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对比实验在初中化学教学中的运用

2022-11-18马守国

当代家庭教育 2022年24期
关键词:对比实验初中化学教学运用

马守国

摘 要:学生借助化学试验,能更好地学习和感受化学知识,更好地开展科学探究。因此初中化学教师越来越重视化学实验教学。化学知识有很强的抽象性,初中生由于抽象思维还不够成熟,如果教师直接讲授相应的知识理论,势必会导致学生难以理解和接受,这将直接影响到学生对知识的学习和理解,而借助化学实验开展教学活动就能化抽象为直观和形象,有效提升教学效率。

关键词:对比实验;初中化学教学;运用

【中图分类号】G633.8            【文献标识码】A             【文章编号】1005-8877(2022)24-0129-03

Application of comparative experiments in junior high school chemistry teaching

MA Shouguo  (Hepan Junior High School in Huining County, Gansu Province,China)

【Abstract】With the help of chemical experiments, students can better learn and feel chemical knowledge, and better carry out scientific inquiry. Therefore, junior high school chemistry teachers pay more and more attention to chemistry experiment teaching. Chemical knowledge is highly abstract. Because the abstract thinking of junior high school students is not mature enough, if teachers directly teach the corresponding knowledge theory, it will inevitably lead to students' difficulty in understanding and accepting it, which will directly affect students' learning and understanding of knowledge, and carrying out teaching activities with the help of chemical experiments can turn abstraction into intuitive and image, and effectively improve teaching efficiency.

【Keywords】Comparative experiment; Junior high school chemistry teaching; Application

實验是化学学科的重要支撑之一,是人们获取知识、进行科学探究的重要途径。丰富多变的化学实验能吸引学生的眼球,引领学生带着强烈的探究欲走进化学世界,而对比实验则是将两组及以上的实验设置在一起,让学生观察实验现象的差异,进而探寻本质。而在初中化学教学中,对比实验的运用有以下几种方法。

1.用于新知识学习,便于直观理解

化学中有不少需要理解、感知的原理和概念,而对才学习化学的初中生来说,他们刚刚走进化学世界的大门,面对零零碎碎、纷繁杂乱的化学知识,感知、掌握起来并不容易。为了让学生更快地适应化学学习、更好地理解新知识,教师可以设置几组对比实验,这样既能激发学生的化学学习兴趣,也便于他们直观地理解知识点,提高课堂效率。以“燃烧的条件”教学为例,教师可以先这样引导学生:“同学们看过很多燃烧现象,知道有些物质一点就着,有些物质则很难烧起来,这是为什么?想要让物体燃烧,需要满足什么条件?”笔者先是勾起学生的探究心理,引导学生初步了解燃烧的条件,而后为了让学生更好地理解燃烧的三个条件,设置了三组对比实验。第一组:两个学生分别拿着一个蘸酒精和一个蘸水的小棉球,同时把它们放到酒精灯上加热,看看哪个先燃烧起来;第二组:两个学生一人拿着小木条,一人拿着小煤块,同时点燃,观察哪个先燃烧;第三组:在桌面上放置两支粗细、长短都相同的小蜡烛,让两个学生同时点燃这两支蜡烛,第三个学生用透明玻璃罩迅速罩住其中一支,形成一个密闭空间,然后比较一下两支蜡烛的燃烧时间。通过这样生动的对比实验,学生很容易就能明白燃烧需要什么条件,非常直观有效。

2.用于难点学习,便于观察思考

化学世界广阔而博大,有许许多多的高峰需要去攀登,学生在攀登这些高峰时,往往会遇到很多难关,单调的语言讲解很难说清楚其中的奥秘,单一的实验也只能表明部分内容,很难让学生形象地理解、观察和思考,这时对比实验就派上了用场。以“酸碱反应”为例,酸和碱是比较熟悉的两种化合物,学生都很好奇将它们放在一起会发生什么样的反应。碱在水中的溶解性是不同的,由此可分为可溶性碱和不溶性碱。“酸碱反应”的实验就要让酸分别和这两种不同性质的碱发生反应,对比、分析实验结果。实验第一步:取出一份水、一份稀硫酸,保证两者体积相等,将它们放置在试管中备用;然后量取两份微量氢氧化铜(不溶性碱),分别倒进水中和稀硫酸中,这时会发现水中的氢氧化铜没有变化,而稀硫酸中的氢氧化铜已经融化。由此对比可知,不溶性碱能与酸产生中和反应。实验第二步:因为氢氧化钠是可溶性碱的典型代表,所以教师要先在试管中准备好适量的氢氧化钠溶液,为了更好地观察反应现象,先在氢氧化钠中滴进酚酞溶液,发现氢氧化钠变红,然后再滴进稀硫酸,红色消失不见。这样明显的反应引发了学生的思考,难点就这样被突破了。

3.用于解惑学习,便于深度探究

科学探究是中学生核心素养的必要组成部分,实验则是学生进行科学探究的主要途径。当学生对某一知识点疑惑不解时,对比实验不失为答疑解惑的好办法,因此,教师可以鼓励学生开展对比实验,让学生更透彻、更全面地观察实验过程,从实验的现象和结果中培养学生的思维能力,探究化学反应的本质。以“金属活动顺序的探究”为例,在仔细观察实验过程后,有一组学生提出了这样的疑问:“镁、锌、铁、铝都是活泼金属,为什么铝和稀硫酸的反应速度如此缓慢?”笔者首先肯定了他们敏锐的观察能力和思考能力,然后反问:“你们觉得是铝的问题,还是稀硫酸的问题?怎样验证你的猜想?”学生在短暂的思考后,非常踊跃地发表了自己的观点,经过激烈地讨论,最终群策群力地提出了两个方案:一是加大稀硫酸的浓度,使它与高纯度且打磨过的铝片反应;二是选取浓度相同的稀硫酸、稀盐酸分别与铝片进行反应。笔者鼓励他们通过对比实验验证自己的猜想,于是学生热情高涨地设计了实验方案、准备实验器材并亲自参与完成了这组对比实验,并得出了自己的结论:铝和稀硫酸反应缓慢的原因与浓度无关,是硫酸根阻碍了反应速度。疑问就在这样的对比探究中得到了解答。

4.用于纠错学习,便于强化巩固

化学知识点较多,且初中生的逻辑思维能力正在形成发展过程中,因此,他们很容易将繁杂的知识点混淆在一起,致使张冠李戴、记忆出错。为了更好地突出知识点,方便学生记忆,对学生容易出错的地方,教师可以利用对比实验调动学生的感官和思维,在手眼并用中加深学生的印象,强化正确认识、夯实基础知识。以“结晶”的教学为例,降温结晶与蒸发结晶有着不同的物质分类,虽然笔者一再强调此处是易混知识点,要求学生厘清思路、深度认识,但还是有部分学生频频出错。怎样才能让学生将他们区分开来并深刻记忆呢?为此,笔者特意设计了这样一组对比实验并让学生亲自参与:准备同样大小的两个试管,一个装硝酸钾浓溶液,另一个装浓盐水,保证两者的体积相同。学生一手拿一个试管,将两个试管同时放进冷水,仔细观察后发现,硝酸钾浓溶液试管析出了很多晶体,而浓盐水则基本没有变化。通过这样的对比实验,学生就对降温结晶和蒸发结晶有了较深刻的认识,且印象鲜明、再难混淆。

5.控制实验的自变量,进行同向的对比

学生的年龄在不断增长,所学的知识也在不断增加。对比小学生,初中生学习知识的难度更高,其中化学学科知识较为抽象,设计的内容较多且繁杂,所以教师在教授初中化学知识的时候,学生在学习过程中会存在各种各样的问题,如果仅仅依靠教师的讲解势必会影响到教学的质量和效果,学生也难以理解抽象的知识。这就要求教师要充分准备相应的教学工作,为学生提供更加广泛的学习资源,助力学生的学习更加高效,解决实际学习过程中遇到的“拦路虎”。因此,初中化学教师应该清醒地认识到,必须借助对比实验开展教学活动。对比实验指的是在不同的前提下进行不同的实验行为,这对学生动手操作、观察、总结归纳等能力具有较强的现实意义。因此,在开展初中化学教学的时候,教师应该树立对比实验思想,开展多样化的实验,借助实验推进教学活动。对比实验并不是单纯的实验活动,它涉及的种类较多,其中最重要的就是同向对比。在开展同向对比实验的时候,教师需要对选取的实验高度把控,依托科学有效的变量,将实验结果向学生清晰地展示,以便于更好地达成对比实验的教学目的,实现更好的教学行为。

从自变量选取的角度来看,化学实验的结果受自变量的高度影响。所以,在通过对比实验进行教学活动的时候,教师对自变量的选取就显得至关重要。比如,在开展“二氧化碳制取”相关知识的教学的过程中,教师就可以通过对比实验的形式推进教学活动,引导学生这样设计对比实验“颗粒状的大理石和稀盐酸反应”“粉末状大理石和稀盐酸反应”,这样开展实验的过程中,教师必须控制实验的其他变量,两组实验的其他因素必须一致,如实验反应的环境温度、大理石的质量、稀盐酸的难度等,这些变量必须保证一致。在此过程中,教师要学会引导学生有效地观察试验全过程,理解实验结果,通过记录两个实验的现象,对它们产生相同二氧化碳所需的时间进行对比,这样实验的结果就会非常显著,学生也能更有效地掌握知识点。

6.运用对比实验,帮助学生形成正确的化学概念

概念学习对学生的化学基本理论的学习具有十分重要的作用,但是从现阶段的化学学习来看,由于化学的许多理论知识十分抽象的,学生学习起来十分困难,单靠教师在化学课堂中的口述讲解很难完全消化。为了更好地帮助学生理解并转化化学知识,教师可以将对比实验纳入课堂的教学体系中,帮助学生形成正确的化学概念。

例如,教师在讲解到有关“催化剂”的化学知识时,就可以通过向学生展示相关的演示实验将抽象的知识直观地展示给学生。教师在进行对比实验时,需要引导学生仔细地观察实验的过程,通过两个演示实验的对比分析得出实验的结论。学生通过观察对比实验可以对“催化剂”这一概念形成更加准确的认知,从而更好地理解有关“催化剂”的相关概念。教师在教授学生有关饱和溶液的相关概念时,教师可以通过利用硝酸钾开展对比实验。首先取两个烧杯,分别将硝酸钾固体与硝酸钾液体装入实现准备好的烧杯中,然后准备好20mL水注入烧杯中,注水完成后继续向烧杯内部加入2g的硝酸固体,然后拿玻璃棒搅匀溶液。此时,学生便可以发现溶液中的硝酸钾固体无法溶解。为了进一步加强实验的对比,教师可以继续向其中一个烧杯中加入5mL水,然后學生可以发现原本没有溶解的硝酸钾固体溶解了。然后教师再将另一个装有硝酸钾固体的烧杯置于酒精灯上加热,一段时间后便可以发现烧杯中的硝酸钾固体也溶解了。通过对比实验学生便可以更加清楚地理解饱和溶液的相关性质,从而更好地理解相关的化学概念。

7.运用对比实验,激发学生的学习兴趣

学生只有对化学产生浓厚的学习兴趣时才能在学习的过程中保持良好的学习状态。对比实验可以通过实验的方式将原本抽象难以理解的知识更加直观地展示给学生,实验过程中所产生的奇特现象很容易调动学生的学习兴趣,激发学生探索化学奥秘的求知欲。例如,教师在教授“物质的燃烧条件”的相关内容时,教师可以设计如下化学实验:教师首先准备两块棉手帕与浓度为70%的酒精溶液,取出其中一块棉手帕浸泡在酒精溶液中,浸泡透彻后取出展开,用镊子夹起浸泡过的手帕的一角置于燃烧的火焰上方燃烧,把另一块未经浸泡的手帕直接置于火焰上方燃烧。通过两种现象的对比,可以更好地激发学生探索未知事物的求知欲,对提高他们的学习兴趣具有极大的帮助。学生通过观察简单的对比实验不仅可以调动自身的学习兴趣,而且还可以更好地培养学生的观察力,对学生的化学学习具有十分重要的帮助。

8.运用对比实验,纠正学生易错点

化学知识对本就晦涩难懂,学生在学习的过程中很容易出现错误。因此,教师在进行授课的过程中要注意教学方式的应用,以此帮助学生更好地理解化学知识。例如,教师在讲解到有关结晶的化学知识时,就需要参考学生的作业的完成情况,将学生在学习过程中经常出错的易错点全部罗列出来,通过对比实验的方式帮助学生纠正作业中存在的错误,学生通过亲手操作实验可以更加清楚地理解自己的错误。

9.结语

总之,对比实验可以帮助学生理解化学概念和化学原理,可以引导学生在观察思考中自主探究,对解疑释惑、突破重难点、纠正易错点都有很好的教学效果。化学教师要重视对比实验并根据教材和学情设置合理的对比实验,以培养学生的科学思维、科学态度和科学探究能力。教师可以通过对比知识更好地解决教学过程中的重难点问题,加深学生对抽象概念的理解,帮助学生在学习的过程中攻坚克难,更好地探索世界的本质,了解世界的真相,使学生可以更享受地学习化学,更好地将化学知识学以致用。

参考文献

[1]赵自建.浅谈初中化学实验教学的创新[J].学周刊,2018(06).

[2]马炳祥.初中化学实验教学的有效革新[J].课程教育研究,2018(51).

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