潘 键
(泰州市海陵区教育局教研室 江苏 泰州 225300)
“比较”的方法,是化学研究中一种常用的思维方法,也是我们经常运用的一种最基本的教学方法。这种方法的实质就是辨析现象、概念、规律的同中之异、异中之同,以把握其本质属性。正如黑格尔所指出的“假如一个人能看出显而易见的差异,例如,能区别一支笔与一个骆驼,则我们不会说这个人有什么了不起的聪明。同样另一方面,一个人能比较两个近似的东西,如橡树与槐树,或寺院与教堂,而知其相似,我们也不能说他有很高的比较能力。我们所要求的是要看出异中之同或同中之异。”
比较法是根据一定的标准对某类现象在不同情况的不同表现进行比较的一种研究方法。比较的过程是使人在思想上确定事物(现象)之间异同关系的思维过程。凡是比较,都是在一定关系上根据一定的标准进行的。
由于比较法很适合于初中生学习化学知识,所以教材中很多概念和实验都是用比较法引出或进行的,这种方法的作用应引起我们教者足够的重视。本文就比较法在初中化学教学中的突出作用,谈一些粗浅的看法。
化学学科与其他各门学科一样,都有一系列作为理论出发点的基本概念。虽然新课标已淡化对概念的要求,但对于学生的学习来说,弄清概念还是非常重要的。而巧妙的运用对比的方法可达到事半功倍的效果。
初中化学中,有许多的概念存在相似之处,而初中学生的年龄小识别能力较差,在学习概念时,往往只注意了概念的表象,而忽略了其本质属性,所以在教学化学概念时,首先要认真分析概念的特性和概念之间的内在联系,然后根据学生的年龄特点,选择几个关联密切的概念,让学生进行比较,使学生认清相关概念的差异。从而全面理解化学概念的本质属性,同时又进一步巩固相关的几个概念,发挥出举一反三的作用。
在教学构成物质的微粒时,教师可以通过表格让学生对原子、分子、离子进行比较,使学生充分认识它们之间的关系,找出它们之间区别,弄清楚这三种微粒都可以直接构成物质,分子由原子构成,原子和离子通过得失电子可以相互转化。然后再揭示出原子、分子的本质区别,即在化学变化中分子可再分,原子不可再分。这样一来学生不但同时加深了对这三种微粒的认识,还可以在此基础很自然地推导出化学变化及质量守恒定律的本质,有机地将几个概念串联起来。
化学概念不仅存在差异性,还存在着共同特性。许多化学概念看似“风马牛不相及”,但它们隐含着一定的共性,如果准确地把握它们的共性,运用这种特性就可以帮助学生理解概念、掌握概念。初中学生对事物的认识水平明显不如成人,所以,有相当一部分学生在一段时间内不能或没有把握概念之间的共性,从而使他们在学习化学时,学习效果不理想,所以需要教师在钻研教材时,注意挖掘各概念之间存在的共同性,在教学的前阶段做好铺垫教学,教学中阶段进行强化教学,教学后阶段拓展深化,使这类知识形成一个整体,也能提高对一系列概念的理解与巩固。
在教学离子符号时,首先复习原子的最外层电子排布和化合价,然后引导学生认清这三者之间的关系,引导学生明确:离子所带电荷数与元素(原子团)的化合价在数值上相等,正负号相同,同时再将离子符号与化合价的书写方法在位置、顺序、为“1”时是否省略等方面进行比较,并辅以练习。这样,以后学生再写离子符号和化合价就会觉得比较轻松。
初中生在学习化学概念时,暂时记忆力较强,一旦时间变迁,遗忘得也很快,用不了多长时间,在学生的记忆中或变得模糊不清,或相互之间张冠李戴。所以在教学之中,教师要正确处理好易混淆、难辨析的概念,抓住其本质属性,运用全方位的比较,使学生增强对记忆概念的深刻性,学生即使出现遗忘,通过回顾课堂上上课的情景,就会很快找到记忆的空间。
在起初教学溶质的质量分数和溶解度时,大多学生还能理解其意义,掌握其求法,但是时间一久,就会对这两个概念变得乱了套。我在教学时,就抓住四个方面进行比较:(1)溶质的质量分数描述的是溶液的组成,而溶解度是物质溶解性的定量表现;(2)溶质的质量分数是以百分数的形式出现的,而溶解度的单位是克;(3)溶质的质量分数通常情况下是不受温度影响的,而溶解度是受温度影响的;(4)饱和溶液的质量分数=溶质的溶解度/(溶质的溶解度+100克)。通过几个层次的比较,这两个概念学生也就不再容易混淆了。
化学是一门以实验为基础的学科,我们在突出重点和突破难点掌握知识时,都离不开实验教学。初中化学教材里安排了一系列的化学实验,包括教师自行设计和补充的某些实验,教学时采用比较的方法,可以有效地使问题的说明更准确,知识的落实更到位。
比较由于实验条件、环境或实验操作过程的改变而造成的现象、结论的改变,更有利于掌握化学基础知识,它比直接给出结论更具有说服力。比如:在说明CO2与水反应时,课本中的实验是将CO2气体通入盛有紫色石蕊溶液的试管里,通过溶液变红,来说明CO2与水反应生成酸性物质——碳酸。为了进一步说明碳酸的不稳定性,书本上继续将实验延伸,注重了环境、条件及操作过程的对比性,对已经变红的试管又重新加热,结果溶液又恢复至原来的紫色。通过这一操作现象的产生,可以让学生清楚认识碳酸具有酸性和不稳定性。这样操作对比,更有利于将相似而又不同的知识进行区分,使学生在今后的练习应用中会更加自如。
化学实验教学一个关键的基础就是得出准确的现象问题,只有现象准确,结论方可正确,它是关系到我们学生在学习化学学科中是否得心应手的一个重要因素。如果在此基础上加以实验对比,通过现象的不同(在同一环境条件下)有利于形成准确的化学概念,巩固所学的化学知识点,搞清物质性质的实质,达到全面掌握和应用化学知识的能力。还是以CO2与水反应为例,为说明CO2能够与水发生化学反应,且生成的碳酸具有酸性,我们可以安排一套对比实验装置,即将用干燥的石蕊试纸做成的三朵小花分别与水接触、与二氧化碳接触、与水和二氧化碳同时接触。同学们根据观察到的现象不同(即与水和二氧化碳同时接触的纸花变色)稍作分析,就不难得出:二氧化碳能使紫色石蕊试液变红的真正原因在于二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸使石蕊变红,而不是二氧化碳本身使石蕊变红。通过上述实验现象的对比,不仅培养了学生观察、分析问题的能力,而且更重要的是让学生对物质的化学性质有了更准确的掌握和深层次的理解,起到了一箭双雕的效果。诸如上述现象不同的对比实验,在初中教材中还有不少:如探究钢铁生锈的原因、探究二氧化锰对双氧水分解的催化作用等,像这样的现象对比,非常有利于学生带着问题去思考,从而理清知识实质、原因,最终找出问题根本之所在,以备知识的灵活运用。
初中阶段对O2、H2、CO2三种常见气体的制取,课本上都作了详细的讲述,让学生明确了实验装置在气体实验室制法的内容中占据一个非常重要的位置,是要求学生必须掌握的一个内容之一。在课堂上教师为了让学生全面掌握三种气体的实验室制法,可采取多种手段和有效办法:如学生分组组装展示、试题选择搭配对比、多媒体投影展示、实验能手竞赛等。教师有意识的通过上述系列活动,把三种气体制备装置有意放在一起,通过对比、观察、展示、区别,达到了学生熟练应用三种气体制备装置的目的。教师若恰当引导学生进行深入分析,认真研究,便不难得出气体制取的实验装置,要从①反应物的状态、②反应进行的条件、③气体产物的性质三方面综合考虑,这样的实验教学定会带来比较大的教学价值。像上述实验装置的对比实际非常有利于关键知识,易混知识的区分,会使学生运用此类知识显得非常轻松,得心应手。
在化学教学中,一般来讲,一个错误的操作导致得不出应得的结论,有时甚至得出一个完全错误的结论。所以教师通常要求学生尽量按照实验规定的要求正确操作,追求完美的实验效果。但是在实际教学实践中,学生往往会出现操作出错或失误,导致一个错误的实验结果产生。但是我个人认为少量的有意的或无意的错误操作会给化学基础知识的学习带来事半功倍的效果,正所谓是“吃一堑长一智”。在此方面最典型的莫过于初中CO还原CuO的实验,正确操作是“先通气,再点灯”,结束时“先熄灯,再停气”。如果在实验结束时,某学生先熄灯而未等装置冷却就很快停止通气,则会出现红色固体又重新变成黑色的现象。如果出现上述情况,教师要引导学生大胆分析失败的原因并据此而大做文章,让学生展开讨论,找出问题的实质,像这样的错误操作,有时甚至比正确操作带来更好的教学效果。教师只要引导学生正误两面对照分析,对知识进行矫正理解、深化,定会收到潜移默化的实验教学效果。
综上所述,比较法在初中化学教学中有着突出作用。它不仅能使一些不容易掌握的概念变得简单而直观,也使得化学实验的教学更加富有思考性和逻辑性。在具体的教学过程中,教师如果根据教学内容的实际情况,巧妙地设计一些对比,既可帮助学生深刻理解和掌握教学内容,又能激发学生学习化学的好奇心和积极性,培养学生的化学思维能力。