对比实验在高中化学课堂中的有效应用，本文主要内容关键词为：课堂论文,高中化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
化学是一门以实验为基础的自然科学，实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。尤其是新课改以来，化学教材凸显了实验的教育功能，不仅在实验课题的选择和内容的设计上作了很大的改变，而且增加了活动与探究等栏目以使学生在学习知识的过程中，体验和感受知识的形成过程，学习科学研究的方法。同时也给教师提供了自主设计实验的广阔空间。 对比法是将事物在一定条件下进行对照和比较，确定它们之间的异同点，探寻事物间内在规律和联系的一种思维方法[1]。对比实验是以实验操作和观察为基础，以实验现象为依据，对实验过程中通过人为控制所产生的类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程。运用对比实验开展课堂教学活动，有利于激发学生的兴趣，培养学生的科学思维能力和探究能力；有利于学生理解实验背后隐藏的本质特征，使得知识内化更流畅。因此，它是真正实现课堂教学高效性的手段之一。 经过不断地探索和尝试，笔者在应用对比实验促进课堂教学有效性方面积累了较为丰富的经验，现作以下论述。 一、设计对比实验，促进知识有效生成 1.试剂对比，揭示本质，突破性质教学的枯燥性 高中化学无论是元素化合物，还是有机化学，都注重物质性质的研究。如果采用单一的讲授，不仅内容繁杂，而且枯燥无味。学生听过后很容易遗忘。虽然书本上也有很多的实验帮助学生对性质的理解，但很多教材实验仍设计得较简单，没有从本质上说明反应实质。所以，如果教师可以作适当处理，增加对知识的生成过程，更多地从试剂结构区别做对比实验，可以更好地提升课堂效率。 例1：在苏教版必修2对乙醇性质一节的讲授中[2]，只提供了乙醇与钠反应的活动与探究。虽然现象明显，但在书写方程式时存在很大的疑问，学生不知道产生的
是从乙醇分子中的哪个H原子下来的。如果这时只是告诉学生结果，则缺乏理解的过程，造成过程与方法这一目标的缺失。为此，可以设计如下3组对比实验（表1）。
提问1：钠分别加入到3种试剂中现象有什么区别？ 提问2：水和乙醇结构有什么相似点，乙醇和乙醚结构有什么相似点？ 提问3：由此可得钠和乙醇反应断裂哪根键？ 提问4：为什么钠和水反应比乙醇更剧烈？ 从分析以上问题得出钠和乙醇反应的本质中不难发现，物质的性质学习如果都能从结构上分析原因，那么在新课的讲授过程中，不仅可以提升学生学习化学的兴趣，而且可以开动脑筋，激发他们的求知欲，这种注重过程分析的上课方法，可以提升学生的化学素养。 2.操作对比，求同存异，降低常规错误的多发性 化学实验的教学功能，既包括在实验过程中对学生的操作检验，提供实验结果的原生功能，又包括对实验结果进行处理和应用的表现功能。教师应通过实验过程，让学生认识物质的性质，揭示反应的本质，理解反应的原理，避免常规错误的多发性。 例2：在苏教版《有机化学基础》卤代烃性质这一节教学过程中[3]，学生对卤代烃中卤素原子如何检验存在很大问题。即使上课思路很清晰，分析很到位，其过程包括：先水解或消去，然后加硝酸至酸性，再加硝酸银，观察沉淀颜色得出结论。但在后续的练习或考试中，学生经常遗忘加硝酸至酸性这一环节，使得不难的地方失分却非常严重。造成这一结果的原因是按教材上的实验过程，只让学生静止地获得了知识，但没有印象深刻地理解加硝酸的原因，或是没有亲身体验不加硝酸的后果。为此，我们可以采取以下教学过程来弥补学生知识的漏洞。 实验操作1：教师向大试管中加入5mL1-溴丙烷、10mL20%的KOH溶液，加热。 提问1：如何证明有KBr生成？ 学生回答：加
溶液。 提问2：生成的黑色沉淀是什么？ 提问3：有AgBr沉淀生成吗？ 提问4：如何排除
的干扰？ 提问5：
的黑色掩盖了AgBr的淡黄色，有什么方法除去
吗？ 在对以上5个问题进行分析讨论后，我们可以改变操作，进行以下3个对比实验（表2），用以验证1-溴丙烷中的溴原子。
3次实验操作对比，学生都明白检验卤代烃中的卤素原子要排除水解过程中的
的干扰。硝酸可以先加，也可以后加，但不能不加。这种认知源于教材，却经过实验操作的加工后，高于教材，学生的认知有分析过程的参与，有错误现象的示范，在多方感官下获得知识的形成过程，印象加深。 3.条件对比，控制变量，培养思维活动的缜密性 实验不仅是化学课程的重要手段，也是生产生活中分析探究、验证物质性质的重要方法，实验过程不仅可以培养学生的动手操作能力，而且能锻炼学生思维的严谨性，是培养学生能力的最好方法。 例3：在苏教版《实验化学》探究溶液
和
溶液反应速率的影响因素一节中[4]，如何从温度和浓度两个因素设计实验，要求教师注重方法和原理的渗透。其核心问题是，当有多个影响因素（即变量）时，必须控制变量才能进行对比分析，所以我们可以先设计温度变化的表格（表3），然后让学生自己思考浓度变化的实验设计并且落实到具体操作中。
如果实验设计思想在平时就得到训练，那么对后面的学习乃至高考都有事半功倍的效果。只是在平时的教学中，我们常碍于上课时间有限，或是准备实验费事等缘由，没有充分发挥实验室的功效，乃至实验在学生眼中总是可望而不可即，甚至是纸上谈兵的事情。 4.现象对比，分析优劣，寻求方案设计的最优性 在实验过程中，现象刺激是学生第一时间能受到的知觉活动，包括视觉、嗅觉、听觉、触觉等。如果利用这些现象刺激设计成差异明显的对比实验，就不仅可以开阔学生的思路，也可以寻求实验方案的最优化。 例4：在苏教版化学必修1有关铁三角的转化中，我们往往会演示
和
反应实验。但由于
很容易被氧化，所以采用不同的装置（图1），观察到的现象（下页表4）也不同。
根据现象，教师可以设置如下问题： 问题1：装置a红褐色沉淀是什么？ 问题2：装置a为什么看不到白色沉淀？ 问题3：装置b中上层的苯溶液有什么作用？ 问题4：制备
时要注意哪些问题？ 经过对以上实验现象的对比和问题的讨论，学生对
的制备以及铁及其化合物的性质有更深一步的体验，分析问题和解决问题的能力也可以得到提升。此时，若想进一步打开思路，我们还可以提供以下装置（图2）让学生小试牛刀，分析其反应原理和装置的优越性。
二、避免盲目对比，遵循实验设计基本原则 1.对比的有效性 实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起，因此如果没有严格的对照实验，即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该实验结果是由某因素所引起的，这样就使得所设计的实验缺乏应有的说服力。可见只有设置对照实验，才能有效地排除其他因素干扰结果的可能性，才能使设计显得比较严密，所以大多数实验，尤其是理化类实验往往都要有相应的对比实验。 2.操作的简便性 对比实验往往是两个或者多个实验共同进行，所以在设计的时候，必须要简单易操作。在实验设计时，要考虑到以下因素：实验材料容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。如果这些问题都能兼顾，那么在短短的一节课中，我们自然能发挥更好的教学效果。 3.分析的科学性 实验是人为控制条件下研究事物（对象）的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学方法。因此，在实验设计中必须有充分的科学依据，对实验现象的分析更要体现科学的原则。这样，我们就能给学生更好的示范，培养更优秀的一代新人。 三、结束语 在化学教学中应充分利用对比实验，通过对比实验，调动学生的思维，激发学生的热情，真正实现课堂高效化。当然，设计对比实验的教学方式，要求教师关注学生的学习机制，重视提高学生的科学素养，理解化学知识产生的背景、发展属性和拓展方向，提高学生的学习能力。教师必须提高自身的实验素养，时时思考如下问题：如何更透彻地认识教材实验的功能；如何更好地设计对比实验；如何巧妙地运用实验服务教学。
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