周小英
摘 要:“重視對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)”是新課標(biāo)對教學(xué)提出的新理念,而“控制變量法”是科學(xué)探究的一種常用方法。本文著重探討如何根據(jù)學(xué)生心理特點(diǎn)及教材內(nèi)容將“控制變量法”巧妙地融于課堂教學(xué)之中,以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用“控制變量”解決化學(xué)問題。
關(guān)鍵詞:化學(xué);控制變量法;教學(xué)
“重視對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)”是新課標(biāo)對教學(xué)提出的新理念,而“控制變量法”是科學(xué)探究的一種常用方法,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中的一種重要方法。縱觀近幾年來的中考,對以實(shí)驗(yàn)為核心的科學(xué)探究能力考查,每年都占有較大的篇幅,常涉及對“控制變量法”思維能力的考查??墒?,在平時的化學(xué)教學(xué)中,卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對“控制變量法”知其名而不知其意,答題時思維混亂,考試失分較多。怎樣才能使學(xué)生理解并靈活運(yùn)用此法呢?
一、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),滲透控制變量思維意識
教材中的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),是專家經(jīng)過精心設(shè)計(jì)安排的。新課教學(xué)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀,仔細(xì)推敲。例如:在初中化學(xué)第一單元:探究人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同? 教學(xué)程序如下:
1.指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,明確探究目的;
2.思考:在探究二氧化碳含量的設(shè)計(jì)方案中為什么要強(qiáng)調(diào)用相同滴數(shù)的石灰水?
3.影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能還有哪些因素?怎么辦?逐步滲透控制變量意識,啟發(fā)學(xué)生控制有關(guān)變量。如:集氣瓶要選用相同規(guī)格的,以保證體積氣體樣品相同;檢驗(yàn)氧氣時要用相同小木條;檢驗(yàn)水蒸氣時,要用兩片相同的玻璃片或鏡片等,?;仡櫿麄€教學(xué)過程,教師是站在對學(xué)生知識形成的角度啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,而不是一味地說教,學(xué)生從心理自然易于接受理解。
二、指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,學(xué)習(xí)運(yùn)用控制變量法
當(dāng)學(xué)生對“控制變量法”在化學(xué)中的運(yùn)用有了一定了解后,及時提高要求:設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。
如:在學(xué)習(xí)分子知識時,為了讓學(xué)生更好地理解分子運(yùn)動速度與溫度的關(guān)系,設(shè)計(jì)活動:探究分子運(yùn)動速度與溫度有什么關(guān)系?
實(shí)驗(yàn)用品:品紅燒杯藥匙冷水熱水
解析:首先引導(dǎo)學(xué)生分析:
1.本實(shí)驗(yàn)要探究的問題?(探究分子運(yùn)動速度與溫度有什么關(guān)系)
2.影響品紅擴(kuò)散速度的因素有哪些?(水的溫度、體積,品紅的用量、是否攪拌等)
3.要探究的因素(變量)是什么?(溫度)
4.要控制哪些因素以保證比較時公平?(水的體積,品紅的用量、是否攪拌)
當(dāng)學(xué)生明白上述四個問題后,接下來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),他們就有章可循,不會感到困難。
實(shí)驗(yàn)方案:即用兩個相同規(guī)格的燒杯分別取體積相同的冷水和熱水,各加入少量相同質(zhì)量的品紅,靜置、觀察現(xiàn)象;
接下來分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親眼目睹品紅在熱水中擴(kuò)散比在冷水中要快得多這一真實(shí)的動態(tài)情景,體驗(yàn)探究活動樂趣和實(shí)驗(yàn)成功的喜悅,加深對知識的理解鞏固,最后,歸納控制變量法解決問題的思路:明確探究問題 尋找影響問題的因素 控制其它因素 改變研究因素,便于學(xué)生盡早掌握應(yīng)用“控制變量法”解決化學(xué)問題的方法。
三、演練歷年中考真題,強(qiáng)化控制變量法
中考題是命題專家智慧的結(jié)晶,是考試的精華所在,利用歷年真題,不僅能引起學(xué)生的關(guān)注度,重視度,更主要的是有中考風(fēng)向標(biāo)的作用,所以運(yùn)用得好可以起到事半功倍的效果,對學(xué)生掌握“控制變量法”起著強(qiáng)化作用。
例(2017安徽中考)某研究小組為探究“影響鐵制品銹蝕快慢的因素”,取同濃度的稀氨水和稀醋酸用下圖裝置完成表中實(shí)驗(yàn),回答下列問題:
1.鐵銹的主要成分是_______________(填化學(xué)式)。
2.實(shí)驗(yàn)②和④可探究_____________因素對鐵制品銹蝕快慢的影響;欲探究試劑酸堿性對鐵制品銹蝕的影響,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)是_____(填實(shí)驗(yàn)序號)。
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論是________(寫出1點(diǎn)即可)。
(4)影響鐵制品銹蝕快慢除上述因素外,還有_____(寫出1點(diǎn)即可),請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
解析:本題以生活中鐵釘生銹為情景,考查“控制變量法”在探究性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。
觀察表格實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),問題(2)觀察②和④兩組實(shí)驗(yàn),除溫度外其它因素都相同,溫度是變量,所以探究的問題是溫度因素對鐵制品銹蝕快慢的影響;欲探究試劑酸堿性對鐵制品銹蝕快慢的影響,試劑酸堿性是變量,應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)溫度相同,故應(yīng)選擇①和②或③和④。
問題(3)考查學(xué)生運(yùn)用“控制變量法”對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、歸納的能力。答題時,注意前提條件:即在相同溫度下,酸性環(huán)境鐵生銹更快或在酸的濃度相同時,溫度越高,鐵生銹越快。
問題(4)除考查學(xué)生猜想能力外,重點(diǎn)考查學(xué)生能否運(yùn)用“控制變量法”縝密設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)的能力。如:將相同的鐵釘放入等體積,不同濃度的醋酸中,觀察鐵銹出現(xiàn)的時間(合理即可)。此題能較好地考查學(xué)生“控制變量法”掌握情況,具有很好的示范作用。
“一切為了每一個學(xué)生的發(fā)展”是新課標(biāo)的核心理念,“控制變量法”是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一種重要方法,“授人以魚不如授人以漁”,在學(xué)生今后漫長的人生路上,有些化學(xué)知識可能被遺忘,但探究問題的方法一旦掌握,卻受益一生,作為一個化學(xué)啟蒙教學(xué)的老師,教給學(xué)生一個學(xué)化學(xué)的正確方法顯得更為重要。
參考文獻(xiàn):
[1]周星.例析“控制變量法”在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].高中數(shù)理化,2017(24):61.
[2]王銀娟.控制變量法在初中化學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究(初中版),2013(12):79.