵紙花的實驗說明什么問題？第二、三、四朵紙花的實驗分別得出什么結論，合在一起又說明了什么問題？

通過討論，使學生理解對比實驗中各組實驗所起的作用，從而提高學生的對比實驗分析能力。

3.3 通過較為典型、規范的對比實驗， 讓學生掌握對比實驗設計思想

在學生具備一定的對比實驗分析能力后，可通過較為典型、規范的對比實驗，讓學生掌握對比實驗設計思想。

例如學習課題2金屬的化學性質——探究金屬與鹽酸、稀硫酸的反應[4]。教材的實驗體現了對比實驗的設計思想，但還不夠規范。為了讓學生掌握對比實驗設計思想的精髓，可對實驗探究過程進行改進。

改進后的實驗探究過程如下：

探究一，探究金屬與酸反應的現象和產物。

在試管中放入一小塊鎂，加入5mL稀鹽酸，再用燃著的木條放在試管口，觀察現象，得出結論。

探究二，探究實驗條件對實驗現象的影響。

環節一，鐵片和鐵粉分別與5mL20%的鹽酸反應。

環節二，鋅片分別與5mL20%的鹽酸、5mL5%的鹽酸反應。

環節三，鋅片分別與5mL20%的鹽酸和5mL20%的醋酸反應。

探究三，按教科書完成探究實驗。

通過補充探究二，讓學生掌握對比實驗的設計思想：進行對比實驗時，要注意實驗條件的控制，除單一變量外，其他實驗條件均相同。對于本實驗而言，一是金屬的形狀和用量要相同；二是用相同體積、相同濃度的同一種酸。學生掌握對比實驗的設計思想后，再進行探究三，探究鎂、鋅、鐵、銅的活動性順序，得出的結論將更為科學可靠。

3.4 在對比實驗活動中提高學生對比實驗的設計能力

在學生掌握對比實驗設計思想后，讓學生進行對比實驗活動，在實踐中提高學生對比實驗的設計能力。

例如，在學習酸和堿的中和反應時，按教材實驗108[5] 進行實驗，學生對指示劑酚酞溶液的作用不是很理解。為此，提出問題：在這個實驗中，酚酞溶液起什么作用，加酚酞溶液和不加酚酞溶液會有什么不同，你能將這個實驗改成對比實驗嗎？

學生按照自己設計的對比實驗方案進行實驗。

學生通過觀察對比實驗的實驗現象發現，氫氧化鈉稀溶液與稀鹽酸反應并無明顯的實驗現象，在實驗中加入酚酞溶液是為了顯示氫氧化鈉稀溶液與稀鹽酸反應的進程。

實驗后，提出問題：酚酞溶液的顏色發生什么變化，為什么會發生這樣的變化，改用紫色石蕊溶液可以嗎？調換氫氧化鈉和稀鹽酸的滴加順序，行不行，哪種滴加順序實驗效果更好？如何控制實驗，使酸堿恰好完全反應？讓學生深入探究，更好地理解中和反應的實質。

3.5 通過典型實驗習題，提高學生運用對比實驗解決實際問題的能力

學生具備一定的對比實驗能力后，在期末復習中可利用典型的實驗習題，提高學生運用對比實驗解決實際問題的能力。

例如，讓學生探究一瓶敞口放置一段時間的氫氧化鈉的成分。

學生根據氫氧化鈉的性質，猜想這瓶藥品的成分，并設計對比實驗方案，實施實驗，得出結論。

學生在運用對比實驗解決實際問題的過程中，始終保持強烈的探究欲望，加深對物質的組成、性質和變化規律的理解，鞏固所學的知識和技能，實現了有效復習。

實踐證明，在化學實驗教學中培養學生的對比實驗能力，有助于學生透過實驗現象理解物質變化的規律，掌握科學探究方法，提高科學探究水平以及分析問題、解決問題的能力。因此，在教學中應根據學生的認知水平和特點，結合學習內容，有目的、有計劃、系統地培養學生的對比實驗能力，提高學生的科學素養，促進學生的全面發展。

參考文獻：

[1]王晶，鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京：人民教育出版社.2012：33.

[2]王晶，鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京：人民教育出版社.2012：117.

[3]王晶，鄭長龍.化學九年級上冊[M].北京：人民教育出版社.2012：118.

[4]王晶，鄭長龍.化學九年級下冊[M].北京：人民教育出版社.2012：911.

[5]王晶，鄭長龍.化學九年級下冊 [M].北京：人民教育出版社.2012：60.