实验教学中巧用对比实验

苗运良

（江苏省徐州市贾汪区耿集中学 江苏 徐州 221126）

刚从《奇妙的二氧化碳》的课堂上下来，先说说在课堂上遇到的一个问题：二氧化碳跟水反应生成碳酸使紫色石蕊试液变红的演示实验中，把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，液体颜色应该是由紫色逐渐变红色的，但是不很明显，这时我听到有些学生在下面偷偷地说：“不好意思，实验失败了！”这时我把原来准备好的没有通入二氧化碳气体的紫色石蕊拿过来放在一起，什么都没说，学生马上惊讶：变红了！所以我想说的是：在实验教学中，要注意运用对比实验。

初中化学是启蒙学科，如何培养学生的学习兴趣和探究能力至关重要。实验是培养学生兴趣和能力的最基本手段和最有效的方法，尤其是对比实验对学生创新能力的培养和思维能力的提升起着无可替代的作用，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。就上面这个实验而言，如果教师没有想到做对比实验，或者说，没准备作为对比的石蕊试液，恐怕要费很大的周折才能说清楚颜色变化，还不一定能让学生信服的。在这个实验中，我认为还要准备另一个对比实验：通入二氧化碳气体的已经变为红色的石蕊试液，要预留一半在另一支试管中，其中一支试管在酒精灯火焰上加热，另一支试管做为对比，然后把三支试管放在一起比较，现象就会更加明显，也不用很多的语言来解释了。

下面就结合本人多年来的教学实践谈谈如何巧用对比实验，让实验发挥最大的作用。

一、设计对比实验目的要明确，易于引导学生对比

做实验的目的，是为了探究问题，而对比实验是探究问题的最佳途径，要想做好实验，就必须明确做这个实验的目的是什么，为了达到这个目的，设计什么样的实验，以及什么样的对比实验，用来说明什么，或者说用来排除什么。举个例子，在学习催化剂的概念时，我们知道二氧化锰作为过氧化氢制取氧气的催化剂符合以下特征:能加快这个反应的速度、本身的质量和化学性质不变。这里就针对加快反应速度设计一个简单的对比实验：取两支相同的试管，加入过氧化氢溶液，其中一支试管加入二氧化锰，另一支试管不加作为对比，能不能加快反应速度就一目了然了。在这个实验中，学生很容易产生这样的疑问：其他固体物质是否也能用来作此反应的催化剂呢？老师可以根据学生的好奇心，引导学生通过对比实验来寻找答案：把需要验证的物质分别放入过氧化氢溶液中，通过对比不难得出结论。

本文开头所提到的二氧化碳能和水反应生成碳酸这个实验，由于没有明显现象，不利于观察。所以课本上设计了将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，能使紫色石蕊试液变红，事实上颜色变化还是不明显，在这个实验中学生难免会误以为是二氧化碳气体使紫色石蕊试液变红的，那么我们该如何设计实验让学生明白不是二氧化碳气体而是二氧化碳气体和水反应生成的碳酸呢？个人认为下面这组对比实验比较好：设计四个实验进行对比，首先要准备四个用石蕊试液喷洒过的干燥的纸花。第一个实验，向干燥的纸花上喷稀盐酸或者稀硫酸，用以说明酸液可以使紫色石蕊变红；第二个实验，向干燥纸花上喷水，用以说明水不能使紫色石蕊变红；第三个实验，把干燥的纸花放入盛有干燥的二氧化碳气体的集气瓶中，这个实验用以说明二氧化碳气体是不能使紫色石蕊变红的；第四个实验，将干燥纸花喷完水后，放入盛有干燥的二氧化碳气体的集气瓶中，此时纸花变红了。这样四个实验对比，学生更容易理解不是水，也不是二氧化碳气体使紫色石蕊变红的，而是二氧化碳气体和水反应生成的一种酸性物质使紫色石蕊变红的，然后再提一下碳酸就可以了。

二、设计实验要简单明了，易于操作

化学是初中生的启蒙学科，学生刚刚接触化学，特别是实验，学生一接触实验就非常兴奋，就管不住自己了。尤其是农村中学，条件差，很多实验没有条件做，偶尔做实验，学生那叫一个放松，说是眉飞色舞都不过分，实话说，兴趣是很浓，但是容易得意忘形，只顾看热闹，就没有学到该掌握的知识。所以我认为我们设计实验应该尽量简单明了，容易理解和操作。

举个例子，上教版九年级化学课本第四十六页第六题，要求设计实验验证呼吸作用确实产生了二氧化碳气体。按照我们老师的思维，应该设计这样的实验:人体呼入的空气应该先通入氢氧化钠溶液以除去空气中的二氧化碳气体，然后通过人体的呼吸作用，呼出的气体再通过澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊从而证明人体呼吸作用产生了二氧化碳气体。我个人认为这个实验虽然很严谨，但是对于刚刚接触化学的初三学生来说，有点儿复杂了，暂时还不适合。不如设计一组简单的对比实验：只需要用两支相同的试管，分别盛有相同的澄清石灰水，然后同时分别吹气和通入空气，只要比较澄清石灰水变浑浊的快慢或者浑浊程度即可。同样能说明问题，我们为什么不设计简单可行的实验而去选择复杂、难以操作的实验呢？

三、设计实验要控制变量，具有可比性

既然是对比实验，就一定要有可比性。所谓可比性，简单的说就像百米赛跑一样，运动员要在同一起跑线上，还要听到发令枪声同时起跑才具有可比性，谁要是抢跑了，要作废的。这样的对比才具有可信度和说服力。例如：溶解现象这一章，第一节物质的溶解，要探究影响固体物质溶解速度的因素。若是想说明搅拌能加快固体物质的溶解速度，设计对比实验最能说明问题：两个烧杯，放入要溶解的固体，加入水，一个要搅拌，另一个不要搅拌，进行对比。但是要注意：第一，两只烧杯要大小相同。第二，所加的固体物质和水要一样多。第三，水的温度要一样，固体颗粒大小要一样。在这样的前提下，才具有说服力，也不需要过多的语言来叙述。再例如，在比较金属的活动性顺序的实验中，若要是用稀硫酸或者稀盐酸来证明锌、铁、铝、镁、铜等金属的活泼性，所设计的对比实验中就要强调这些变量要相同：温度、酸的浓度、金属的形状或者金属和酸的接触面积等等。

另外，设计对比实验还要有利于培养学生的合作精神，使学生的实验能力得到共同提升。有些对比实验过程比较复杂，步骤较多，再加上初学者知识面窄，若独立完成某些对比实验，往往效果不佳。因此教师应引导学生分工合作，分组实验，分类完成，既做好小组内的实验对比，又做好每组间的实验对比，然后相互讨论，分别查阅相关资料，并共同对各方资料进行整合和研讨，共同得出相关结论。通过类似的合作，既节约了时间，又获得了共同提升，切实起到了“一加一大于二”的效果，同时也培养了学生合作的能力，为学生将来的发展打下坚实的基础。