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所谓对比实验,就是通过设立参照组和实验组,对两组事物之间的区别进行分析,从而得出研究的对象所具有的特性或探究某种因素和实验对象的关系的实验。其中参照组是作为对比的标准,而实验组是研究的对象。对比实验是通过比较的方法揭示事物的本质属性及变化规律的实验方法。在化学实验中,往往是通过更改实验条件、操作顺序、试剂用量来对实验现象及结果进行分析对比,得到结论,从而表明化学现象的本质。
一、对比实验的基本原则
1.全面分析化学实验。教师应该对制约实验现象的变量和因素进行综合分析,不能随意添加或减少。例如:在验证HCl溶液中的哪种粒子使得紫色石蕊试剂变红的实验中,要全面分析问题,可能是氯离子或氢离子,可能是水分子,或者是三者的综合作用。
2.要设立有效的参照物。化学对比实验的目的应该有针对性,实验组和参照组的现象要有明显的区别,否则对比实验是无效的。例如,在检验和验满氧气的实验中,一般采用带火星的木条,而在检验和验满二氧化碳的实验中,若仅用点燃的木条进行检验,那就是无效实验。因为不仅仅二氧化碳能使木条熄灭,比如氮气、稀有气体也可使木条熄灭。
3.实验现象要显著。对比实验的实验现象要显著、直观、简单易懂,并存在可比性。
二、巧设对比实验,提高课堂质量
在课堂教学中根据情境设置对比实验,可以吸引学生的课堂注意力,唤起学生的探究欲望,激发学生的学习兴趣,同时,还可以让学生在课堂上对问题进行讨论,活跃课堂气氛。在教师的指导下,学生可以发现疑点,提出问题,设置实验,实施实验,从而根据现象得出结论,这样就会使课堂的教学质量得到优化,充分展示了教师作为主导、学生作为主体的重要性。
三、巧设对比实验,加强学生对概念的理解
教师在对化学概念进行讲解时,可以通过设置对比实验,使学生由感知、辨别、分析和归纳来了解化学概念,进而培养学生的思维能力。比如:在讲解强电解质和弱电解质这两个概念时,教师可以通过“比较电解质溶液的导电能力大小”的实验,让学生观察小灯泡的亮暗程度并找出原因,进而归纳总结,理解电解质的概念。学生在实验中见证了电解质溶液的离子浓度和导电能力的正比关系,就会加深对概念的印象,起到事半功倍的效果。在讲解“催化剂”的概念时,教师要充分利用教材中的演示实验,让学生通过观察不同的实验现象,并分析比较,从而得出结论:二氧化锰能够使过氧化氢快速生成氧气。这样学生就会对催化剂这一概念有个直观的认识。因此,通过设立对比实验,可以使学生快速地掌握一些难以理解的概念。
四、巧设对比实验,提高学生的自主探究能力
新课程要求改变学生的学习方式,提倡科学探究、自主学习,而在对实验进行探究时,往往会用到对比实验。比如:稀盐酸和活泼金属铝发生反应产生氢气时,已知盐酸中存在三种微粒,即氢离子、氯离子和水分子。想想看,到底是哪一种粒子和铝发生了反应?可以让学生对课题进行分析,在相同条件下,运用对比因素,让学生掌握实验的因果关系,并对实验方法和原则有个初步的了解。在学生进行分组讨论后,让其自己设计对比实验,最后学生根据实验现象分析实验结果,排除氯离子、水分子和铝反应的可能,得到正确的结论。在这个对比实验中,学生自己提出问题,假设猜想,设计实验,观察实验现象,从而得出结论。在这样的过程中,学生体验到了知识发展的过程,收获了自己动手的成果,享受了成功的快乐,从而培养了学生的探究能力。
五、巧设对比实验,培养学生科学严谨的实验态度
教材中对于倾倒二氧化碳使蜡烛熄灭的实验是这样设计的:把两支相同的蜡烛置于烧杯中不同高度的位置,把一瓶二氧化碳气体从较低处蜡烛的一侧倒入,可以观察到,较低处的蜡烛先熄灭,从而可以得到“二氧化碳的密度比空气大,它无法燃烧也不能支持燃烧”的结论。若实验就这样结束,学生容易形成定性思维,认为低处的蜡烛总是会先熄灭。我在这里设计了对比实验:(1)把二氧化碳从靠近高处蜡烛的一侧或正上方倒入,结果是高处蜡烛先熄灭。这是实验失败了吗?对此实验结果进行分析,同样能够得出前面二氧化碳的性质。用这个实验可以告诉学生不应该死记实验现象,而是要看二氧化碳先覆盖哪支蜡烛。(2)在一块木板上放三支高度不同的蜡烛,然后扣上一个大烧杯,一段时间后观察现象,发现蜡烛从高到低依次熄灭。为什么会出现这种奇怪的现象呢?教师要引导学生分析问题:蜡烛燃烧放出的热量使二氧化碳的密度减小,出现上浮,从而二氧化碳先在烧杯的顶部充满,造成高处的蜡烛先熄灭。通过上述对比实验,要求学生对具体问题要具体分析,实验态度要科学严谨,对实验现象的认识要全面,同时还可以使学生对二氧化碳性质的知识点多角度地进行巩固。
化学教学中的对比实验是学生对事物进行认知、对规律进行掌握的有效实验方法,它能够激发学生的学习兴趣,拓展学生的思维,培养学生的动手操作能力。对比实验的课堂教学真正做到了以问题为中心,教师只有勤于探索、认真钻研,才能找到更好的对比实验进行教学,使课堂成为开放式、讨论式课堂,使学生能够更加有效地学到知识。
(责任编辑罗艳)
一、对比实验的基本原则
1.全面分析化学实验。教师应该对制约实验现象的变量和因素进行综合分析,不能随意添加或减少。例如:在验证HCl溶液中的哪种粒子使得紫色石蕊试剂变红的实验中,要全面分析问题,可能是氯离子或氢离子,可能是水分子,或者是三者的综合作用。
2.要设立有效的参照物。化学对比实验的目的应该有针对性,实验组和参照组的现象要有明显的区别,否则对比实验是无效的。例如,在检验和验满氧气的实验中,一般采用带火星的木条,而在检验和验满二氧化碳的实验中,若仅用点燃的木条进行检验,那就是无效实验。因为不仅仅二氧化碳能使木条熄灭,比如氮气、稀有气体也可使木条熄灭。
3.实验现象要显著。对比实验的实验现象要显著、直观、简单易懂,并存在可比性。
二、巧设对比实验,提高课堂质量
在课堂教学中根据情境设置对比实验,可以吸引学生的课堂注意力,唤起学生的探究欲望,激发学生的学习兴趣,同时,还可以让学生在课堂上对问题进行讨论,活跃课堂气氛。在教师的指导下,学生可以发现疑点,提出问题,设置实验,实施实验,从而根据现象得出结论,这样就会使课堂的教学质量得到优化,充分展示了教师作为主导、学生作为主体的重要性。
三、巧设对比实验,加强学生对概念的理解
教师在对化学概念进行讲解时,可以通过设置对比实验,使学生由感知、辨别、分析和归纳来了解化学概念,进而培养学生的思维能力。比如:在讲解强电解质和弱电解质这两个概念时,教师可以通过“比较电解质溶液的导电能力大小”的实验,让学生观察小灯泡的亮暗程度并找出原因,进而归纳总结,理解电解质的概念。学生在实验中见证了电解质溶液的离子浓度和导电能力的正比关系,就会加深对概念的印象,起到事半功倍的效果。在讲解“催化剂”的概念时,教师要充分利用教材中的演示实验,让学生通过观察不同的实验现象,并分析比较,从而得出结论:二氧化锰能够使过氧化氢快速生成氧气。这样学生就会对催化剂这一概念有个直观的认识。因此,通过设立对比实验,可以使学生快速地掌握一些难以理解的概念。
四、巧设对比实验,提高学生的自主探究能力
新课程要求改变学生的学习方式,提倡科学探究、自主学习,而在对实验进行探究时,往往会用到对比实验。比如:稀盐酸和活泼金属铝发生反应产生氢气时,已知盐酸中存在三种微粒,即氢离子、氯离子和水分子。想想看,到底是哪一种粒子和铝发生了反应?可以让学生对课题进行分析,在相同条件下,运用对比因素,让学生掌握实验的因果关系,并对实验方法和原则有个初步的了解。在学生进行分组讨论后,让其自己设计对比实验,最后学生根据实验现象分析实验结果,排除氯离子、水分子和铝反应的可能,得到正确的结论。在这个对比实验中,学生自己提出问题,假设猜想,设计实验,观察实验现象,从而得出结论。在这样的过程中,学生体验到了知识发展的过程,收获了自己动手的成果,享受了成功的快乐,从而培养了学生的探究能力。
五、巧设对比实验,培养学生科学严谨的实验态度
教材中对于倾倒二氧化碳使蜡烛熄灭的实验是这样设计的:把两支相同的蜡烛置于烧杯中不同高度的位置,把一瓶二氧化碳气体从较低处蜡烛的一侧倒入,可以观察到,较低处的蜡烛先熄灭,从而可以得到“二氧化碳的密度比空气大,它无法燃烧也不能支持燃烧”的结论。若实验就这样结束,学生容易形成定性思维,认为低处的蜡烛总是会先熄灭。我在这里设计了对比实验:(1)把二氧化碳从靠近高处蜡烛的一侧或正上方倒入,结果是高处蜡烛先熄灭。这是实验失败了吗?对此实验结果进行分析,同样能够得出前面二氧化碳的性质。用这个实验可以告诉学生不应该死记实验现象,而是要看二氧化碳先覆盖哪支蜡烛。(2)在一块木板上放三支高度不同的蜡烛,然后扣上一个大烧杯,一段时间后观察现象,发现蜡烛从高到低依次熄灭。为什么会出现这种奇怪的现象呢?教师要引导学生分析问题:蜡烛燃烧放出的热量使二氧化碳的密度减小,出现上浮,从而二氧化碳先在烧杯的顶部充满,造成高处的蜡烛先熄灭。通过上述对比实验,要求学生对具体问题要具体分析,实验态度要科学严谨,对实验现象的认识要全面,同时还可以使学生对二氧化碳性质的知识点多角度地进行巩固。
化学教学中的对比实验是学生对事物进行认知、对规律进行掌握的有效实验方法,它能够激发学生的学习兴趣,拓展学生的思维,培养学生的动手操作能力。对比实验的课堂教学真正做到了以问题为中心,教师只有勤于探索、认真钻研,才能找到更好的对比实验进行教学,使课堂成为开放式、讨论式课堂,使学生能够更加有效地学到知识。
(责任编辑罗艳)