对比归纳法在化学教学中的适用

    牛顿在《自然哲学数学原理》中说，“科学研究的实质是归纳的”。对比归纳法的基础是对比，结果是归纳。对比是通过对不同事物的比较，寻求同中之异或异中之同的研究方法。

归纳法是指把具体个别的事物，分别加以综合，从而获得一般结论的方法；在逻辑学中，一贯把从个别走向一般的思维形式称为归纳。对比归纳法是在对不同事物进行比较的基础上，总结归纳出一般规律的方法。

对比归纳法不仅在教师备课、更新知识中有重要作用，在教学和指导学生复习中也有重要作用，尤其在化学单元复习和总复习中，更为重要。 中学化学里有许多分散的知识，但是不少知识在做“横向联合”时就往往能找到一些规律。找规律不仅是学会知识的好方法，也是由感性认识提高到理性认识的过程，是培养自己分析、综合等思维能力的重要途径。

一、对比归纳的形式

1、例举归纳法

    即通过简单枚举而建立对“经验”的概括和比较，它是一种典型的定性分析归纳法。例如，为了研究有机化学思想“结构决定性质，性质反映结构”在高考客观题中的考察情况，对近四年来江苏卷相应部分采取列举归纳法，发现：2005年考查食品中过量的“丙烯酰胺”的结构和性质；2006年考“胡椒粉”的结构和性质；2007年考“花青苷”的结构和性质；2008年考”丁香酚“”香兰素“的结构和性质。进而得出如下结论：虽然每年的高考试题所涉及的有机物常是陌生的，但考查观察能力和运用有机官能团知识解决问题能力的本质是不会变的，从而加强了复习的针对性。

2、列表归纳法

这种方法特别适用于混淆不清的化学概念及原理规律的深刻认识和区别，有利于培养学生利用表格归类比较、对比分析的能力。

例如，同位素、同素异形体、同系物和同分异构体一直是容易混淆的概念，通过列表归纳，有利于培养学生利用表格归类比较、对比分析的能力。

3、图解归纳法

    利用图形的直观、简洁等特点，我们可以更好地梳理系统知识，识同辩异，探寻规律，培养学生形象思维和抽象思维有机结合的能力。

例如，化学概念之间的从属关系、并列关系以及矛盾对立等关系，可编织成相关的简明图表。如氧化还原反应与其它几种化学反应类型可以借助集合概念加以比较。

二、对比归纳的内容

1、实验对比

（1）实验现象对比

化学实验教学一个关键的基础就是得出准确的现象，只有现象准确，结论方可正确，它是关系到我们学生在学习化学过程中是否得心应手的一个重要因素。如果在此基础上加以实验对比，通过现象的不同（在同一环境条件下）有利于形成准确的化学概念，巩固所学的化学知识点，搞清物质性质的实质，达到全面掌握和应用化学知识的能力。

例如：为说明Cl2能够与水发生化学反应，且生成的HClO具有很强的漂白性能时，课本上安排了一套对比性实验装置。同学们根据观察到的现象不同，即a装置干燥有色布条不褪色，b装置湿润有色布条褪色，稍作分析，就不难得出：Cl2使湿润的有色布条褪色的真正原因在于 Cl2与水反应生成了HClO，它的氧化漂白使之褪色，而不是Cl2本身的氧化漂白褪色。这样做同时也让学生明白了Cl2能与水发生反应的化学性质（Cl2+H2O  HCl+HClO）。通过上述实验现象的对比，不仅培养了学生观察、分析问题的能力，而且更重要的是让学生对物质的化学性质有了更准确的掌握和深层次的理解，完全起到了意料之中的双重效果。诸如上述现象不同的对比实验，在高中教材中还有不少：如为说明NaHCO3与Na2CO3不仅都能与HCl反应，而且同质量的NaHCO3产生的CO2量多且快的实验结论，通过观察到两气球膨大的快慢及体积的大小，就很快会得出相应的结论。象这样的现象对比，非常有利于学生带着问题去思考，从而理清知识实质、原因，最终找出问题根本之所在，从而把NaHCO3、Na2CO3的性质差别分清并落到实处，以备知识的灵活运用。

(2)实验装置对比

  正确认识实验装置是化学考试中经常出现的问题，这类试题通常是给出限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据，要求考生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，选用仪器药品，正确认识、选择装置，说明装置中某些仪器的作用，描述实验现象，写有关化方程式，进行数据分析。指出实验中必须注意的某些问题等等，主要考查考生的观察能力与分析综合及评价的能力。在化学学习中如果对课本中出现的实验装置能够进行比较归纳，往往会对解决实际实验问题带来启示。

     例如，在很多有机化学实验中都用到了温度计，实验室制取乙烯、苯的硝化反应和石油分馏等等，实验室制取乙烯温度计的水银球要放入到液面以下，因为温度计测定的是反应液的温度；苯的硝化反应中温度计的水银球要插入到水浴中，因为温度计测定的是水浴的温度；石油分馏中，温度计的水银球放在蒸馏烧瓶支管口附近，因为温度计测定的是馏分气体的温度。通过对三个实验中温度计水银球位置的对比，不但能够更加牢靠的掌握好三个实验中温度计水银球的位置，而且也理解了温度计所放位置的原因，有利于解决其它实验中温度计位置问题。

2、物质性质对比

  对于常见物质性质的掌握与应用是高中化学学习中必须掌握的内容，中学化学中物质种类繁多，性质复杂，只有对知识点融会贯通，将知识横向和纵向统摄整理，使之网络化，有序地贮存，作“意义记忆”和抽象“逻辑记忆”，才能正确复述、再现、辨认。对比归纳法可以将不同物质所具有相似的性质进行比较归纳，从而达到更好的记忆和应用效果。

例如，高中化学中经常碰到漂白、褪色问题，如果不能梳理清楚其中的关系，经常会对进一步的学习和应用带来麻烦。以褪色为例，氯气、二氧化硫都可以使品红褪色，但是加热后前者颜色不能恢复，后者能够恢复。在比较过程中不难发现，二氧化硫与氯气既有共性：都具有漂白性；又有不同之处：二氧化硫漂白后的溶液加热恢复原来的颜色，而氯气漂白后的溶液加热后不能恢复至原来的颜色。经过对比，学生马上会发出疑问，寻找不同之处的原因。他们能够想象到，现象不同是由于起漂白是由于起漂白作用的物质的性质不同，氯气的漂白是由于次氯酸与有色物质发生了氧化还原反应，不可逆；而二氧化硫的漂白是由于它与有色物质生成的无色物质不稳定，易分解，变化可逆，是非氧化还原反应。通过这样的对比，学生能够透过现象分析本质，对两种漂白有了深刻的理解。

3、物质组成结构的比较   

结构决定性质，将物质从宏观和微观两方面进行比较，了解不同物质在组成结构上的异同点，从而更加全面的掌握和理解物质的性质。

例如，水和双氧水，虽然组成的元素种类都相同，但组成元素间的原子个数比却不同。水中氢氧元素的原子个数比为2：1，但双氧水中氢氧元素的原子个数比却为2：2，水氧化性很弱，而过氧化氢具有很强的氧化性；金刚石和石墨二者虽然都是碳的单质，但二者中碳原子的排列方式却不同。一个硬度很大，导电性差，一个硬度小，导电性强。通过比较，学生就会领会到物质之间之所以有着各自不同的特征，归根到底是由于它们在组成和结构上存在着差异，要了解到物质之间的共性和特性，就得弄清它们在组成结构上的异同点。

4、同一类物质之间的比较

很多化学物质存在相似点，有可能是结构方面的相似，可能是性质方面的相似，也可能是反应过程方面的相似，对这些相似点进行比较和分析，才能够更加充分的掌握规律中的同中之异。

例如，同为卤素形成的单质，强氧化性是卤素单质所共有的性质，但是在规律中又有变化，从氟单质到碘单质氧化性逐渐减弱，氟单质可以和水反应产生氧气，而碘单质只能将铁氧化到+2价。又例如，甲醛和乙醛都属于醛类物质，但是甲醛的分子结构可以看做有两个醛基，在于氧化剂反应时往往会多消耗一倍的氧化剂。又如，二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物，具有很多相似之处，都是无色气体，都能使澄清石灰水变浑浊，都能和碱溶液发生反应，但是二氧化硫是刺激性气味气体，二氧化碳是无味气体；二氧化碳可以使品红溶液褪色，二氧化碳不行；二氧化硫可以和碳酸氢钠溶液反应，但是二氧化碳不行。

例如与盐酸反应产生氯气的物质有很多，例如高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰等，但是高锰酸钾与稀盐酸在不加热条件下就可以产生氯气；氯酸钾和稀盐酸在加热条件下产生盐酸；二氧化锰与浓盐酸要在加热条件下才可以产生氯气。通过对三个反应条件的比较可以发现，高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰是由于具有的氧化性强弱不同才造成的反应条件的不同。

参考文献：

丛高. 高三化学复“归纳法”举隅.《中学化学》2008.12.40—42

王金娥. 使用对比法挑战化学教学难点.《中学化学教学参考》2009.1—2.23—24