如何培养初中生运用控制变量法进行化学探究的能力

摘 要：初中化学课堂以实验为主，采用控制变量法进行教学，是有效提高学生学习效果的方法。控制变量法的思想渗透，在课本教学内容中有着诸多可以应用的内容。教学改革的推进，使初中化学课堂教学，更注重了学生的思维能力培养。这种能力的培养，需要学生能在老师的指导下，遵循循序渐进地产生认知规律。在大量的控制变量探究性实验学习资源中完善课堂构建、学法指导，做出有效的教学设计。通过课堂教学实践，培养初中生对化学探究的能力。

关键词：初中生化学；控制变量法；培养探究能力

一、 引言

新课改的深入，要求老师通过课堂教学赋予学生更多的能力培养。初中化学课堂在分组教学的实施过程里，充分体现了学生的主体地位。启蒙学生具备有助于分析、判断、归纳总结的能力培养，化学课堂教学的“控制变量法”运用，是一个较好的培养途径。

二、 控制变量法在初中化学课堂实现学生能力培养的策略

初中化学课堂，在新课改教学理念的影响下，对有助于提高学生自主探究能力的控制变量法，受到教者的青睐。如人体吸入的空气和呼出气体的对比实验，在问题的提出中要确定变量与不变量。对于假设和猜想的实验中，才能产生两个搜集瓶的不同结果。指导学生运用“控制变量法”提高学生的自主学习能力，教学中需要循序开展。

（一） 优化课堂结构，实现学生的主体地位

对于学生探究能力的提高，需要有一定的合作精神融入其中。化学课堂教学大多是实验验证结论的过程。实验随着操作步骤的进行产生的化学结果，在详细观察并记录的过程中，要有实验的合作伙伴一起完成。传统教学中学生实际动手操作的实验并不多，只局限在观看老师的演示教学。随着我国科教兴国战略的实施，教育优先发展的地位不断提高，教学用具实验器材有了丰厚的供应。在专用化学实验室里，学习小组的合理安排，优化了化学课堂的结构。老师对于小组的分配，在自由组合的基础上要予以尊重学生个体的前提下，进行精心的调整，以确保实验的有效过程。每一项的分工合作都融入了团队精神，有利于培养学生的探究能力和创新精神。

（二） 把握控制变量法的化学原则，提高学生的探究能力

化学作为基础学科，大多结论是教学中通过师生的共同实验进行验证，最后总结出来的。一个化学实验会受到多种因素的影响，这些因素在交错中共同作用，对所有结果有影响。教学中能化繁为简体现主要因素，达到比较理想的探究环境，使实验结果产生，教学中十分重要。控制变量法无疑是一种很好的指导方法。它的优点是，有多个因素在对实验的结果产生影响，控制另一些因素不变，而只对一个因素改变。通过实验证明这个因素会不会产生影响与如何影响。如图，

变量控制法ABCDE…控制变量ABCDE…对比实验A1BCDE… A2BCDE…得出结论A是或不是影响因素

被探究的对象假设受到A、B、C、D、E因素影响，为了确认因素A对实验的影响及产生怎样的影响，采取控制B、C、D、E因素，使它保持不变。通过对比和情况变化，判断A因素影响的真实效果。探究其他因素也以此类推。体现出控制变量法的优势。

（三） 运用控制变量法培养学生能力思路

培养运用控制变量进行化学探究，首先要明确探究的目标，其次明确对探究对象其有影响的其他因素。对于探究的目标比较容易确立，而对它的影响因素是运用控制变量法进行探究的关键所在。教学中在学生已有的基础和生活常识上，设计问题，引发学生的思考，然后再假设提出可能对反应速率产生影响的因素。例如，冰箱为什么可以使食物的保质期延长，铁丝在空气中没有在纯氧中反应剧烈，粉碎后的煤会更旺地燃烧，以及在实验室制取氧气时KClO3要加MnO2等，让学生分组讨论，从浓度、温度及反应物的形状、催化剂等因素可能会影响化学反应的速率，由此确立第二个要件。并在已有条件下构思实验思路设计可行性的方案进行探究。如，实验给学生提供的用品有：块状碳酸钙、碳酸钙粉末、0.5mol/L 盐酸、3.0mol/L盐酸、5%H2O2溶液、MnO2粉末；试管若干、试管夹、药匙、胶头滴管、镊子、量筒、酒精灯、火柴、导管、水槽。如何在这些条件下ABCDE…A是或不是影响因素探制变量法ABCDE…A1BCDE…A2BCDE…要得到控制变量实验对比结论怎样，得出化学反应速率的因素影响，需要在方案的实施中观察实验过程产生的现象。

（四） 在对实验方案的实施中提高探究能力

对于实验过程产生的现象，观察比对过程，是提高能力的最好途径。学生从两个方面进行交流、讨论。首先是探究对象的确定，然后是其他的控制为不变量，最后根据已确定的研究对象的可控制变量和不变量。设计出可实施的方案。学生根据方案实施分小组进行实验。老师注意引导小组成员观察两个实验对象的具体反应，生成气体的特征，将生成的气体导入水槽，进一步观察，气泡在单位时间里的剧烈程度。判断出控制对象与反应速率产生的影响效果。学生在实验过程中，对现象的产生，通过观察过程和结果，再次进行小组讨论，形成观察过程到结果的具体印象，提高探究能力。

三、 培养学生运用控制变量法进行化学探究的反思

控制变量法在物理、生物等学科中运用比较普遍，而作为培养学生化学探究能力，还在教学实践中不断探索。在化学科目中，实验内容较多，给学生一种能力的培养尤其重要。在教学的应用中，教师结合实验内容通过小组讨论对变量加深认识，掌握精髓。继而确立探究的对象及对控制变量的认识。对于实验中出现的其他因素，根据学情设计相对难度的问题，以便引发学生思维。有效激发学生对化学实验内容的求知欲望。在对同一问题的学习研究中，形成良好的合作关系。提高学生主体地位的同时，加强了探究能力的培养。并且在问题的思考中激发学生潜在的学习能力和对化学的学习兴趣。学生运用控制变量法，进行探究的能力培养更需要在教学中逐步加强、完善。

四、 结语

教学改革的深入，教学理念需要从知识的表象渗透到对学生能力的培养。改变课堂结构，加大了学生学习的参与程度，初中化学课堂引领学生运用控制变量法探究问题的过程，是提高学生探究能力的有效途径。

参考文獻：

[1]王曙光.控制变量法——研究和解决问题的重要方法[J].物理教师，2002，23，（7）：14-15.

[2]田蕾.控制变量法在物理教学中的实践[J].内蒙古教育，2005，（7）：30-31.

作者简介：

钟维，广东省韶关市，广东省韶关市第十四中学。