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对比教学法在中学化学教学中的应用

2011-08-08

化学教与学 2011年11期
关键词:晶体高中化学物质

成 群

(江苏省华罗庚中学 江苏 金坛 213200)

对比法是准确揭示事物之间的本质联系与区别的科学研究方法。在教学过程中巧妙合理地运用对比法,可以更为准确地理解事物的本质特征,区分相近事物,把握事物之间的内在联系及其变化规律,使已学知识更加深刻而牢固,使学生获取的新知识更加鲜明准确,使零散的知识集成与系统化,有利于构建点、线、面、体的一体化知识体系,最终实现新旧知识的平稳有效过渡、训练学生科学思维方法、培养学生综合分析与解决问题能力的教学目标。

一、对比教学法在化学教学中的意义

化学作为自然科学的一大门类,它是在原子、分子、离子及以上层次研究物质的组成、结构、性质及变化规律。其研究对象不仅包括自然界原本存在的物质,也包括人类在生产和科学实践中创造的新物质。它所面对的是一个庞大的物质世界,掌握物质结构、性质、功能的变化规律及物质的共性与特性,是学习和研究化学的基础。

在高中化学的学习中,学生所要面临的知识具有繁、难、杂等特点,因此,采取有效的方法,将大量的知识进行梳理和整合,使学生更易接受和理解,进而提升学生自行分析和解决问题的能力,有着非常重大的意义,而 “对比教学法”正是合乎这一要求的教学方法。

对比法在化学研究与教学中具有广泛的应用。许多基本概念、基本理论方面的知识:如物质的量、元素周期表与元素周期律、分子结构理论、有机化学反应历程等内容的教学,若采取简单的讲述法,平铺直叙,则显得零散,不得要领。而采取对比法进行教学,可以使学生在面对新知识的学习时,先找出共同点及其普遍规律,再引导学生寻找不同点,能有效摆脱陌生感,迅速找到轻松入门的途径,激发学习的兴趣,增加学习的主动性,使学生更顺利地接受新知识并系统化。

二、在化学教学中运用对比教学法的作用

新课程改革必须面对的一个问题就是如何使课堂教学效益最大化。提高教学效果是新课程改革对教师教学提出了更高的要求,也是广大教师所追求的目标。教学要达到有效,就要用适合学生发展水平的方式方法阐述学生所学的内容,若所采用的方法不易被学生所接受,那就达不到相应的教学目标,也就不可能有好的教学效果。

而纵观整个高中化学新教材,不难发现,教材的许多内容本身就是用对比法来阐明,尤其是基本理论部分。也就是说,对比法是编写教材的一种重要思路,自然也应该成为教师讲课的思路,而使用对比法教学,让学生的思维在对比中发生碰撞,能增强学生学习的敏锐性,能充分调动学生学习的积极性,利于学生全方位思考问题,利于学生在课堂上来体验、感悟科学家发现、探究、解决问题的过程,进而更容易地接受和理解新的知识和新的科学研究方法,从而达到预定的教学目标,获得优秀的教学效果。

具体来说,对比教学法的优点,体现在以下几个方面。

1.有助于学生思维能力的培养

一位著名作家曾说过:“假如一个人能见出显而易见之异,我们不会说这个人有了不起的聪明,我们所要求的是要看出异中之同或同中之异”。化学是一门实验科学,学习的一个重要方面就是要学会一种创新的带有实验性质的逻辑思维,因此,对于教师而言,传授一种思维方式,引导学生自主地思考,从而形成自己的见解和观点,是最重要的一项任务。而对比教学法的运用,让学生通过对比分析,发现其内在的特征与联系,再经过推导总结进而掌握这些知识,能不断地锻炼学生的逻辑思维能力。

2.有助于学生进一步牢固掌握基本理论知识

在高中化学教学中,对于那些存在着联系和区别的基本概念,学生往往抓不住其本质特征,导致概念混淆不清。因此,采取对比的方式,将相关的知识点整合到一起,引导学生进行对比、筛选,减轻学生的学习难度,调动学生的学习主动性,使学生更好、更牢固地掌握所学知识。

三、化学教学中对比教学法的分类

对比教学法是中学化学教学中使用的非常多的教学方法之一,那么常用的对比教学法在教师日常教学中可以分成哪几类呢?笔者认为对比教学法主要可分为以下4类:

1.列表对比法

列表对比是把相近或相似的概念、数据列成表格,通过对比加深理解或者发现总结相应规律。例如,在必修1“气体摩尔体积”这一节的教学中,教师可以利用下表:

物质 摩尔质量g/mol 密度 1mol物质的体积Al 26.98 2.70 g/cm3 Fe 55.85 7.86 g/cm3 H2O 18.02 0.998 g /cm3 C2H5OH 46.07 0.789 g /cm3 H2 2.016 0.0899 g/L N2 28.02 1.25g/L CO 28.01 1.25g/L

学生通过计算对比,发现物质体积的规律:相同条件下,1mol固体、液体体积各不相同,而1mol气体的体积却几乎相同,然后再引导学生根据这些规律,推导相应的影响体积的因素。显然,这样的教学方式,让学生充分参与进来,有利于学生对气体摩尔体积这一中学化学中十分重要的基本概念的理解。

在必修2不同类型的晶体这一节内容的学习中,学生一下子接触分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体这四类晶体,在概念的理解及物质的分辨上容易引起混淆,教师在教学中可以归纳引出下表:

类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体构成微粒 阴阳离子 分子 原子金属阳离子和自由电子微粒间作用力 离子键 分子间作用力 共价键 金属键是否存在分子 无 有 无 无硬度熔沸点实例 NaCl O2 SiO2 Cu、Fe原子晶体>离子晶体>分子晶体差异较大,一般不比较

通过列表对比四种不同类型的晶体,找出它们之间的区别、联系,结合具体实例进一步强化学生对这四个概念的理解和记忆,同时给出最重要的考点:硬度、熔沸点的比较,使知识系统化、深刻化。

2.图像对比法

图像对比是利用物质间相互关系,绘制成图像加以比较的一种方法。例如,近几年江苏高考中对结晶这一基本实验操作考查十分频繁,而在整个高中化学教学中,仅在物质的分离与提纯这一节的内容中涉及结晶,如何让学生对蒸发结晶和降温结晶这两种结晶方法充分理解并掌握?利用教材所提供的KNO3、NaCl两者的溶解度曲线图,对比分析两者的溶解度变化,让学生能更直观地感知结晶生成的过程,加深对结晶这一实验操作的理解,从而掌握两种结晶方法的选择使用。

3.实验对比法

实验对比法是利用两个或两个以上的实验组,通过对实验结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系的一种方法。例如在必修1“胶体性质”这一节中,讲解丁达尔现象时,可以选择Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液进行光照的对比试验,学生通过两个实验的对照,轻易的找到溶液和胶体的性质差异,对丁达尔现象的理解也会比较深刻。在“元素周期律”这一节内容时,金属钠镁铝的金属性变化规律就可以通过分别与水、酸反应的对比实验来解决,根据反应的难易、快慢总结得到规律。化学是一门实验为基础的学科,实验对比法是日常教学过程中使用最多的教学方法之一,很多化学规律、物质性质都可以由教师设计对比实验来帮助学生理解掌握,用好实验对比法可以大大提高教师的教学效率、学生的学习效率。

4.实物对比法

实物对比法是利用两个或两个以上的实物(实验仪器或者相关模型),通过对实物的观察和分析,来探究实物或实物所代表的一类物质的特点的一种方法。如在一定物质的量浓度溶液配制这一节中,笔者引入容量瓶这一实验仪器时,就是从初中内容入手,引导学生分析初中常见仪器烧杯、量筒在配制一定浓度的溶液时各自的不足,同时对比烧杯量筒各自的优点,手持烧杯量筒进行对比,取长补短,最后量筒坐入烧杯,得到容量瓶的雏形,通过这样的方法,学生对容量瓶的理解非常深刻,对于容量瓶使用时的注意点也不需要去反复强调,学生自然而然的理解掌握了。而另一重要的定量仪器滴定管的介绍,也可以将酸式碱式滴定管进行对比,观察结构上的不同,从而理解两种滴定管在使用上的差异。另外教学模型对比也是常用的实物对比,在讲解物质结构中密堆积和晶胞计算时,教师一般都是选择将典型晶胞模型进行展示对比,得到不同堆积方式,不同晶胞计算时的差异。

四、运用对比教学法应注意的问题

如何用好对比教学法对于解决高中化学的有效教学具有十分重要的意义,那么,运用对比教学法时要注意什么问题呢?

笔者认为在具体的教学过程中,应针对不同的知识点,灵活使用不同的对比方法。因此,在运用对比教学法的时候,应注意以下几点:

第一,要善于发现比较对象之间的联系,选择恰当的比较对象及恰当的比较点。不是所有的知识点都需要进行比较分析,也不是所有的异同点都值得比较。教师应引导学生学会筛选知识点并选择合适的对比方法自行分析比较,从而提高学生的科学研究能力。

第二,在采用对比教学法的过程中,不能浅尝辄止,而应层层深入,直到学生充分理解掌握所对比的相关知识。教师在教学过程中不仅要引导学生求“同”求“异”,还要鼓励、引导学生深入探究其背后的原因,正所谓“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。”

总之,对比教学法的运用,有利于构建点、线、面、体的一体化知识体系,有助于培养学生透过事物表象找出本质异同的深层分析探究的能力。它给学生创造了深入思考、积极联想和生动活泼的学习氛围,有助于训练学生科学的逻辑思维方法,如果能正确合理的运用这种教学方法,将获得事半功倍的教学效果。

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