王秀紅

[摘要]高中化學存在不少抽象難懂的概念、知識點，采用實驗進行教學可以讓學生更直觀、更簡潔地掌握知識。通過對比實驗的方式，如設(shè)置空白對比、相互對比、條件對比等，可讓學生了解到不同變量在實驗中的作用。進而更有效地掌握知識點。學生在實驗過程中的探索也將成為提升化學素養(yǎng)的重要途徑。

[關(guān)鍵詞]對比實驗，化學素養(yǎng)，相互對比，空白對比，條件對比

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）11-0076-02

實驗教學是中學化學教學的重要內(nèi)容，對比實驗是常用的實驗教學方法。在對比實驗中，學生可以通過對實驗過程、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果的比較來進一步發(fā)現(xiàn)實驗的本質(zhì)和規(guī)律，進而提升觀察能力、探究能力和分析能力，最終提升化學素養(yǎng)。在中學化學教學中，如何巧妙地設(shè)置對比實驗已成為一線教師研究的熱點問題。

一、對比實驗對提升學生化學素養(yǎng)的作用

1.增強思維能力

傳統(tǒng)的化學實驗是把設(shè)定好的實驗情景搬到課堂上，讓學生觀察實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論，雖然學生知道實驗有哪些現(xiàn)象，也能順利地得出實驗結(jié)論，但學生的思維并未得到有效的鍛煉，甚至很多學生只是機械地記憶實驗現(xiàn)象和結(jié)論。這從本質(zhì)上來說是一種死記硬背的學習方式。而通過巧妙地設(shè)計對比實驗，學生自然而然地就會發(fā)現(xiàn)，同樣的實驗在改變其中某項或某幾項實驗條件的情況下，會產(chǎn)生不一樣的實驗現(xiàn)象，從而引發(fā)學生的疑問和思考。可以說，學生進行對比實驗的過程就是一個“設(shè)問一推測一實驗一領(lǐng)會”的思維過程。通過這一思維過程，學生不但能夠加深對化學實驗原理的認識和理解，激發(fā)對化學實驗的學習興趣，而且能夠接觸到課本以外的化學知識，有效拓寬眼界，培養(yǎng)化學學科思維。

2.強化探究精神

傳統(tǒng)的化學實驗課主要是教師在臺上演示講解，學生大多數(shù)時間在臺下觀察實驗現(xiàn)象，很少有機會進行獨立操作，無法發(fā)揮學生的主觀能動性，這與新課改的要求相悖。而巧妙地設(shè)計對比實驗，讓學生一改死記硬背的實驗學習方式，在直觀感受實驗過程的同時，對實驗的現(xiàn)象及原理進行獨立的思考，能夠有效強化學生的探究精神。

例如，在電解實驗中，教師可以設(shè)計三個對比實驗進行教學。實驗一：將兩根碳棒分別插入CuCl₂溶液中;實驗二：先將兩根碳棒用導線連接起來，再插入CuCl₂溶液中;實驗三：分別將直流電源的正負極與兩根碳棒相連，再將兩根碳棒插入CuCI₂溶液中。在上述三個實驗中，只有實驗三有銅和氣體生成，而實驗一和實驗二未觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。此時，教師可引導學生進行進一步的觀察和思考：實驗三中產(chǎn)生的氣體是什么？如何檢驗該氣體。最后，教師讓學生關(guān)掉電源，觀察實驗現(xiàn)象有無變化。學生很快就能得出結(jié)論：當關(guān)閉電源時，碳棒上不再有氣泡生成;重新接通電源后，碳棒上又有氣泡產(chǎn)生。通過這樣的對比實驗，學生自然而然地掌握了電解反應(yīng)所需要的條件，知道在接通電源的情況下，將電極插入電解液中形成閉合回路，就會在陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)?？梢?，與傳統(tǒng)的電解實驗相比，在對比實驗中，學生不僅觀察了實驗現(xiàn)象，還開始探索實驗的要素及原理，從而有效增強了探究精神。

3.提高操作能力

化學是一門十分嚴謹?shù)膶W科，化學實驗也都有著嚴格的操作要求，一旦學生違反操作，輕則導致實驗數(shù)據(jù)失真，重則引發(fā)實驗事故。然而由于中學生缺乏實驗經(jīng)驗，加之粗心大意等，在實驗中出現(xiàn)各種錯誤操作幾乎是不可避免的，久而久之，一些學生就會形成不規(guī)范的實驗操作習慣，這不但影響了實驗教學的質(zhì)量，也不利于培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)。針對這一問題，采用對比實驗可收到意想不到的效果。具體地，教師在演示化學實驗操作或設(shè)計化學實驗時，可以人為地設(shè)置一些正誤對比操作，讓學生知道哪些是典型的錯誤操作方法，同時了解這些錯誤操作會引起哪些不良后果，從而認識到正確進行化學實驗操作的重要性。

二、依托對比實驗提升學生化學素養(yǎng)的做法

1.空白對比

空白對比是指將實驗分為觀察組和對照組，然后對觀察組與對照組的實驗現(xiàn)象進行比較，由此推測出實驗的關(guān)鍵影響因素。應(yīng)注意的是，空白對比并不意味著對照組不做任何處理，而是缺少其中的某項實驗條件，其他條件則與觀察組相同，這樣才能通過對比得出準確的實驗結(jié)論。例如，通過實驗探究亞硝酸鈉的氧化性時，可以在蘋果片上選擇相距較遠的三個點，其中一個點不做任何處理，另外兩個點分別滴入2滴2%的亞硝酸鈉溶液和1%的維生素C溶液。幾分鐘后觀察到：滴亞硝酸鈉的點的顏色明顯變深，滴維生素C的點的顏色沒有明顯變化，而未做任何處理的點的顏色較淺。通過實驗現(xiàn)象的對比，一方面很容易得出亞硝酸鈉具有氧化性的結(jié)論，另一方面也有助于培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和探索總結(jié)能力。

2.相互對比

與空白實驗相比，相互對比實驗并不單獨設(shè)置對照組，而是直接對幾個實驗進行比較，其中每組實驗兼具實驗組和對照組的作用。在做高中化學實驗時，如果不確定某一實驗因素會對實驗結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響，就可以通過設(shè)計相互對比實驗來探尋實驗變量與反應(yīng)變量之間的關(guān)系。例如，在做“鋁和銅鹽置換反應(yīng)”這一實驗時，可以同時設(shè)計多組實驗進行相互對比。實驗一：將鋁片（未打磨）放入CuCl₂溶液中;實驗二：將鋁片（未打磨）放入CuSO₄溶液中;實驗三：將鋁片（已用砂紙打磨）放入CuCl₂溶液中;實驗四：將鋁片（已用砂紙打磨）放入CuSO₄溶液中。通過觀察實驗一與實驗三或?qū)嶒灦c實驗四的現(xiàn)象差異，發(fā)現(xiàn)未打磨的鋁片表面有一層致密而穩(wěn)定的氧化膜;通過觀察實驗三與實驗四的現(xiàn)象差異，發(fā)現(xiàn)C1^-對金屬鋁具有較強的破壞作用。

3.條件對比

條件對比是指給予實驗組和對照組不同的實驗條件，并觀察不同實驗條件對實驗現(xiàn)象的影響。例如，在通過實驗探究漂白粉的漂白作用時，可以設(shè)置以下條件對比實驗：首先在三支試管中加入等量的漂白粉溶液和品紅溶液，然后將第一支試管靜置，向第二支試管中吹氣，向第三支試管中滴加鹽酸溶液，分別觀察三支試管中的溶液有何變化。結(jié)果顯示：第一支試管未發(fā)生明顯變化，第二支試管略微顯現(xiàn)出漂白效果，第三支試管可觀察到明顯的漂白效果。由此可以得出結(jié)論：酸[生越強，漂白作用越強。

綜上所述，本文以對比實驗為切入點，從空白對比、相互對比、條件對比這幾個方面，詳細論述了依托對比實驗提升學生化學素養(yǎng)的有效做法，多角度人手，提高高中化學實驗教學質(zhì)量，提升學生的化學素養(yǎng)。