加强实验对比 促进知识整合
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【摘 要】以实验为主的高中化学教学，运用对比的教学方式可以使教学内容更直观，学生学习体验更深刻，进而有效促进学生对化学知识的理解、整合。本文以高中化学实验教学为切入点，通过实验教学和实验现象对比，提高学生化学学习的兴趣，促进他们将感性认识上升到理性认知的高度，实现知识整合。
【关键词】对比教学;高中化学;知识整合
高中化学教学中，实验占的比重非常大，实验的教学过程和效果受师生关注比较多。如果只进行一个实验，学生看到的将是孤立的、“标准的”现象;如果进行对比实验，学生看到的就是差异和联系。因为规律很难从一种孤立的现象中得来，而更多的是从诸多现象的参照中归纳、概括、抽象而来，这就要求我们要在教学中进行对比实验。没有对比，学生可能处于“看到了什么（实验现象）”或者“听到了什么（老师告知）”这个层面，那是被动的、枯燥的知识学习;有了对比，才能进行有效的思考、促进他们将知识整合，进而提高化学素养，长此以往，生动的、活泼的思维习惯将会养成。学生所收获的就不仅仅是知识，而是认知角度的延伸，思维活性和逻辑严谨性的激发，这就为学生未来的学习奠定了良好的基础。
一、“对比实验教学”培养学生的思维能力
在高中化学教学中通过实验对比教学可以让学生在设问、实验和学习的过程中掌握相关的化学概念。“概念”的建构不是通过识记而获得的，它是经由人基于现象进行实验、比较、追问、推导而得出的，得益于人对矛盾的分析与解决过程。而通过实验操作和对比可以发现矛盾和问题，促使人去思考这些矛盾和问题，通过假设带动学生推进思维，从而促进学生在现象依据基础上主动获得知识，整合知识，加深对概念和相关知识的理解，培养思维能力。
案例：在“金属钠与水反应”和“金属钠能否把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来”的教学中：
做完两个“原实验”，学生对钠与水的反应以及与盐溶液反应的性质也能很好的掌握，但只是通过机械的、记忆式的学习。而做对比实验时我会先抛出问题：既然钠是一种金属，我们初中也了解一些金属（如锌）的性质，请根据金属的一般通性，预测钠可能还具有哪些化学性质？（学生预测：钠能与硫酸铜溶液反应置换出铜）再做对比实验后，学生发现问题：钠投入硫酸铜溶液中怎么会得到蓝色的氢氧化铜沉淀？学生提出假设：钠与水反应且有碱生成。学生验证实验：将适量金属钠投入滴有酚酞的水中。实验结果表明钠与水反应生成了碱，学生提出的假设被证实是正确的。这一环扣一环的问题假设，激发了学生的思维活力，提高了学生的求知欲望与自主探究的能力。
二、“对比实验教学”培养学生的探究精神
传统的化学实验教学过程，教师一边进行实验一边讲解，以提示实验本质和相关概念。这种教学方式使学生始终处于被动的位置，在抑制学生思考能力的同时限制了学生学习热情。对比实验教学可以激发学生学习兴趣和热情，使学生有学习的欲望。如在进行原电池讲解时，可以通过实验对比来提高教学效果，促进学生知识整合。
实验1是将一粒锌直接放入装有适量稀硫酸的培养皿中;
实验2是将一片铜片放入上述培养皿中;
实验3是将一根导线分别把上述培养皿中的锌粒和铜片连起来。
让学生逐一观察实验现象，会发现，在实验2中，铜片表面无气泡，而实验3中铜片表面有气泡产生。此时教师要提醒学生，实验还没有全完成，要继续观察。导线拿走，铜片无气泡产生;导线连接，铜片又出现气泡。通过这样对比实验及教师的引导，学生不难得出结论：导线起了关键的作用：电子的运输兵。然后在师生共同讨论下得出电极反应式和电池反应。这样学生可以在理解的基础上进行知识的整合和升华，总结出原电池的工作原理。
三、“对比实验教学”培养学生的操作能力
兴趣是最好的老师，在高中化学实验教学中教师要引导学生主动参与实验，目的是培养学生的实际操作能力。
如在本文案例1中，教师可以将学生分成不同小组。金属钠的特性决定了教师在实验课堂上要先将实验的注意事项进行演示，为了提高实验操作的安全性，教师先演示钠与硫酸铜溶液反应，之后再让学生自己动手进行钠与水的验证实验，并在实验现象中找寻结果。在该实验过程中教师要及时进行巡查，目的是及时发现错误并纠正，同时鼓励学生自己动手安全完成实验。
实地的动手操作，促使学生“在做中学”，手脑并用有利于他们发现操作过程中的细节现象。总之，对比实验教学在培养复杂实验能力的同时，还促使他们获得实验过程的情境化的体验。
四、对比实验教学可以优化教材实验演示
在高中化学实验教学中，教学内容的抽象和难懂使学生对相关内容望而却步，利用对比实验教学法可以帮助学生重新整合教材实验内容，以一种利于学生接受的实验形式帮助他们建构概念、获得知识。
如在“化学键”的教学时，如果只是简单的从电子的得失和共用来思考，那么对这个概念的内涵就很难理解。此时可以设置“对比实验”来进行演示：可在两只乒乓球间装上一段橡皮筋，橡皮筋中间系一段红绳;在讲共价键时，红绳表示共用电子对，非极性共价键则红绳在正中央，极性共价键则红绳不在正中央，离红绳近的表示得电子能力强，元素的非金属性强，反之，得电子能力弱，元素的非金属性弱，此时我们可以让学生与“拔河”体验联系在一起去思考，当红绳继续偏离直到把橡皮筋拉断，则就是离子键了。
这样的“对比实验”不仅培养了学生对化学的学习兴趣，也丰富了学生的想象，更有效地提高了学生的观察能力及分析、解决问题的能力。
五、“對比实验教学”可以提示化学实验本质并突破重难点
高中化学实验教学课堂是开放的，是在学生实践操作中生成的，所以无论教师在课前准备多充分，在有些实验中仍达不到教师预设的效果，特别是实验现象相近的实验，这些反而造成了学生学习的困惑，成为易错知识。那么在这种情况下，为了能完成教学任务，教师就要充分利用现有教学资源，设计对比实验，来弥补之前实验现象的偏差。让学生对“对比实验”效果进行探究与学习，从而突破知识的重难点。
如在《化学1》中，经常会涉及到与二氧化硫有关的“褪色”问题。有色溶液的褪色原因有多种：除了漂白可以褪色以外，还有物理褪色，如：吸附性褪色、萃取褪色;化学褪色，如氧化性褪色等，而漂白性是指有机色素的褪色。在学生已有的知识水平上，他们往往会把“褪色”与“漂白性”直接联系在一起，致使褪色原因与二氧化硫的化学性质混淆。
本人设计了如图实验，“被二氧化硫漂白的品红溶液”加热后恢复红色，同时看到“含酸性高锰酸钾溶液的棉花”褪色，说明被二氧化硫漂白的品红受热不稳定，加热后又生成二氧化硫，所以“含酸性高锰酸钾溶液的棉花”褪色。此时教师适时追问“含浓氢氧化钠溶液的棉花”的作用以及原理，学生不难得出是利用二氧化硫酸性氧化物的性质，与氢氧化钠溶液反应，以防止二氧化硫污染空气。
通过这样的“对比实验”来总结二氧化硫的“褪色问题”，既能使学生弄清褪色本质，真正掌握二氧化硫的化学性质，又能充分体现学生的主体地位，也让他们领略实验学习的乐趣，培养学生利用知识储备对实验现象进行观察思考，分析探究的能力。
科学史家科恩说过：“平庸的科学家做实验是为了验证，天才的科学家做实验是为了质疑”。化学实验是学生认识化学物质的途径，高中化学教学，实验占的比重比较大，而实验的抽象性和不确定性、实验的材料准备和环境等都会影响实验的操作结果，会影响学生的学习效果。“对比化学实验”降低了实验的偏差所带来的风险，同时，“强烈的对比”可以激发学生的思考的兴趣、参与的兴趣、探究的兴趣。因而，“对比实验教学法”可以培养学生自主学习能力，引导学生通过观察对比的实验现象来反思问题，对所学知识进行整合，逐渐养成独立思考和探索的习惯。
【参考文献】
[1]北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化 学第四版[M].北京：高等教育出版社，2003：541
[2]武汉大学，吉林大学.无机化学第三版[M].北京：高等教育出版社，1994：675，680
（江苏省苏州市吴江盛泽中学，江苏 苏州 215228）
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