對比實驗在初中化學教學中的運用

馬守國

摘 要：學生借助化學試驗，能更好地學習和感受化學知識，更好地開展科學探究。因此初中化學教師越來越重視化學實驗教學。化學知識有很強的抽象性，初中生由于抽象思維還不夠成熟，如果教師直接講授相應的知識理論，勢必會導致學生難以理解和接受，這將直接影響到學生對知識的學習和理解，而借助化學實驗開展教學活動就能化抽象為直觀和形象，有效提升教學效率。

關鍵詞：對比實驗；初中化學教學；運用

【中圖分類號】G633.8? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2022）24-0129-03

Application of comparative experiments in junior high school chemistry teaching

MA Shouguo? （Hepan Junior High School in Huining County， Gansu Province，China）

【Abstract】With the help of chemical experiments， students can better learn and feel chemical knowledge， and better carry out scientific inquiry. Therefore， junior high school chemistry teachers pay more and more attention to chemistry experiment teaching. Chemical knowledge is highly abstract. Because the abstract thinking of junior high school students is not mature enough， if teachers directly teach the corresponding knowledge theory， it will inevitably lead to students' difficulty in understanding and accepting it， which will directly affect students' learning and understanding of knowledge， and carrying out teaching activities with the help of chemical experiments can turn abstraction into intuitive and image， and effectively improve teaching efficiency.

【Keywords】Comparative experiment; Junior high school chemistry teaching; Application

實驗是化學學科的重要支撐之一，是人們獲取知識、進行科學探究的重要途徑。豐富多變的化學實驗能吸引學生的眼球，引領學生帶著強烈的探究欲走進化學世界，而對比實驗則是將兩組及以上的實驗設置在一起，讓學生觀察實驗現象的差異，進而探尋本質。而在初中化學教學中，對比實驗的運用有以下幾種方法。

1.用于新知識學習，便于直觀理解

化學中有不少需要理解、感知的原理和概念，而對才學習化學的初中生來說，他們剛剛走進化學世界的大門，面對零零碎碎、紛繁雜亂的化學知識，感知、掌握起來并不容易。為了讓學生更快地適應化學學習、更好地理解新知識，教師可以設置幾組對比實驗，這樣既能激發學生的化學學習興趣，也便于他們直觀地理解知識點，提高課堂效率。以“燃燒的條件”教學為例，教師可以先這樣引導學生：“同學們看過很多燃燒現象，知道有些物質一點就著，有些物質則很難燒起來，這是為什么？想要讓物體燃燒，需要滿足什么條件？”筆者先是勾起學生的探究心理，引導學生初步了解燃燒的條件，而后為了讓學生更好地理解燃燒的三個條件，設置了三組對比實驗。第一組：兩個學生分別拿著一個蘸酒精和一個蘸水的小棉球，同時把它們放到酒精燈上加熱，看看哪個先燃燒起來；第二組：兩個學生一人拿著小木條，一人拿著小煤塊，同時點燃，觀察哪個先燃燒；第三組：在桌面上放置兩支粗細、長短都相同的小蠟燭，讓兩個學生同時點燃這兩支蠟燭，第三個學生用透明玻璃罩迅速罩住其中一支，形成一個密閉空間，然后比較一下兩支蠟燭的燃燒時間。通過這樣生動的對比實驗，學生很容易就能明白燃燒需要什么條件，非常直觀有效。

2.用于難點學習，便于觀察思考

化學世界廣闊而博大，有許許多多的高峰需要去攀登，學生在攀登這些高峰時，往往會遇到很多難關，單調的語言講解很難說清楚其中的奧秘，單一的實驗也只能表明部分內容，很難讓學生形象地理解、觀察和思考，這時對比實驗就派上了用場。以“酸堿反應”為例，酸和堿是比較熟悉的兩種化合物，學生都很好奇將它們放在一起會發生什么樣的反應。堿在水中的溶解性是不同的，由此可分為可溶性堿和不溶性堿。“酸堿反應”的實驗就要讓酸分別和這兩種不同性質的堿發生反應，對比、分析實驗結果。實驗第一步：取出一份水、一份稀硫酸，保證兩者體積相等，將它們放置在試管中備用；然后量取兩份微量氫氧化銅（不溶性堿），分別倒進水中和稀硫酸中，這時會發現水中的氫氧化銅沒有變化，而稀硫酸中的氫氧化銅已經融化。由此對比可知，不溶性堿能與酸產生中和反應。實驗第二步：因為氫氧化鈉是可溶性堿的典型代表，所以教師要先在試管中準備好適量的氫氧化鈉溶液，為了更好地觀察反應現象，先在氫氧化鈉中滴進酚酞溶液，發現氫氧化鈉變紅，然后再滴進稀硫酸，紅色消失不見。這樣明顯的反應引發了學生的思考，難點就這樣被突破了。

3.用于解惑學習，便于深度探究

科學探究是中學生核心素養的必要組成部分，實驗則是學生進行科學探究的主要途徑。當學生對某一知識點疑惑不解時，對比實驗不失為答疑解惑的好辦法，因此，教師可以鼓勵學生開展對比實驗，讓學生更透徹、更全面地觀察實驗過程，從實驗的現象和結果中培養學生的思維能力，探究化學反應的本質。以“金屬活動順序的探究”為例，在仔細觀察實驗過程后，有一組學生提出了這樣的疑問：“鎂、鋅、鐵、鋁都是活潑金屬，為什么鋁和稀硫酸的反應速度如此緩慢？”筆者首先肯定了他們敏銳的觀察能力和思考能力，然后反問：“你們覺得是鋁的問題，還是稀硫酸的問題？怎樣驗證你的猜想？”學生在短暫的思考后，非常踴躍地發表了自己的觀點，經過激烈地討論，最終群策群力地提出了兩個方案：一是加大稀硫酸的濃度，使它與高純度且打磨過的鋁片反應；二是選取濃度相同的稀硫酸、稀鹽酸分別與鋁片進行反應。筆者鼓勵他們通過對比實驗驗證自己的猜想，于是學生熱情高漲地設計了實驗方案、準備實驗器材并親自參與完成了這組對比實驗，并得出了自己的結論：鋁和稀硫酸反應緩慢的原因與濃度無關，是硫酸根阻礙了反應速度。疑問就在這樣的對比探究中得到了解答。

4.用于糾錯學習，便于強化鞏固

化學知識點較多，且初中生的邏輯思維能力正在形成發展過程中，因此，他們很容易將繁雜的知識點混淆在一起，致使張冠李戴、記憶出錯。為了更好地突出知識點，方便學生記憶，對學生容易出錯的地方，教師可以利用對比實驗調動學生的感官和思維，在手眼并用中加深學生的印象，強化正確認識、夯實基礎知識。以“結晶”的教學為例，降溫結晶與蒸發結晶有著不同的物質分類，雖然筆者一再強調此處是易混知識點，要求學生厘清思路、深度認識，但還是有部分學生頻頻出錯。怎樣才能讓學生將他們區分開來并深刻記憶呢？為此，筆者特意設計了這樣一組對比實驗并讓學生親自參與：準備同樣大小的兩個試管，一個裝硝酸鉀濃溶液，另一個裝濃鹽水，保證兩者的體積相同。學生一手拿一個試管，將兩個試管同時放進冷水，仔細觀察后發現，硝酸鉀濃溶液試管析出了很多晶體，而濃鹽水則基本沒有變化。通過這樣的對比實驗，學生就對降溫結晶和蒸發結晶有了較深刻的認識，且印象鮮明、再難混淆。

5.控制實驗的自變量，進行同向的對比

學生的年齡在不斷增長，所學的知識也在不斷增加。對比小學生，初中生學習知識的難度更高，其中化學學科知識較為抽象，設計的內容較多且繁雜，所以教師在教授初中化學知識的時候，學生在學習過程中會存在各種各樣的問題，如果僅僅依靠教師的講解勢必會影響到教學的質量和效果，學生也難以理解抽象的知識。這就要求教師要充分準備相應的教學工作，為學生提供更加廣泛的學習資源，助力學生的學習更加高效，解決實際學習過程中遇到的“攔路虎”。因此，初中化學教師應該清醒地認識到，必須借助對比實驗開展教學活動。對比實驗指的是在不同的前提下進行不同的實驗行為，這對學生動手操作、觀察、總結歸納等能力具有較強的現實意義。因此，在開展初中化學教學的時候，教師應該樹立對比實驗思想，開展多樣化的實驗，借助實驗推進教學活動。對比實驗并不是單純的實驗活動，它涉及的種類較多，其中最重要的就是同向對比。在開展同向對比實驗的時候，教師需要對選取的實驗高度把控，依托科學有效的變量，將實驗結果向學生清晰地展示，以便于更好地達成對比實驗的教學目的，實現更好的教學行為。

從自變量選取的角度來看，化學實驗的結果受自變量的高度影響。所以，在通過對比實驗進行教學活動的時候，教師對自變量的選取就顯得至關重要。比如，在開展“二氧化碳制取”相關知識的教學的過程中，教師就可以通過對比實驗的形式推進教學活動，引導學生這樣設計對比實驗“顆粒狀的大理石和稀鹽酸反應”“粉末狀大理石和稀鹽酸反應”，這樣開展實驗的過程中，教師必須控制實驗的其他變量，兩組實驗的其他因素必須一致，如實驗反應的環境溫度、大理石的質量、稀鹽酸的難度等，這些變量必須保證一致。在此過程中，教師要學會引導學生有效地觀察試驗全過程，理解實驗結果，通過記錄兩個實驗的現象，對它們產生相同二氧化碳所需的時間進行對比，這樣實驗的結果就會非常顯著，學生也能更有效地掌握知識點。

6.運用對比實驗，幫助學生形成正確的化學概念

概念學習對學生的化學基本理論的學習具有十分重要的作用，但是從現階段的化學學習來看，由于化學的許多理論知識十分抽象的，學生學習起來十分困難，單靠教師在化學課堂中的口述講解很難完全消化。為了更好地幫助學生理解并轉化化學知識，教師可以將對比實驗納入課堂的教學體系中，幫助學生形成正確的化學概念。

例如，教師在講解到有關“催化劑”的化學知識時，就可以通過向學生展示相關的演示實驗將抽象的知識直觀地展示給學生。教師在進行對比實驗時，需要引導學生仔細地觀察實驗的過程，通過兩個演示實驗的對比分析得出實驗的結論。學生通過觀察對比實驗可以對“催化劑”這一概念形成更加準確的認知，從而更好地理解有關“催化劑”的相關概念。教師在教授學生有關飽和溶液的相關概念時，教師可以通過利用硝酸鉀開展對比實驗。首先取兩個燒杯，分別將硝酸鉀固體與硝酸鉀液體裝入實現準備好的燒杯中，然后準備好20mL水注入燒杯中，注水完成后繼續向燒杯內部加入2g的硝酸固體，然后拿玻璃棒攪勻溶液。此時，學生便可以發現溶液中的硝酸鉀固體無法溶解。為了進一步加強實驗的對比，教師可以繼續向其中一個燒杯中加入5mL水，然后學生可以發現原本沒有溶解的硝酸鉀固體溶解了。然后教師再將另一個裝有硝酸鉀固體的燒杯置于酒精燈上加熱，一段時間后便可以發現燒杯中的硝酸鉀固體也溶解了。通過對比實驗學生便可以更加清楚地理解飽和溶液的相關性質，從而更好地理解相關的化學概念。

7.運用對比實驗，激發學生的學習興趣

學生只有對化學產生濃厚的學習興趣時才能在學習的過程中保持良好的學習狀態。對比實驗可以通過實驗的方式將原本抽象難以理解的知識更加直觀地展示給學生，實驗過程中所產生的奇特現象很容易調動學生的學習興趣，激發學生探索化學奧秘的求知欲。例如，教師在教授“物質的燃燒條件”的相關內容時，教師可以設計如下化學實驗：教師首先準備兩塊棉手帕與濃度為70％的酒精溶液，取出其中一塊棉手帕浸泡在酒精溶液中，浸泡透徹后取出展開，用鑷子夾起浸泡過的手帕的一角置于燃燒的火焰上方燃燒，把另一塊未經浸泡的手帕直接置于火焰上方燃燒。通過兩種現象的對比，可以更好地激發學生探索未知事物的求知欲，對提高他們的學習興趣具有極大的幫助。學生通過觀察簡單的對比實驗不僅可以調動自身的學習興趣，而且還可以更好地培養學生的觀察力，對學生的化學學習具有十分重要的幫助。

8.運用對比實驗，糾正學生易錯點

化學知識對本就晦澀難懂，學生在學習的過程中很容易出現錯誤。因此，教師在進行授課的過程中要注意教學方式的應用，以此幫助學生更好地理解化學知識。例如，教師在講解到有關結晶的化學知識時，就需要參考學生的作業的完成情況，將學生在學習過程中經常出錯的易錯點全部羅列出來，通過對比實驗的方式幫助學生糾正作業中存在的錯誤，學生通過親手操作實驗可以更加清楚地理解自己的錯誤。

9.結語

總之，對比實驗可以幫助學生理解化學概念和化學原理，可以引導學生在觀察思考中自主探究，對解疑釋惑、突破重難點、糾正易錯點都有很好的教學效果。化學教師要重視對比實驗并根據教材和學情設置合理的對比實驗，以培養學生的科學思維、科學態度和科學探究能力。教師可以通過對比知識更好地解決教學過程中的重難點問題，加深學生對抽象概念的理解，幫助學生在學習的過程中攻堅克難，更好地探索世界的本質，了解世界的真相，使學生可以更享受地學習化學，更好地將化學知識學以致用。

參考文獻

[1]趙自建.淺談初中化學實驗教學的創新[J].學周刊，2018（06）.

[2]馬炳祥.初中化學實驗教學的有效革新[J].課程教育研究，2018（51）.