寻找化学实验教学的栖居地——巧设对比实验，培养学生化学实验探究能力

胡巢生

（宿迁市宿豫实验初级中学 江苏 宿迁 223800）

对比是科学研究中最常用的基本方法，对比是辨别异同，区分事物之间相同点和不同点的逻辑方法。 物质普遍存在的个性与共性， 是我们进行对比的客观基础，对物质进行对比，可以采用不同形式。 对比实验可以运用于课堂教学的引入、讲授新课、复习巩固各个环节，从实验装置、操作过程、使用先进教学技术、优化认知过程等方面发挥对比实验的功能。 从而收到良好的教学效果。 不仅能使学生更有效地获取知识，还有助于培养学生的各种能力， 所以在教学中应尽量多的采用对比实验。

一、改进实验装置，增强对比实验效果

1．燃烧条件的对比实验装置

在探究“燃烧的条件”实验后，补充下列实验：①当铜片上的白磷燃烧时，用小烧杯罩住则熄灭，拿开则燃烧，更好的说明燃烧必须和氧气接触；②把热水中的白磷用漏斗罩住再通入氧气， 热水中的白磷即燃烧起来，火光闪烁，烟雾弥漫并发出“扑扑”的响声，出现“水火相溶”的美妙奇观。 水底也能燃烧！ 让学生惊叹不已。 此实验现象明显，直观性强，不仅增强了学生的学习兴趣，而且会使学生对物质燃烧的条件有特别深刻的认识。

2．固、液反应制气的对比实验装置

固、液反应不用加热制取气体是初中化学重要的实验之一，一种装置可能有多种功能，一种任务可以由不同的装置来完成。 因此，利用实验装置进行有效的探究教学为化学实验教学开辟了新的途径，也为探究教学找到了新的切入点。 一种装置的多种功能往往通过归纳综合而得来，一种任务的多种途径往往通过分析解剖或装置改进而得来。

（1）利用一种装置制取多种气体

气体制备实验中，通过固体与液体不用加热来制备下表气体。

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如果放宽条件至可以加热，其制备气体的种类和方法将大大增多。

（2）利用相同原理改进不同装置

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增强实验内容的探究性是培养学生探究能力的有效途径，通过以上对制气实验装置的改进探究，有意暴露教学实验中的矛盾，引导学生发现问题，让学生从原理上理解了装置功能与优劣。 课堂教学中，应多做设计性、探究性实验，探究的内容可以是条件、装置、步骤、产物、异常现象、失败原因的探究，也可以是实验绿色化、趣味化、生活化、现代化。 既可拓展学生的视野，又可培养学生的发散思维能力。

二、分层对比，强化认识

在新课程鲁教版九年级化学第五单元课题2 《中和反应及其应用》教学中，通过对稀HCl 与NaOH 溶液中和反应的开放性探究活动，引领学生进一步发展科学探究能力， 教学时， 通过设计实验方案， 探究稀HCl 与NaOH 溶液的反应，启发学生的学习兴趣。

酸和碱的中和反应是酸碱盐性质学习中的一个重要反应，在生产生活中应用也很广，因此设计一些与稀HCl 和NaOH 溶液反应有关的对比实验， 会增强学生对中和反应本质的理解。 通过前面的学习，学生对对比实验的设计已经有一定的经验，因此，本实验只提供药品，让他们思考设计出几套对比实验的方案。

思路： 引导学生根据所提供的稀HCl、NaOH 溶液、酚酞试液、石蕊试液、pH 试纸、温度计设计出对比实验方案： ①把稀HCl 滴入NaOH 溶液反应， 和先往稀HCl中滴石蕊试液，再往其中滴加NaOH 溶液，二者进行对比。 ②先用pH 试纸分别测试反应前NaOH 溶液和HCl溶液的pH 值，然后把再把稀HCl 滴进NaOH 溶液中，并连续测定溶液的pH 值，看其如何变化。③把稀HCl 滴进NaOH 溶液，和先往NaOH 溶液中滴入酚酞试液后，再往其中滴加稀HCl， 二者进行对比。 ④先用温度计测定稀HCl 和NaOH 溶液的温度，再测定反应后的温度，二者进行对比。

实际教学情况：学生不仅设计出了和教材上一样的实验方案，而且他们知道了只要善于思考，还可以运用学过的知识自行设计出更多的对比实验来证实这些无现象但又很重要的反应的发生， 真正实现了 “活学活用”。

三、深度对比，强化概念的形成过程

化学学习中的概念原理性知识一直以来是学生学习的难点，这些知识抽象、概括性强，学生必须在理解的基础上才能真正掌握，利用化学实验的直观性增强概念原理教学的有效性，特别是设计和使用对比实验呈现概念的形成过程，促进学生深入理解概念是很好的教学策略。

运用对比实验改进新课程鲁教版九年级化学第三单元课题3 催化剂概念的教学过程。 按照教材上的催化剂有关内容进行教学时发现， 学生会出现一些认识误区：（1）由于在过氧化氢和氯酸钾的分解反应中都使用的是二氧化锰做催化剂，所以学生认为只有二氧化锰是催化剂；（2）催化剂都能很显著地加快反应速率。 如何帮助学生消除学习误区，建立比较全面、科学的催化剂概念呢？于是，进行了以下的实验设计：

1．对比实验①：有无催化剂对比实验

取两支试管，加入等质量相同溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液，向一只试管中加入少量MnO2固体，立即剧烈反应，放出大量气体，另一只试管中无明显现象，再设计二个小实验探究MnO2固体在化学反应前后本身的质量和化学性质是否改变。 让学生充分感受到催化剂对反应速率的影响，对比有无催化剂的不同。

2．对比实验②：不同催化剂催化效果对比实验

在学习了双氧水制取氧气中二氧化锰作催化剂起催化作用的知识后，为了让学生更深入地理解催化剂的特点，取二支试管，加入等量相同溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液，其中一支作为空白对照，向另一支试管中加入少量的氧化铁（铁锈）粉末，观察到氧化铁也能使反应速率加快，但是比较平稳，没有加入MnO2剧烈。这组实验的设计旨在让学生感受到催化剂有多种，催化的效果有差别。 在学生整个探究过程中，及时给予学生必要的帮助和指导。 结果，实验现象明显，实验结论明确。

在以上几组对比实验的基础上，引导学生讨论催化剂概念的内涵和外延， 达到对催化剂认识的几点共识：第一： 催化剂能够改变反应速率， 可能加快或减慢；第二：不同的催化剂对同一反应催化效果不同；第三：同样的催化剂并不能催化所有反应，催化剂与反应有特定关系。 通过以上二组对比实验的设计、实施以及相关问题的讨论， 学生对于催化剂的认识就比较全面、 科学、准确， 对于学生今后进入高中的学习打下了比较好的基础。

四、继时对比，发展认识

继时对比是相对于同时对比而言的，指的是比较对象先后呈现，在实验设计中，使学生在获取知识的同时，了解变化的过程和本质，实现“结论与过程”的统一，指导学生在做实验时，不仅注重最后的结果，还要仔细观察反应变化过程中的现象，激发学生去探究发生这些现象的本质。 对一些实验可以在原实验的基础上补充，增加对比实验，以增强学生对这方面知识的理解和深化。

探究二氧化碳与水的反应时，预先准备了几朵用紫色石蕊染过的干燥“小花”，通过一组花的实验（醋酸喷花、清水浇花、气吞小花、水气润花、热风吹花），让学生体验对酸能使紫色石蕊变红的认识。

上述教学片段中，对教材中的“小花”实验进行了精心设计，每一个实验都冠以四字标题，用电吹风替代酒精灯，使之更富人文性、趣味性，达到了创设良好问题情境、激发学生探究兴趣、提高问题探究效率的预设目的。结合醋酸与紫色石蕊试液作用的探究，提出“花的一组实验中有哪些实验可以不做？ ”这一问题，引领学生展开反思评价，使实验探究的环节更为完善，实验探究的层次更为清晰。

以上通过几个案例介绍了我们在新课程实施过程中运用对比实验精心设计、优化实验装置、操作教学和学习过程，能够增强教学效果，还可以逐步培养学生控制变量的科学研究方法， 渗透学科思想方法的培养，提高学生的科学素养。

［1］ 王继良．对比实验在中学化学课堂教学中的应用［J］，化学教学，2006，（6）：8－10

［2］ 倪娟．关于化学学科教育的几点认识［J］．化学教育，2008，（11）：45

［3］ 刘知新．化学教学论（第2 版）［M］．北京：高等教育出版社，2004：35－40

［4］ 茅树国，龚维新主编．中学化学实验大全［M］．济南：山东科技出版社，1988：192

［5］ 刘成坤．新课程教学改革实验工作中的问题与对策［J］．中学化学教学参考，2008，（1－2）：19－21

［6］ 吴俊明． 议当前实验教学的改革和创新 ［J］． 化学教学，2004，（4）：1－4