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初中化学教学中对比思维的应用

2024-02-01吴晓连

新教育·综合 2024年1期
关键词:初中化学应用

吴晓连

【摘要】科学思维是初中化学核心素养的一个关键要素,在落实核心素养达成的初中化学课堂教学中,通过科学合理的设计引领思维的生长和应用,让学生在课堂活动获得思维的真生长,以此促进学生素养的提升。

【关键词】初中化学;对比思维;应用

对比思维就是利用对两种相近或者相反事物之间进行对比的一种思维模式,主要目的是寻找两种事物的异同,以及其本质和特性。化学作为初中教育阶段的一门基本学科,虽然知识比较全面,但相对浅显易懂,理解起来难度并不是特别大,但是学生在学习过程中容易把一些相近或者相辅的知识点混淆,为扭转这一不利局面,教师可以科学合理地应用对比思维,对化学概念与现象展开对比和延伸,使学生深入理解化学知识,让他们真正认清知识间的异同。

一、合理应用对比思维,深化理解概念

1.善于联系生活实际,在对比中实现延伸

由于初中化学教学属于化学教育的初级阶段,以教授一些基础性的化学知识为主,理论性偏强,主要目的是帮助学生打好学习化学的基础,为他们的后续深造与继续学习做好铺垫,理论知识的讲授显得更为重要,概念更是基础中的基础。对此,初中化学教师在概念教学中可以合理应用对比思维,首先善于联系生活实际,引领学生在对生活实例与化学概念的对比中实现知识的延伸,使其感知定量分析,继而助推他们在对比思维下透彻理解化学概念。

例如在教学“溶解度”过程中,该化学概念比较抽象,学生初次接触以后通常只知道固态物质在水中或者其他溶剂中能够溶解,且达到饱和状态,不过他们并不知道溶解度是通过数学定量方法进行描述的,即为某种固态物质在100g溶剂中无法继续溶解的最大质量。此时教师可设置以下话题:大家以100分当作满分,给自己喜爱化学学科的程度打一个分值,如果同学之间想要进行比较的话该如何对比?学生将会想到直接使用打分的方式进行对比,采用实际分值表示喜爱化学学科的程度,目的是让他们了解自己和其他同学之间喜爱化学学科程度的差距,指出采用数字可以更为精准地解释这种现象,使其深刻理解溶解度的概念。接着教师给出问题:氯化钠、硝酸钾溶于水吗?怎么表示氯化钠、硝酸钾在水中的溶解程度?引领学生结合刚才所学知识及溶解度的概念进行思考和描述,让他们学会在对比思维下准确运用溶解度这一化学概念,使其发现定量分析比定性分析更为直观和准确。

2.注重新旧知识联系,在对比中加强区分

在初中化学教学过程中新旧知识之间往往存在着一定的联系,旧知识是学习新知识的前提,新知识则是旧知识的持续和深化。为更好地应用对比思维,初中化学教师在平常的概念教学中应当高度重视新旧化学知识之间的联系,讲授新概念之前先要求学生回顾与之相近或者相反化学概念的相关知识,由旧及新地呈现新课内容,使其自然而然地过渡至新课学习中,并对新旧化学概念进行对比,最终发现概念之间的异同,让他们在对比中加强区分。

在实施“原子的结构”教学时,本节课是在学生认识分子的基础之上,进一步认识构成物质的最基本成分—原子的内部结构。课堂上教师先利用多媒体技术播放水分解的动画,设计导入语:在化学反应中分子可以破裂成原子,原子重新组合后成為新的分子,原子是化学变化中的最小微粒,那么原子还能够继续分吗?指引学生联系旧知识分子相关知识与新知识原子的内部结构展开对比分析,他们猜想到原子能够再分。接着,教师播放氧化汞分解的动画,要求学生认真观看和讨论,以进一步理解原子的概念为前提,探讨氧化汞受热以后发生的是什么反应,有哪些新物质生成?引导他们同分子进行特征对比,总结出原子的结构特征,如相同点:分子和原子的体积、质量都很小,均在不断运动,有间隙,同种物质的分子或者原子性质相同等;不同点:分子能够保持物质的化学性质,在化学反应中能够再分,原子为化学反应中的最小微粒,无法再分等。

二、科学运用对比思维,优化实验教学

1.巧妙演示化学实验,通过对比分析结果

初中化学是一门典型的自然科学类课程,不少科学原理的探究都是通过实验进行的,初中化学实验主要分为教师演示实验与学生实验两种形式,实验类型则分为验证性与探究性两大类。要想有效应用对比思维,初中化学教师需巧妙演示化学实验,通过不同的实验材料、操作方式、现象、结果等渗透对比思维,带领学生在观察过程中发现与对比实验的不同,找出实验间的异同点,使其在归纳、梳理、对比中分析实验结果,训练他们的对比思维。

以“金属的化学性质”教学为例,教师先带领学生回顾金属的物理性质,设疑:大家想了解金属的化学性质吗?有什么好的方法?学生将会想到使用实验的方式,借机引出实验探究内容:镁、铝、锌、铁、铜与氧气的反应情况,然后用纱布打磨事先准备好的镁条、铝片、锌粒、铁丝、铜片,分别对这些金属材料加热,学生可以看到镁条剧烈燃烧,铝片变暗,锌粒变软,铁丝变红,铜片变黑。接着,教师要求学生结合所学知识写出相应的化学方程式,使其根据实验现象继续展开对比分析,发现金属可以同氧气发生化学反应,产生相应的金属氧化物,让他们通过对比发现这几种金属的活动性顺序是镁>铝>锌>铁>铜。之后,教师采用同样方式探究这几种金属同稀盐酸、稀硫酸的反应,演示实验的同时要求学生认真观察现象对比反应情况,使其在对比中继续探究这些金属的活动性顺序,辅助他们结合实验结果进一步验证刚才得出的结论。

2.鼓励学生动手实验,强化对比思维发展

上文已经提到初中化学实验的两种形式,其中教师实验只是起到抛砖引玉之效,“重头戏”在于学生实验,这是新课程标准的基本要求,也是突出学生主体地位的表现形式之一。因此在初中化学实验教学环节,教师应适当地放手和放权,尽可能为学生制造和提供更多亲自动手操作实验的机会,使其结合已有实验进行设计和操作,对新旧实验进行对比或者对两个新实验展开对比,以此将复杂的化学知识整理得井然有序,强化对比思维发展。

在“二氧化碳制取的研究”教学中,教师先带领学生回顾有关制取氧气的内容,包括发生装置、收集装置、反应原理、性质、用途等,再指导他们学习本节课内容,使其将二氧化碳和氧气进行对比,得出如下结论:两种气体的密度都大于空气,可以使用向上排空气法收集气体,不过氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,故收集氧气可以使用排水法,二氧化碳则不能使用排水法;在检验环节,因为氧气比较活跃,可以助燃,具有氧化性,故可以使用带火星的木条放入集气瓶中来检验,而二氧化碳能够与石灰水发生反应使之变浑浊,所以这是检验二氧化碳的方法等。之后,学生通过对比亲自动手制定实验方案,设置实验发生和收集装置,以及检验收集的成果,借此锻炼他们动手操作实验的能力,使其对比思维得以发展。随后教师把侧重点放在对二氧化碳的性质探究上,引导学生继续结合氧气的性质设计与操作实验,让他们进一步应用对比思维,增强学习效果。

三、灵活采用对比思维,拓展教学空间

1.积极开设课外活动,增强学生对比思维

对初中化学教学来说,对比思维的应用不仅仅局限于课内,还要顺延至课外,即要突破课内时间与教室空间的束缚,拓展化学教学的空间,开阔学生的知识眼界,扩大他们的学习视野,使其在课外环节同样应用对比思维,改善学习效果。这就要求初中化学教师在日常教學中应以完成课内任务为前提,积极开设课外活动,为学生提供更多应用对比思维的机会,使其在课外活动中继续研究化学现象,探索化学的奥秘,从而增强他们的对比思维。

在展开“燃烧和灭火”教学时,教师可利用对比思维带领学生学习新课内容,因为燃烧与灭火是两个相反的事物,十分适合对比思维的应用,通过实验活动与探究让他们认识燃烧的条件与灭火的方法,使其初步了解两者的辩证关系,掌握对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。之后,在课外环节,教师可适当拓展教学范围,要求学生利用课外材料继续探究燃烧和灭火,注重对比思维的应用,如在研究“氧气”这一条件时,可以让学生准备三根高低不同的蜡烛,罩在同一个大玻璃杯内,一段时间以后发现最低的蜡烛先灭,原因是燃烧产生二氧化碳,而二氧化碳比空气的密度大,沉淀在大玻璃杯下方,所以当二氧化碳浓度达到一定程度时最下边的蜡烛先熄灭。随后学生采用类似的方式研究“着火点”与“可燃物”这两个条件,使其在对比中发现燃烧和灭火所需的条件是辩证关系,知道燃烧是氧气、着火点、可燃物这三个条件缺一不可,灭火则是去掉任何一个条件就行,让他们获得更多成就感。

2.增进课中课后联系,促使学生学会对比

对于初中化学教学而言,教师应用对比思维时需关注课中与课后之间的联系,加强理论和实践的关联性,多设计一些实践活动,进一步拓展化学教学的空间,让学生亲身参与到化学实践中,可使其学会对比分析化学事物,强化他们的对比思维认知。所以,初中化学教师在教学中应着力增进课中和课后的联系,使其结合生活中的化学现象与教材中的理论知识进行对比,并对一些生活中相反或者相似的化学事物展开对比,使其深刻理解化学原理。

例如在进行“溶液酸碱性的检验”教学时,教师先带领学生一起观看“波义耳与酸碱指示剂”的视频,引发他们亲自动手制取酸碱指示剂的渴望,然后介绍一些常用的、易于操作的酸碱指示剂制取方法,使其掌握相应的理论知识。接着,在课后环节,学生根据课中所学自主制作酸碱指示剂,搜集一些植物果实或者花瓣,以紫甘蓝为例,将紫甘蓝切成小块,放在榨汁机中榨出紫甘蓝汁,把榨出后的紫甘蓝汁进行过滤,用纱布挤出或者过滤汁液,准备注射器代替吸管,以便更好地控制酸碱指示剂的使用量。之后,学生使用自制的酸碱指示剂检测一些家中常见用品的酸碱性,像肥皂水、盐水、小苏打、洁厕灵、洗发水、沐浴露、白醋、可乐、雪碧、洗衣粉水等,使其在对比中总结自制酸碱指示剂在这些溶液中的颜色变化规律,最终发现把紫甘蓝指示剂滴入到肥皂水、小苏打等碱性溶液中变成绿色,滴入到白醋等酸性溶液中呈红色,滴入中性食盐水中不会变色,从而学会对比分析。

综上所述,在初中化学教学活动中,教师应充分意识到对比思维的作用和价值,以对比思维为基本导向优化和创新化学教学形式,从理论教学与实验教学两个部分加以改进,带领学生在对比思维助力下高效学习化学概念与实验原理,使其理清这些知识要点之间的联系和区别,以免造成混淆,帮助他们形成完善的化学知识体系,提高自身化学综合素质。

【参考文献】

[1]杨斐斐.试析初中化学教学中求异思维的培养[J].数理化解题研究,2023(04).

[2]刘宇,王兴芳.初中化学“物质专题复习”的项目式教学—基于氧气的思维导图构建物质认知模型[J].化学教与学,2022(06).

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