王秀紅

[摘要]高中化學(xué)存在不少抽象難懂的概念、知識(shí)點(diǎn)，采用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)可以讓學(xué)生更直觀、更簡(jiǎn)潔地掌握知識(shí)。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式，如設(shè)置空白對(duì)比、相互對(duì)比、條件對(duì)比等，可讓學(xué)生了解到不同變量在實(shí)驗(yàn)中的作用。進(jìn)而更有效地掌握知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的探索也將成為提升化學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

[關(guān)鍵詞]對(duì)比實(shí)驗(yàn)，化學(xué)素養(yǎng)，相互對(duì)比，空白對(duì)比，條件對(duì)比

[中圖分類(lèi)號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2020）11-0076-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)比實(shí)驗(yàn)是常用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較來(lái)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)和規(guī)律，進(jìn)而提升觀察能力、探究能力和分析能力，最終提升化學(xué)素養(yǎng)。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，如何巧妙地設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)已成為一線(xiàn)教師研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

一、對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)提升學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的作用

1.增強(qiáng)思維能力

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是把設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)情景搬到課堂上，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，雖然學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)有哪些現(xiàn)象，也能順利地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但學(xué)生的思維并未得到有效的鍛煉，甚至很多學(xué)生只是機(jī)械地記憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。這從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種死記硬背的學(xué)習(xí)方式。而通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自然而然地就會(huì)發(fā)現(xiàn)，同樣的實(shí)驗(yàn)在改變其中某項(xiàng)或某幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件的情況下，會(huì)產(chǎn)生不一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而引發(fā)學(xué)生的疑問(wèn)和思考。可以說(shuō)，學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)的過(guò)程就是一個(gè)“設(shè)問(wèn)一推測(cè)一實(shí)驗(yàn)一領(lǐng)會(huì)”的思維過(guò)程。通過(guò)這一思維過(guò)程，學(xué)生不但能夠加深對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)識(shí)和理解，激發(fā)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠接觸到課本以外的化學(xué)知識(shí)，有效拓寬眼界，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科思維。

2.強(qiáng)化探究精神

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課主要是教師在臺(tái)上演示講解，學(xué)生大多數(shù)時(shí)間在臺(tái)下觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行獨(dú)立操作，無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，這與新課改的要求相悖。而巧妙地設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生一改死記硬背的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式，在直觀感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程的同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及原理進(jìn)行獨(dú)立的思考，能夠有效強(qiáng)化學(xué)生的探究精神。

例如，在電解實(shí)驗(yàn)中，教師可以設(shè)計(jì)三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)一：將兩根碳棒分別插入CuCl₂溶液中;實(shí)驗(yàn)二：先將兩根碳棒用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)，再插入CuCl₂溶液中;實(shí)驗(yàn)三：分別將直流電源的正負(fù)極與兩根碳棒相連，再將兩根碳棒插入CuCI₂溶液中。在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，只有實(shí)驗(yàn)三有銅和氣體生成，而實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二未觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。此時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的觀察和思考：實(shí)驗(yàn)三中產(chǎn)生的氣體是什么？如何檢驗(yàn)該氣體。最后，教師讓學(xué)生關(guān)掉電源，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有無(wú)變化。學(xué)生很快就能得出結(jié)論：當(dāng)關(guān)閉電源時(shí)，碳棒上不再有氣泡生成;重新接通電源后，碳棒上又有氣泡產(chǎn)生。通過(guò)這樣的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自然而然地掌握了電解反應(yīng)所需要的條件，知道在接通電源的情況下，將電極插入電解液中形成閉合回路，就會(huì)在陰陽(yáng)兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)?？梢?jiàn)，與傳統(tǒng)的電解實(shí)驗(yàn)相比，在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不僅觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還開(kāi)始探索實(shí)驗(yàn)的要素及原理，從而有效增強(qiáng)了探究精神。

3.提高操作能力

化學(xué)是一門(mén)十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也都有著嚴(yán)格的操作要求，一旦學(xué)生違反操作，輕則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)失真，重則引發(fā)實(shí)驗(yàn)事故。然而由于中學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，加之粗心大意等，在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)各種錯(cuò)誤操作幾乎是不可避免的，久而久之，一些學(xué)生就會(huì)形成不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，這不但影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。針對(duì)這一問(wèn)題，采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)可收到意想不到的效果。具體地，教師在演示化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作或設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以人為地設(shè)置一些正誤對(duì)比操作，讓學(xué)生知道哪些是典型的錯(cuò)誤操作方法，同時(shí)了解這些錯(cuò)誤操作會(huì)引起哪些不良后果，從而認(rèn)識(shí)到正確進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的重要性。

二、依托對(duì)比實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的做法

1.空白對(duì)比

空白對(duì)比是指將實(shí)驗(yàn)分為觀察組和對(duì)照組，然后對(duì)觀察組與對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較，由此推測(cè)出實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵影響因素。應(yīng)注意的是，空白對(duì)比并不意味著對(duì)照組不做任何處理，而是缺少其中的某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件，其他條件則與觀察組相同，這樣才能通過(guò)對(duì)比得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究亞硝酸鈉的氧化性時(shí)，可以在蘋(píng)果片上選擇相距較遠(yuǎn)的三個(gè)點(diǎn)，其中一個(gè)點(diǎn)不做任何處理，另外兩個(gè)點(diǎn)分別滴入2滴2%的亞硝酸鈉溶液和1%的維生素C溶液。幾分鐘后觀察到：滴亞硝酸鈉的點(diǎn)的顏色明顯變深，滴維生素C的點(diǎn)的顏色沒(méi)有明顯變化，而未做任何處理的點(diǎn)的顏色較淺。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，一方面很容易得出亞硝酸鈉具有氧化性的結(jié)論，另一方面也有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和探索總結(jié)能力。

2.相互對(duì)比

與空白實(shí)驗(yàn)相比，相互對(duì)比實(shí)驗(yàn)并不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，而是直接對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，其中每組實(shí)驗(yàn)兼具實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的作用。在做高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不確定某一實(shí)驗(yàn)因素會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響，就可以通過(guò)設(shè)計(jì)相互對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)探尋實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量之間的關(guān)系。例如，在做“鋁和銅鹽置換反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以同時(shí)設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相互對(duì)比。實(shí)驗(yàn)一：將鋁片（未打磨）放入CuCl₂溶液中;實(shí)驗(yàn)二：將鋁片（未打磨）放入CuSO₄溶液中;實(shí)驗(yàn)三：將鋁片（已用砂紙打磨）放入CuCl₂溶液中;實(shí)驗(yàn)四：將鋁片（已用砂紙打磨）放入CuSO₄溶液中。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)三或?qū)嶒?yàn)二與實(shí)驗(yàn)四的現(xiàn)象差異，發(fā)現(xiàn)未打磨的鋁片表面有一層致密而穩(wěn)定的氧化膜;通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)三與實(shí)驗(yàn)四的現(xiàn)象差異，發(fā)現(xiàn)C1^-對(duì)金屬鋁具有較強(qiáng)的破壞作用。

3.條件對(duì)比

條件對(duì)比是指給予實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組不同的實(shí)驗(yàn)條件，并觀察不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。例如，在通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究漂白粉的漂白作用時(shí)，可以設(shè)置以下條件對(duì)比實(shí)驗(yàn)：首先在三支試管中加入等量的漂白粉溶液和品紅溶液，然后將第一支試管靜置，向第二支試管中吹氣，向第三支試管中滴加鹽酸溶液，分別觀察三支試管中的溶液有何變化。結(jié)果顯示：第一支試管未發(fā)生明顯變化，第二支試管略微顯現(xiàn)出漂白效果，第三支試管可觀察到明顯的漂白效果。由此可以得出結(jié)論：酸[生越強(qiáng)，漂白作用越強(qiáng)。

綜上所述，本文以對(duì)比實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，從空白對(duì)比、相互對(duì)比、條件對(duì)比這幾個(gè)方面，詳細(xì)論述了依托對(duì)比實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的有效做法，多角度人手，提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。