在初中化学实验教学中培养学生对比实验能力的探索

2018-05-14张卫东

科技风 2018年10期

关键词：培养

张卫东

摘要：本文阐述了在初中化学实验教学中培养学生对比实验能力的意义、途径和方法。在初中化学实验教学中，应根据学生的认知水平和特点，设置循序渐进的对比实验能力培养目标。同时，结合不同化学实验教学环节的功能特点，有计划、有目的、系统地运用各种不同的化学实验教学环节实现培养学生对比实验能力的各种目标。

关键词：初中化学实验教学；培养；对比实验能力

1 在初中化学实验教学中培养学生对比实验能力的意义

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验是学生学习化学的重要内容，也是学生进行科学探究的重要载体。化学实验，尤其是对比实验，不但能使学生获得知识和技能，掌握科学探究的过程和方法，而且能培养学生良好的思维品质，提高分析问题和解决问题的能力。在初中化学实验教学中培养学生对比实验能力是实现学生三维发展目标的有效途径之一。

2 初中化学对比实验的定义和学生对比实验能力的含义

初中化学对比实验是指单一变量的、其它条件相同的一组或多组实验，通过对实验现象的比较分析，探究某种因素与实验对象发生的变化的关系，从而揭示物质的变化规律。对比实验比其他实验的可信度更高，说服力更强。

学生对比实验能力指学生依据对比实验研究课题，提出问题，猜想影响实验结果的各种因素，然后根据对比实验的原则、要求和方法，设计实验方案，实施对比实验，并对实验现象进行分析，得出相应的结论的能力。

对比实验探究集中体现了提出问题、猜想假设、设计方案、实验探索、形成结论的科学探究的全过程，学生在对比实验探究中亲身经历知识的生成过程，体验实验探究中发现问题、解决问题的快乐，同时提高实验探究能力。

3 培养学生对比实验能力的途径和方法

在初中化学教材中有不少对比实验，但照本宣科并不能有效培养学生的对比实验能力。培养学生的对比实验的能力，必须根据学生的认知水平和特点，在学生学习的不同阶段，设置循序渐进的对比实验能力的培养目标，对实验教学内容进行深加工，结合不同化学实验教学环节的教学功能特点，精心设计实验教学过程，有计划、有目的、系统地运用各种不同的化学实验教学环节实现培养学生对比实验能力的各种目标。

3.1 精心创设问题情景，培养学生的对比实验意识

在学生学习化学的初始阶段，培养学生对比实验能力的主要目标是激发学生的学习兴趣，培养学生的对比实验意识。因此，在教学中，应注意精心创设问题情景，利用问题情景渗透对比实验思想，培养学生的对比实验意识。

例如在学习课题2氧气实验23[1]硫在氧气中燃烧时，可设计这样的实验教学问题情景：

探究一，将硫放在空气中，观察现象。

探究二，将硫放入装满氧气的集气瓶中，观察现象。

探究三，将硫在酒精灯上点燃，离开酒精灯，观察现象。

探究四，将点燃的硫放入装满氧气的集气瓶中，观察现象。

同时提出问题，启发学生进行思考：以上的实验现象有什么相同和不同的地方，说明了什么问题？让学生初步感受反应条件对化学反应的影响，培养学生的对比实验意识。

3.2 通过猜想和讨论，提高学生的对比实验分析能力

在学生经过一段时间的学习，具有一定的对比实验意识后，可通过猜想和讨论的教学环节，提高学生的对比实验分析能力。

例如，学习二氧化碳的性质——探究二氧化碳溶于水时，有没有发生化学变化时，受知识阶段性的限制，学生不容易理解二氧化碳与水反应生成碳酸。为此，将探究学习过程进行改进，增加猜想和讨论环节。

探究学习过程为：

环节一，用试管取适量实验64[2]探究二氧化碳水溶性时制得的二氧化碳水溶液，滴入几滴紫色的石蕊溶液，振荡，观察现象。

环节二，讓学生猜想紫色的石蕊溶液变成红色的可能的原因，据此尝试设计对比实验进行探究。

环节三，将学生设计实验方案与教材实验65[3]用四朵石蕊溶液染成的干燥纸花进行对比实验的实验方案进行对比分析，取长补短。

环节四，按教材65的实验方案进行对比实验。

环节五，实验后，组织学生讨论以下问题：第一朵纸花喷上稀醋酸，起什么作用，使纸花变色的物质可能是什么？第二朵纸花喷上水，起什么作用，第一、第二朵纸花的实验说明什么问题？第二、三、四朵纸花的实验分别得出什么结论，合在一起又说明了什么问题？

通过讨论，使学生理解对比实验中各组实验所起的作用，从而提高学生的对比实验分析能力。

3.3 通过较为典型、规范的对比实验，让学生掌握对比实验设计思想

在学生具备一定的对比实验分析能力后，可通过较为典型、规范的对比实验，让学生掌握对比实验设计思想。

例如学习课题2金属的化学性质——探究金属与盐酸、稀硫酸的反应[4]。教材的实验体现了对比实验的设计思想，但还不够规范。为了让学生掌握对比实验设计思想的精髓，可对实验探究过程进行改进。

改进后的实验探究过程如下：

探究一，探究金属与酸反应的现象和产物。

在试管中放入一小块镁，加入5mL稀盐酸，再用燃着的木条放在试管口，观察现象，得出结论。

探究二，探究实验条件对实验现象的影响。

环节一，铁片和铁粉分别与5mL20%的盐酸反应。

环节二，锌片分别与5mL20%的盐酸、5mL5%的盐酸反应。

环节三，锌片分别与5mL20%的盐酸和5mL20%的醋酸反应。

探究三，按教科书完成探究实验。

通过补充探究二，让学生掌握对比实验的设计思想：进行对比实验时，要注意实验条件的控制，除单一变量外，其他实验条件均相同。对于本实验而言，一是金属的形状和用量要相同；二是用相同体积、相同浓度的同一种酸。学生掌握对比实验的设计思想后，再进行探究三，探究镁、锌、铁、铜的活动性顺序，得出的结论将更为科学可靠。

3.4 在對比实验活动中提高学生对比实验的设计能力

在学生掌握对比实验设计思想后，让学生进行对比实验活动，在实践中提高学生对比实验的设计能力。

例如，在学习酸和碱的中和反应时，按教材实验108[5] 进行实验，学生对指示剂酚酞溶液的作用不是很理解。为此，提出问题：在这个实验中，酚酞溶液起什么作用，加酚酞溶液和不加酚酞溶液会有什么不同，你能将这个实验改成对比实验吗？

学生按照自己设计的对比实验方案进行实验。

学生通过观察对比实验的实验现象发现，氢氧化钠稀溶液与稀盐酸反应并无明显的实验现象，在实验中加入酚酞溶液是为了显示氢氧化钠稀溶液与稀盐酸反应的进程。

实验后，提出问题：酚酞溶液的颜色发生什么变化，为什么会发生这样的变化，改用紫色石蕊溶液可以吗？调换氢氧化钠和稀盐酸的滴加顺序，行不行，哪种滴加顺序实验效果更好？如何控制实验，使酸碱恰好完全反应？让学生深入探究，更好地理解中和反应的实质。

3.5 通过典型实验习题，提高学生运用对比实验解决实际问题的能力

学生具备一定的对比实验能力后，在期末复习中可利用典型的实验习题，提高学生运用对比实验解决实际问题的能力。

例如，让学生探究一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠的成分。

学生根据氢氧化钠的性质，猜想这瓶药品的成分，并设计对比实验方案，实施实验，得出结论。

学生在运用对比实验解决实际问题的过程中，始终保持强烈的探究欲望，加深对物质的组成、性质和变化规律的理解，巩固所学的知识和技能，实现了有效复习。

实践证明，在化学实验教学中培养学生的对比实验能力，有助于学生透过实验现象理解物质变化的规律，掌握科学探究方法，提高科学探究水平以及分析问题、解决问题的能力。因此，在教学中应根据学生的认知水平和特点，结合学习内容，有目的、有计划、系统地培养学生的对比实验能力，提高学生的科学素养，促进学生的全面发展。