夏利星

摘要：本文通過對具體實例的分析，介紹了比較法在初中科學教學中的幾點運用，主要是以下幾方面：一是在概念學習上，二是在實驗學習上，三是如何在比較的基礎上學會分類。

關鍵詞：科學教學；比較法；分類

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）02-0028

比較法是最基本的邏輯方法，它是指把有關的對象放在一起，找出它們之間的相同點、相似點和不同點，以達到認識對象的目的，并通過分析綜合，概括出其中規(guī)律。在初中科學的學習中，將對象之間復雜多樣的現象進行分析和綜合比較，不但有利于學生學習和掌握科學知識，還能夠幫助學生認識事物和現象的內在聯系，從而更加系統(tǒng)、深刻地認識事物，培養(yǎng)學生的學習興趣。

一、比較法在概念學習中的應用

有很多科學概念容易混淆，如相互作用力和平衡力，如果不反復推敲，便易混易錯，以致張冠李戴。教師應有意識地引導學生進行比較，使學生能夠找出不同概念之間的相同點、不同點和相似點。再者，有些概念還必須通過咬文嚼字才能徹底搞清，凡此種種，只有通過比較才能真正掌握概念，形成長久記憶。

由于相互作用力與平衡力的概念較為相似，易造成認識模糊，思維混亂，無從下手，可對以下幾個方面進行比較：

經以上比較，可見相互作用力與平衡力的主要區(qū)別在于受力物體是否相同。清楚了這一點，對于下面的習題便可迎刃而解了。

例1. 在港口的集裝箱碼頭上，吊車正吊著集裝箱勻速上升。下列關于物體間作用力關系的說法，正確的是（ ）

A. 集裝箱受到的重力和鋼絲繩對它的拉力是一對平衡力

B. 集裝箱受到的重力和它對地球的吸引力是一對平衡力

C. 集裝箱受到的重力和鋼絲繩對它的拉力是一對相互作用力

D. 集裝箱受到的重力和它對鋼絲繩的拉力是一對相互作用力

此類習題主要考查學生理解概念是否正確，以及對兩種類似的情況（或數量）的比較、鑒別的能力。它的基本模式是：答案由A、B、C、D四個選項組成，A、B是需要比較的兩項實質性的內容，它們之間必須是既有不同涵義，又要在某些方面有相似的內容。

通過再次比較，可知鋼絲繩對集裝箱的拉力與集裝箱受到的重力是一對平衡力，集裝箱對鋼絲繩拉力與鋼絲繩對集裝箱拉力是一對相互作用力，因此正確答案是A。

例2. 下列氮肥中，氮元素的質量分數最大的是（ ）

A. NH4NO3 B. （NH4）2SO4 C. NH4HCO3

D. CO（NH2）2 E.NH4Cl

這是一道計算型的選擇題。解這類題型題目，關鍵是要找出所求量與它所依據的變量之間的關系，轉化為其他的量進行比較，選出最佳答案。

[解析]這道題要分別根據化學式的計算方法，求出各物質的氮元素的質量分數，再進行比較，運算過程很繁瑣，因此，我們可以把比較氮元素的質量分數的大小轉化為比較相對分子質量（式量）的大小的運算就簡便了。

化合物中某元素的質量分數是由化合物的相對分子質量（式量）以及化學式中該元素的原子個數的確定，知道相對分子質量及原子個數，將五種物質進行比較。根據含氮原子數目可分為兩組：一組是A、B、D均有兩個氮原子，D的相對分子質量最小，B的相對分子質量最大，因此含氮量為D>A>B；另一組是C、E，均含一個氮原子，同理可知，E>C；D和E比較，D含氮數目是E的確倍，而D的相對分子質量小于E的相對分子質量的2倍，故最高的含氮量是D。

盡管此題可通過計算，得出各物質中N元素的質量分數后再得到正確答案，但增加一種方法可以提高學生一題多解的思維能力。

二、運用比較巧解實驗題

在科學實驗教學中，教師應用比較的方法設計實驗方案，利用演示實驗，闡明理論知識，從而解答相關的實驗習題。

例：為了檢查酶的作用，有人做了如下實驗（均在室溫下進行）：

A. 在試管A中加入3%的過氧化氫5mL，再加入新鮮的雞肝片（含酶）1g，有氣體產生

B. 在試管B中加入水5mL，再加入新鮮的雞肝片1g，無氣體產生

C. 在試管C中加入3%的過氧化氫5mL，再加入煮沸后的雞肝片1g，無氣體產生

D. 在試管D中加入5%的過氧化氫3mL和10%的鹽酸2mL，再加入新鮮的雞肝片1g，無氣體產生

E. 在試管E中加入3%的過氧化氫5mL和10%的氫氧化鈉溶液2mL，再加入新鮮的雞肝片1g，無氣體產生

F. 在試管F中加入3%的過氧化氫5mL，再加入二氧化錳1g，有氣體產生

G. 在試管G中加入水5mL，再加入二氧化錳1g，無氣體產生

（1）通過上述實驗，可以得出的結論是 ；

（2）寫出上述實驗中有氣體產生的反應的化學方程

。

思路：本題通過提供一組關于酶的催化作用的比較實驗，要求學生能對實驗現象進行分析處理，從中得出酶的催化作用的條件等結論。本題旨在使學生熟悉科學實驗的方法，學會從實驗現象中進行抽象歸納的科學思維。

試題提供的一組實驗中，能產生氣體的實驗有A和F，沒有氣體產生的實驗有B、C、D、E、G。實驗A和F有氣體產生，說明過氧化氫在酶（過氧化氫酶）和二氧化錳的催化作用下能夠分解出氧氣；實驗B和G無氣體產生，說明水在酶和二氧化錳存在時仍然穩(wěn)定不分解；其余三個實驗無氣體產生，說明了酶加熱后會失去活性，或酶在強酸和強堿的條件下也不起作用。

答案：（1）可以得出的結論有：過氧化氫在酶（過氧化氫酶）或二氧化錳的催化作用下能夠分解出氧氣；水在酶和二氧化錳存在時不能分解；酶在加熱后會失去活性；酶在強酸或強堿的條件下也不起催化作用。

（2）2H2O2===== 2H2O + O2

在本題中單純地運用了比較法進行科學實驗，有利于學生掌握比較法和其他科學方法的區(qū)別，并有利于運用比較法這一科學方法。

只有在基礎知識掌握良好的情況下，才能完成運用比較法來設計實驗，并把所學的知識運用于實際生活中，加強對學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在實驗中巧用比較，增加實驗的可信度。如證明大氣壓存在的覆杯實驗：先演示用杯子裝滿水倒置，水向下流出；再演示裝滿水的杯子加蓋紙板后倒置水，不流出。通過將“水流出”的先前經驗與“水不流出”的反?，F象進行比較，使“水不流出”的現象更加引人注目，其效果無疑也更明顯。再如連通器實驗中，U形壓強計中的水染紅；證明大氣壓存在時的馬德堡半球實驗等均采用這樣的方法。

再如：有四根長短、粗細都相同的金屬（圖略），l1和l3是鐵，l2和l4是銅。將l1和l2的一端連在一起。將l3和l4并聯起來接在電路上。在每根金屬棒下都用等量的凡士林粘上幾根火柴。當閉合開關S的同時，也立即開始對l1和l2的連結處用酒精燈加熱。請討論所出現的異同現象及其原因。

通過對這問題的討論，通過實驗比較，不但能認識不同金屬傳導熱的本質不同，還將更深刻認識到：金屬傳導熱是從熱源開始，沿著導體由近至遠，逐漸傳遞，在傳遞熱能的過程中，盡管是同一導體，不同位置溫度不同，越靠近熱源，導體溫度越高（火柴桿先后依次掉下就是最好的證明）。而通電的金屬導體是同時受熱。依Q=U2t/R式可知，在相同時間里，銅棒產生的熱量多（故銅棒的火柴桿先同時掉下）。第一個實驗是熱能的傳遞；第二個實驗是電流的熱效應，兩導體l3和l4的熱能是由電能轉移而來。

上例相似實驗，通過分析和比較，才能抓住本質問題，進一步加強對相似實驗的理解。又如在學習沸騰現象時，可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況，并進行比較。這時，要求學生做到細致、敏捷、全面、準確地觀察。結果會發(fā)現：沸騰前，液體內部形成氣泡，氣泡在上升過程中逐漸變大，達到液面后破裂。通過液體沸騰前、后的情況比較，可以得知：沸騰是液體內部和表面都進行劇烈地汽化的現象。通過比較，可以增強實驗的有趣性，引導學生積極思考，促進對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。

俗話說：“不比不知道，一比嚇一跳?！卑褍煞N差異很大甚至截然相反的實驗現象，同是先后呈現在學生眼前，學生會感到驚訝，思維頓時被激活。學生通過積極主動地思考，從差異中找到答案，領悟其中的科學原理。

三、比較是分類的基礎

通過比較，知道了不同事物之間的相似性和相同點之后，進而把具有共同特點的個體對象歸為一類，即分類。在比較基礎上將大量事實材料進行系統(tǒng)整理、分類，可以揭示出事物的內在聯系和發(fā)展規(guī)律，例如生物分類可以揭示生物進化過程。

科學教科書中學習物體分類時教學運用了先比較后分類的學習方法。對于有生命的物體歸為生物，無生命的物體歸為非生物。那么生物和非生物的個性和共性有哪些在講解時要先說，然后舉幾個實例生物分析才能分類。對知識學習要潤物細無聲，點點滴滴地進行，把知識作為載體傳授知識給學生。

四、結論

科學方法來源于人們探索物質運動的一般規(guī)律和物質的基本結構的實踐。方法與知識相伴生，相互聯系，共同發(fā)展。知識是方法的載體，中學科學課主要是講述事物的共性和個性，都是科學家經過反復總結比較得出的知識，運用比較法進行學習才能更好地利用原有的知識發(fā)現新的現象創(chuàng)造新的理論。在教學中運用比較法要注意：1. 符合學生的思維特點；2. 本質相同或相反的比較；同類或不同類的比較；3. 比較要全面，要注意事物的可比性。

科學課中利用比較法教學的因素和內容很多，并且比較法在其他領域運用也非常廣泛。

（作者單位：浙江省桐鄉(xiāng)市石門路學校 314500）