巧用比较，提升初中化学实验教学实效

陆玉涵

摘要：文章阐述了在初中化学实验教学中，运用比较的方法提高教学效率的一些实践及反思，主要从实验装置的综合比较、实验现象有效比较、实验操作正误比较、实验结论新旧比较进行论述，从而帮助学生形成科学的思考方法，提高化学学习效率。

关键词：比较；实验装置；实验现象；实验操作；实验结论

文章编号：1008-0546（2017）02-0079-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.026

黑格尔说过：“假如一个人能看见当前显而易见的差别，我们不会说这人有了不起的聪明。同样，一个人能比较相近似的东西而知其相似，我们也不能说他有很高的比较能力。我们所要求的，是要能看出异中之同和同中之异。”比较是根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物或现象加以对照，从而确定其相同与相异关系的思维过程和方法。实验，又是化学学科的灵魂和核心所在。因此在实验教学中合理地运用比较的方法，可以让学生发现事物之间的规律，找出事物之间的联系和区别，从而达到举一反三、触类旁通的效果，有助于形成科学的思考方法，提高化学学习效率。

一、比较法在化学实验教学中的运用

1. 实验装置综合比较 建立科学系统的认知体系

化学实验是学生获取知识，形成科学认知的重要途径。而承载实验的一些实验装置复杂多样。面对多种多样，孤立抽象的实验装置，学生的认知容易片断化，难以建立系统的认知体系。看到复杂的实验装置往往没有多大学习热情和兴趣，甚至产生畏难情绪。而通过将实验装置综合的比较，寻找装置和装置之间的联系区别，则有助于让独立的各装置串连成线，建立起科学系统的认知體系。

在复习固体和液体药品反应的发生装置的复习过程中，其中就涉及许多初中阶段最为重要的实验装置。将书本基本装置的递进式比较过渡到拓展装置的平行式的比较，则能让学生对实验装置的认识更为系统清晰。

（1）书本装置的递进式比较（比较装置的特点和不足）

主要从三套装置的特点和不足进行比较，装置A简易但不能随时添加液体，装置B可以随时添加液体药品但不能控制反应速率，装置C可以随时添加液体，可以控制滴加液体药品的量来控制反应速率。但这些装置都无法实现控制反应开始和停止的功能。此时顺势引入可以控制反应开始和停止的装置---启普发生器。通过实验让学生了解其工作原理。而对启普发生器进行变形，又能组装出另外一套与其原理一样的发生装置，比较这两套装置的各部分仪器（装置D中的球形漏斗、容器中间、旋塞相当于装置E中的长颈漏斗、试管、弹簧夹），学生理解启普发生器的工作原理，自然就能明白装置E这套装置的工作原理。即装置E的长颈漏斗中加入液体药品、固体药品置于有孔塑料板上，当加入的液体与固体药品接触时，反应发生。当关闭弹簧夹时，反应停止。反应原理和启普发生器一致。学生通过比较这两套装置的各部分仪器，提高了学习效率。最后再将五套装置以功能升级的方式进行比较，即从简易装置（装置A）升级到可随时添加液体药品的装置（装置B），再升级到可以控制反应速率的装置（装置C），最后升级到可以控制反应的发生和停止的装置（装置D和装置F），这种层层递进式比较的方式，把原本看似孤立的装置联系起来，这些装置如同一个集合一样，有一定的逻辑联系和关联，便于学生理解和掌握。

（2）拓展装置的平行比较（比较装置的组成仪器）

有了这两套可以控制反应发生和停止的装置（装置D和装置F）做基础，为了让学生的思维进一步发散，引导学生利用实验室或生活中的物品进行创新实验的设计，通过比较这些仪器，其实不难发现，要让反应开始，只要让固体和液体药品接触。让反应停止，即让固体和液体药品分离。提供给学生一定的实验器材，设计并动手实践以下五组创新装置，让学生感受这些装置是如何实现控制反应的开始和结束。

工作原理：第一组装置通过向U形管中左侧加入液体，固体置于有孔塑料板上，将固体和液体充分接触，反应发生，关闭弹簧夹，固体和液体药品分离，反应停止。这一组装置的工作原理类似于装置D和装置E，有了前面的铺垫，组装出这一套装置也就水到渠成。第二组装置从干燥管一侧加入液体药品，另一侧加固体药品，通过手动调节两管高度实现固体液体药品的接触和分离，从而实现反应的发生和停止。第三组装置，可抽拉的铜丝下方的网兜中加入固体药品，瓶中加入液体药品，通过抽拉铜丝实现固体和液体药品的接触和分离，从而实现反应的发生和停止。第四组装置，在干燥管中加入固体药品，烧杯中加入液体药品，将干燥管浸入液体药品中，使液体和固体药品充分接触，反应发生，关闭弹簧夹或是直接拿出干燥管让固体和液体药品分离，反应停止。第五组装置是利用生活中的废旧塑料瓶组装，在底部有孔的塑料瓶中加入固体药品，在废弃塑料瓶底加入液体药品。让塑料瓶浸入液体药品中，固体和液体接触，反应开始，再讲塑料瓶拿出液面，固体液体分离，反应停止。

教学时，通过灵活运用这种综合的比较方法，让个别孤立的知识形成整体网络结构，让知识化零为整，从而让学生达到融会贯通，建立起系统化的认知体系。

2. 实验现象有效比较 避免知识混淆不清

探究物质的性质实验中，有时不同的性质却出现相似的实验现象，这让学生抓不住事物的本质特征。此时若能抓住事物特征设计出不同现象的实验进行比较，让学生通过显著差异的现象去辨别不同的性质，则可以有效避免错误认知的形成。

在蛋白质特性教学中，向鸡蛋清中分别加入饱和硫酸铵及醋酸铅溶液后均出现白色不溶物。由于前者是由于蛋白质的溶解度降低而析出，发生的是物理变化，后者由于醋酸铅使蛋白质化学性质发生了改变，发生的是化学变化。这两个性质实验，虽然现象相似，但其所体现的性质却大不相同。为了让学生能够区分这两者的不同，补充这样一个对比实验进行比较：向之前产生的白色不溶物中分别加入等量水，振荡后发现前者白色不溶物逐渐减少，而后者白色不溶物无明显变化。通过这两个截然不同的实验现象分析，前者白色不溶物减少是因为析出的蛋白质重新溶解，后者因为蛋白质性质发生了改变，所以无法再溶解到水中。通过设计这样的实验进行现象的比较，则可以帮助学生准确地掌握性质的内涵，避免混淆，避免张冠李戴。

除此之外，对于一个概念的理解，有时只有文字的描述，学生理解起来不够全面。通过设计对比实验进行比较，可以帮助学生理解概念。饱和溶液的理解看似不难，但有时学生理解时的囫囵吞枣导致概念理解片面。饱和溶液是指一定温度下，一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，称为这种物质的饱和溶液。部分学生认为饱和溶液就是不能溶解任何物质的溶液，也就是说未理清以下这一点：在一定条件下，某物质的饱和溶液不能溶解该物质，但还可溶解其他物质。为了让学生理解区分概念，可设计以下的对比实验：将两支试管中，分别加入适量硝酸钾饱和溶液，分别向两支试管中再加入少量硝酸钾和少量高锰酸钾，振荡。观察现象，加入硝酸钾的那支试管中硝酸钾未继续溶解，而加入高锰酸钾的那支试管中的溶液立刻呈现紫红色，高锰酸钾颗粒消失。很显然，通过比较溶液颜色的区别及加入固体颗粒是否减少的现象，对概念的理解显得直观易懂。

3. 实验操作正误比较 养成严谨的科学态度

化学实验操作时，要求学生严谨规范。不同的实验操作可能会导致不同的实验结果。而一些错误的实验操作有可能会引起一些后果。对于一些操作，学生不能引起足够的重视，对该操作的认知不到位。而通过比较正误操作，能够帮助学生养成严谨的科学态度。

稀释浓硫酸的实验中，通过比较正确操作：将浓硫酸沿着玻璃棒注入水中，并且用玻璃棒不断搅拌，以便散热。另外一组错误操作：将水注入浓硫酸中，并在烧杯内壁贴上白纸，由于浓硫酸溶于水放出大量的热使密度较小的水带着一部分酸液溅出，把纸片腐蚀。让学生感受错误操作可能导致的后果，让学生引起足够的重视和警诫，从而养成严谨的科学态度。

4. 实验结论新旧比较，培养知识迁移能力

化学课程标准中提出初步运用比较、分类、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工。一些实验结论的得出，其实可以充分调动已有的知识概念，让学生由此及彼地认识未知的新知识，形成正确的结论。

在酸雨的实验教学过程中，通过实验最后获得一系列结论，这些结论以化学方程式形式呈现：SO2+H2OH2SO3；2SO2+O22SO3；SO3+H2OH2SO4。对于第一个化学方程式，通过比较二氧化碳和水反应的化学方程式（CO2+H2OH2CO3），CO2 和SO2在书写上，仅仅是C和S的区别，因此，只需要將原来化学方程中CO2+H2OH2CO3的C换成S， 就能够写出正确的化学方程式，即SO2+H2OH2SO3。 对于后面两个方程式，引导学生，如何将SO2转化成SO3，其实只要增加氧元素，很容易猜想到氧气作为另一反应物即可，而SO3转化为H2SO4，从分子结构上看，这两者书写上就差一个水分子，很容易猜想到水作为另一反应物。通过以往学习的二氧化碳相关实验结论迁移到二氧化硫转化为硫酸的实验结论。通过比较已学过的同类事物，与新学知识进行比较，引导学生发现事物的个性或共性，有利于学生迁移能力的形成。

二、实验教学中运用比较法的实践反思

1. 重视方法的有效性

比较法一般使用最多的有：类比，即把同一事物进行比较；列比：即把相对独立的互为并列的事物进行比较；寡众比：即把同类中的某事物与众多事物进行比较；综合比：即把一系列的各个事物的诸方面进行比较。实验教学中，虽然经常会使用到比较的教学方法，将实验教学中的诸多片断进行整理归类，而不同的教学内容要依据需要选择适宜的比较方法。同时要根据实际情况运用比较法，不能为了表现教学的表面的浮华而随意运用比较法，要确保使用的比较方法的有效性。

2. 重视科学思想的渗透

化学教育的目的是为了增进学生对相关知识的理解，养成良好的思维习惯。良好的思维品质包括思维的广阔性、思维的批判性、思维的深刻性、思维的灵活性及思维的创新性等多方面。可见，启迪学生的科学思维至关重要。而在教学中，虽然进行了比较式的教学方式，但往往侧重教师层面的教学，而忽略了向学生渗透科学思想。也就是说，在实验教学中运用比较的方法，不仅仅是让学生学会该种知识，更重要的是，让学生去感受并学习比较法的科学思想。因此，在教学过程中，如果能在传授知识的同时，渗透科学的思想方法，则对学生的教育会有更深远而有意义的正面影响。

在实验教学中，通过比较知识本身及相互之间的异同点，能够有效帮助我们解决易混淆、难理解的知识，在同中求异、异中求同的过程中，进行知识的迁移，学习科学的比较方法，形成良好的思维习惯，这对学生来说，是一笔宝贵的知识宝藏，将会受益终生。

参考文献

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