巧用比較教學(xué),提升學(xué)生遷移能力

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張學(xué)清

對(duì)比是確定事物之間異同點(diǎn)的方法。通過(guò)對(duì)比教學(xué)，可以訓(xùn)練學(xué)生把握科學(xué)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，發(fā)展學(xué)生的對(duì)比思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對(duì)比在形式上有類比和比較之分，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平與特點(diǎn)，靈活運(yùn)用類比和比較教學(xué)，不斷增加對(duì)比的內(nèi)容，加深對(duì)比的深度、拓寬對(duì)比的廣度，使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)事物的現(xiàn)象和本質(zhì)，明確各知識(shí)點(diǎn)的異同，加深對(duì)化學(xué)用語(yǔ)、物質(zhì)性質(zhì)、基本概念理論的理解和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)融會(huì)貫穿，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)遷移能力。

一、創(chuàng)設(shè)情境比較，激活遷移學(xué)習(xí)

導(dǎo)入：教師播放①2022年11月24日嫦娥5號(hào)載人飛船發(fā)射視頻，②2022年3月30日四川涼山火災(zāi)的救援視頻。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)兩組情境比較，學(xué)生直觀感受燃燒的兩面性，科學(xué)宛如一把雙刃劍，把握得好為人類所用，把握不好會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難，同時(shí)激發(fā)學(xué)生從化學(xué)的角度對(duì)燃燒和滅火進(jìn)行探究的欲望。

二、利用類比歸納，引導(dǎo)概念遷移

問(wèn)題1：燃燒是什么？燃燒需要哪些條件？這些燃燒條件之間的關(guān)系是什么？

前面我們已經(jīng)學(xué)過(guò)哪些燃燒反應(yīng)？你能將這些燃燒方程都寫出來(lái)嗎？

例舉硫、碳、鐵絲、甲烷……燃燒，并寫出對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

（展示碳、鐵絲、甲烷燃燒畫面）找出燃燒的共同現(xiàn)象？（展示學(xué)生書寫的系列燃燒方程式）對(duì)比燃燒化學(xué)反應(yīng)方程式，歸納燃燒應(yīng)屬于哪類化學(xué)反應(yīng)？燃燒定義是什么？

燃燒都會(huì)發(fā)光、并且放熱;燃燒都有氧氣加入，屬于氧化反應(yīng)。燃燒的定義：發(fā)光、放熱的強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)。

分析這些燃燒方程式中反應(yīng)物的共同點(diǎn)，談?wù)勅紵枰男l件？

都有氧氣加入，碳、甲烷具有可燃性，說(shuō)明燃燒需要可燃性物質(zhì)和O2。

（展示嫦娥五號(hào)火箭芯一級(jí)和芯二級(jí)的液氧、液氫發(fā)動(dòng)機(jī)視頻）說(shuō)明燃燒需要可燃物和O2，但有了這兩個(gè)條件，燃燒并沒(méi)有發(fā)生。（再次播放火箭發(fā)射的視屏，并將畫面停在“三、二、一點(diǎn)火〞的位置）生活中點(diǎn)燃可燃物的方式有大量（演示：①鉆木取火試驗(yàn)②用放大鏡聚光點(diǎn)燃紙張?jiān)囼?yàn)）對(duì)比這兩個(gè)試驗(yàn)共同點(diǎn)，分析燃燒需要的第三個(gè)條件是什么？

可燃物需要達(dá)到一定的溫度才能燃燒。

我們把可燃物燃燒所需要的最低溫度稱為著火點(diǎn)（是物質(zhì)固有的屬性，不能隨便更改。例如：白磷著火點(diǎn)為40℃，紅磷著火點(diǎn)260℃），讓可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)的操作稱為點(diǎn)燃。

燃燒三個(gè)條件的關(guān)系是缺一不可，還是有一即可的關(guān)系？

燃燒三個(gè)條件是缺一不可的關(guān)系。假如讓其中一個(gè)條件不滿足即可達(dá)到滅火的目的。

O2在燃燒中表達(dá)出怎樣的化學(xué)性質(zhì)？是否所有的物質(zhì)只能在氧氣中燃燒？

（演示鎂條在CO2中燃燒試驗(yàn)。播放氫氣在氯氣中燃燒的視頻）Cl2和CO2的在這兩個(gè)燃燒反應(yīng)中共同的作用是什么？請(qǐng)同學(xué)們用表達(dá)式的形式重新將燃燒的三個(gè)條件的關(guān)系表達(dá)。

助燃作用。燃燒認(rèn)知?？扇嘉?助燃物燃燒產(chǎn)物（伴隨光+然）型：

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)多個(gè)燃燒現(xiàn)象、燃燒方程式以及多個(gè)點(diǎn)燃方式分別進(jìn)行類比，歸納燃燒定義、明確燃燒條件。最終，利用鎂條在CO2中燃燒和H2在Cl2中燃燒兩個(gè)試驗(yàn)類比，構(gòu)建燃燒認(rèn)知模型，實(shí)現(xiàn)燃燒概念遷移。

三、分析比較試驗(yàn)，形成思路遷移

問(wèn)題2：怎樣采用比較試驗(yàn)，驗(yàn)證可燃物燃燒的另外兩個(gè)條件皆有必要？

如圖一：演示根據(jù)教材改進(jìn)后的試驗(yàn)。

（圖一）

觀測(cè)試驗(yàn)并完成以下任務(wù)

（1）完成以下表格（見(jiàn)表1）

（2）①和②兩處現(xiàn)象比較說(shuō)明可燃物燃燒需要：助燃物。

③和②兩處現(xiàn)象比較說(shuō)明可燃物燃燒需要：溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。

①和③兩處現(xiàn)象是否具有可比性？

①和③兩處現(xiàn)象沒(méi)有可比性，比較試驗(yàn)需要操縱變量。三個(gè)燃燒條件即為三個(gè)變量，①和③兩處研究對(duì)象出現(xiàn)兩個(gè)變量不統(tǒng)一，無(wú)法進(jìn)行對(duì)比。三個(gè)變量必需操縱其中兩個(gè)變量一致，才能對(duì)第三個(gè)變量進(jìn)行研究。

設(shè)計(jì)意圖：在學(xué)生已經(jīng)明了燃燒三個(gè)條件的基礎(chǔ)上，教師采用設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)分析，讓操縱變量法顯性化、促使學(xué)生形成比較試驗(yàn)思路遷移。

四、開放比較試驗(yàn)，加強(qiáng)方法遷移

問(wèn)題3：怎樣設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)，驗(yàn)證燃燒條件？實(shí)踐滅火方法并解釋滅火原理？

提供分組試驗(yàn)物質(zhì)：石頭、棉花、水、酒精、蠟燭、濾紙碎片、乒乓球碎片、銅片、三腳架、酒精燈、燒杯、濕布給學(xué)生設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)、驗(yàn)證滅火方法。

分組設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)：①用棉花分別沾水和沾酒精的點(diǎn)燃的比較試驗(yàn)。②將石頭和棉花分別放在酒精燈火焰上加熱。③對(duì)銅片上大小一致的濾紙和乒乓球碎片同時(shí)加熱。④兩支燃著的蠟燭，一支放空氣中、一支蓋上燒杯?！仍囼?yàn)。滅火的方法有：①將燃著的棉花放入水中。②吹滅蠟燭。③濕布蓋滅酒精燈④剪掉燭芯滅火等等。

設(shè)計(jì)意圖：利用生活中的物質(zhì)進(jìn)行比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以加深學(xué)生對(duì)操縱變量法的理解和運(yùn)用。借助滅火方法實(shí)踐以及滅火原理的解釋，加強(qiáng)學(xué)生從破壞燃燒條件出發(fā)進(jìn)行滅火的方法遷移。

五、再用比較情境，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用遷移

（演示兩個(gè)試驗(yàn)：①燒杯中有高低不同燃著的兩支蠟燭，沿著燒杯壁緩緩倒入二氧化碳。②燒杯中有高低不同燃著的兩支蠟燭，用一塊玻璃片蓋住燒杯口）為什么會(huì)出現(xiàn)完全不同的現(xiàn)象？

小組探討后回復(fù)：試驗(yàn)①低處蠟燭先熄滅，是由于CO2不燃燒、不支持燃燒、且密度大于空氣。試驗(yàn)②高處蠟燭先熄滅，是由于蓋住玻璃片后，蠟燭燃燒放出的熱量使蠟燭燃燒產(chǎn)生的CO2氣體膨脹，密度變小，從上而下逐漸充滿整個(gè)燒杯，所以高處蠟燭先熄滅。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，我們應(yīng)以什么樣的姿態(tài)逃命呢，為什么？

彎腰姿態(tài)，由于此時(shí)大量的有毒氣體和煙塵在位置較高處。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生分析兩組試驗(yàn)比較，培養(yǎng)學(xué)生具體問(wèn)題具體分析的意識(shí)。將試驗(yàn)分析的結(jié)果應(yīng)用在火災(zāi)中逃命中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用遷移。