运用对比思维培养初中生化学自主学习能力

周才萍

摘要：通过案例详细阐述了如何在实验教学、元素与化合物知识教学、化学基本概念教学中培养初中生的对比思维能力，如何运用对比思维引导学生学习，以提升学生的思维品质，为学生的终身学习蓄力。

关键词：对比思维;实验教学;元素与化合物教学;概念教学

文章编号：1008-0546（2019）03-0013-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B doi：lO.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.003

能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为是具有科学精神的重要表现。初中化学虽是启蒙教学，但为学生开启化学之门，培养和发展学生的思维能力，提升学生的思维品质，同样是初三化学教师的至高追求。善用“对比”的思维方法是学生最基本、最易于接受和掌握的一种科学学习方法。善于“对比”不仅能帮助学生弄清易混难辨的知识点，把握知识的内涵与外延，提高应用知识的能力，更是提升学生自主学习能力的有效手段。

在初中化学教学中，如何培养学生的实验观察能力、如何引导学生轻松认识纷繁复杂的化学物质、如何引导学生理解晦涩难懂的化学基本概念，是整个初三化学教学的重点和难点，下面笔者结合初三化学教学案例，谈谈自己的做法。

一、运用对比思维培养学生的实验观察能力，手到眼到现象明

化学是一门以实验为基础的学科，教师们都知道让学生动手实验的好处，但在实际教学中，能保证学生经常进行分组实验的教师少之又少。以我校为例，化学组有10位专任教师，共担任17个班级的化学教学，平时能开齐开足学生实验的只有两位教师任教的三个班级。

笔者始终认为，实验教学是化学教学的重要组成部分，没有了实验，化学便失去了其最有味道的部分。而如何让实验教学发挥应有的教学效果？培养和提升学生的实验观察能力，尤为重要。如果学生连观察实验的能力都不具备，又如何谈创新呢？在教学中，笔者常提醒学生，在实验中，要多运用对比思维，尤其是观察实验现象时，我们若多注意比较现象中的异同点，实验时手、眼、心同时到位，就更能准确抓住每一个实验现象，实验后也能有条理地进行总结和梳理，这样以研究者的姿态对待每一个实验，实验效果就会不一样。

以沪教版初三化学教材上册第五章第一节《金属的性质和利用》中“金属与酸溶液反应”的教学为例，笔者设计了一组对比实验。取等量同种稀盐酸于五支试管内，分别将大小一致的金属镁条、铁片、锌片、铝片、铜片打磨后投入上述试管中，观察发生的现象。在引导学生观察时，提示大家注意观察这五支试管内出现了哪些相同的现象和不同的现象，并试着根据现象进行分组研究。学生很快就纷纷回答，有四支试管内的金属片上都有气泡冒出，而铜片上无明显现象;四支有气泡产生的试管内，气泡速率不同，从快到慢的顺序依次是镁、铝、锌、铁;摸试管壁，投入镁带的试管明显发烫，且镁带上浮，还能听到“嘶嘶”的声音。在整理该组实验时，学生们很快按照现象异同画出思维导图，对金属与稀酸溶液反应的共性和个性的理解也就水到渠成了。

在教学中，笔者常用学生喜爱的小游戏“找不同”来打比方，如果划分区域后进行逐一对比，成功率就高，观察化学实验也要善用对比。不仅要纵向比，即比较单一实验中反应前、反应中、反应后各现象的异同点;还要善于横向比，即比较多组实验中各现象的异同点，并根据现象中的异同点尝试归类，从而全面掌握物质性质。“外行看热闹，内行看门道”，当我们掌握了观察要领，实验中做到“手到、眼到、心到”，实验时能有条理按步骤进行，实验效果就凸显了。

2018年苏州市初三化学实验考查，涉及到了碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应的对比、铝片与铜盐溶液反应的对比、酸碱中和反应中不同指示剂的对比等，是历年实验考查中最复杂的，所有设计均指向学生对比思维能力的考查。善用对比思维的学生，不仅实验时有条不紊，实验中现象观察记录全面到位，实验要点整理时，更是能从实验的异同点、物质性质的异同点、反应原理的异同点、微观解释反应的异同点等来逐一梳理。2018年中考中，笔者所任教的两个班的化学中考成绩在平行班中名列前茅，同时也是学生实验开设最多的班级。

二、运用对比思维进行元素化合物教学，模型建构方法灵

世界是由形形色色的物质组成的，在化学教学中，元素化合物模块是重点内容之一。初三化学中，习以为常的空气、性质活泼的氧气、奇妙的二氧化碳、自然界的水、常见的金属与矿物、应用广泛的酸碱盐，丰富多彩又性质各异的化学物质，既为初三学生开启了认识物质世界的大门，同时也带来了不小的学习困扰。学生们常反映，物质太多，记不住，一开始还好，学得越多混淆越厉害。尤其是学习中等或中等偏下的学生群体，当他们在学习上越来越没有成就感，学习兴趣也会越来越低，久之就会变成学困生。在教学中，教师有意识地引导学生运用对比思维来学习元素與化合物知识，突出其知识体系和研究体系，就能变繁杂为有序，学习起来自然事半功倍。

以氧气与二氧化碳的学习为例，氧气是初中阶段第一种系统学习的化学物质，教师要注意在此就引导学生构建好常见气体物质的学习模型。如：研究常见气体通常涉及哪些内容？（性质、制法、用途等）--如何研究常见气体的性质？--如何研究物理性质？如何研究化学性质？-性质和用途有何关系？--如何获得该气体？在清楚了大概思路后，二氧化碳的学习，即可通过与氧气的对比来逐一展开。尤其在沪教版教材中，二氧化碳按“自然界中的二氧化碳”、“二氧化碳的奇妙变化”、“二氧化碳的制备与利用”、“二氧化碳与人体健康”四大板块编排，体系性不强，故在二氧化碳的教学中，教师有必要引导学生回到气体的学习思路上来，对比氧气从而构建二氧化碳的学习体系。到了第三章，还可追问，同为组成空气的气体，为什么氧气与二氧化碳性质不同？那就是结构不同所导致的。再扩展到氢气的学习，也可对比已熟悉的气体来展开未知气体的相关讨论，还有一氧化碳气体与二氧化碳气体的对比等。

在第七章《应用广泛的酸碱盐》，善用对比思维方式来学习就更显出优势了。在这一章里，沪教版教材编写思路清晰，先从溶液的酸碱性切入，接着依次重点解决常见的酸、常见的碱，再通过酸和碱中和反应产生盐，自然过渡到盐的学习。如，在酸的学习中，我们会重点探讨浓硫酸与浓盐酸性质的差异性对比、稀盐酸和稀硫酸化学性质的相同性和不同性的对比;再如，两种常见的碱--氢氧化钙与氢氧化钠物理性质和化学性质的学习，也都离不开对比思维的应用。而且，通过对比，我们能更加清晰地感受到酸碱盐相互间反应的微观解释。如，活泼金属与稀酸的置换反应，从微观角度看，就是金属原子与氢离子之间发生电子转移的结果，金属原子失去电子形成金属阳离子，而氢离子则得到电子形成氢原子，再两两结合成氢分子，两者电子转移的数目相等。这样就很容易理解，为什么稀盐酸、稀硫酸均是实验室制取氢气的常见原料（因为都有共同的氢离子），但由于稀盐酸与稀硫酸所含酸根离子不同，故在酸度一致的情况下，两种稀酸与同种活泼金属反应的速率也存在差异性。再如，氢氧化钠与氢氧化钙都是常见的碱，所含阴离子相同但金属离子不同，故两者与盐溶液反应时有相似处也有不同点。在讨论除杂问题时，先比较所含离子的异同点，再选择合适的物质也会快速和准确很多。

三、运用对比思维进行基本概念教学，引导分析思路清

在初中化学教学中，有关理论部分的教学，是教师们较为困扰的。没有化学实验来吸睛，学生的兴趣点就少了很多。再加上有些化学基本概念，离现实生活有点遥远，对学生的思维能力要求很高。那么如何化抽象为形象、化枯燥为生动呢？以“溶解度”为例，可以采用如下策略。

1.活用生活案例，引导学生感知定量研究与定性研究的不同，建立对比思维意识

首先从学生息息相关的化学学习入手，与某学生进行互动式对话。看起来是破冰，其实是在引导学生感知定性研究与定量研究不同，定量研究以定性研究为基础，需要数据的支撑，故比定性研究更准确。系列问话设计如下：喜欢化学吗？1分到10分，你对化学的喜欢程度有几分？偷偷告诉我，和旁边的同学相比，谁化学学得更好？你有依据吗？通过这组互动，成功引导学生认识到，若用分数高低来说明成绩好坏会更直观更准确，同时要在同类考试中进行比较才较为合理。本次课题是“物质溶解性的定量表示”，就是要从“定量”的角度来进行科学研究，用数据来说话。溶解性是一种物质在另一种物质中的溶解能力，能力有大小，物质的溶解性也有强弱之分，我们今天就来比一比固体物质的溶解性强弱。

化学学习与生活紧密相连，除了可以在生活中找到化学知识的典型应用以外，我们还可以运用熟知的生活点滴、生活经验来指导学习。化学生活化，生活科学化，那是多么美妙的事情啊。

2.巧用对比实验，引导学生厘清溶解度概念四要素，提升对比思维能力

溶解度难就难在对概念中四要素的理解上，在教学设计时，原则是无论如何都要让四要素从学生的嘴里说出来，而不是对照书本灌入式的接受。为此，设计分两步走，先引导学生通过讨论基本锁定大方向，再逐一细研得出四要素的准确内容。在引導讨论的过程中，关于学生的回答，教师不做评判，只需问为什么、其他同学怎么看，让学生有充分的思考和讨论的时间。

先抛出第一个问题：请同学们思考，既然我们今天要比较固体物质的溶解能力，即溶解性的强弱，那如何设计简单实验“比较硝酸钾和氯化钠两种固体物质在水中的溶解性强弱”？学生开始一一抛出零星的答案，最后汇总为以下四点：要测温度，控制水温一致;水要一样多;溶解要达到饱和状态;要测出溶解了多少固体物质。第一轮的讨论已基本锁定方向了，后面还需要细研，得到更为精准的描述。

接着我在PPT上呈现了以下表格：

有四位同学实验对比了硝酸钾和氯化钠在水中的溶解性，相关数据记录如表所示。请问：（1）4位同学定量比较硝酸钾和氯化钠在水中的溶解性时，研究的变量是什么？（2）哪位学生控制了单一变量，使得方案最合理？（3）要使“学生4的方案”最优化，还可作出怎样的调整？

在引导学生一一讨论后，请学生阅读课本第18页溶解度的定义，领悟固体溶解度概念中的四个要点。最后再指出，控制变量比较所用溶剂质量的方法也是可行的，只要控制温度、溶质质量和溶液状态均相同，比较溶质完全溶解时需要用水的质量即可。

思维能力的培养并非一朝一夕即可达成，有时教师花较大精力都不一定在短时间内就呈现出理想的效果来，尤其在初三化学教学中，因初三时间短，有时靠刷题更容易考出高分来，但只要教师在教学中善于引导，把思维能力的培养放在教育教学的首位，把学生关键能力的发展放在首位，把为了学生的终生发展放在首位，假以时日，我们的学生必然会在未来更为出色。