淺論化學探究實驗中控制變量的運用

　　從現型化學教材中，通過實驗探究物質變化的條件和影響物質變化的因素等一類科學探究題中明顯體現了控制變量的思想，尤其是差異性控制變量的思想。差異性控制變量思想即是通過改變可能影響實驗結果的多個因素中的任一個，其他可能因素保持不變的情況下進行實驗，將這個被改變的因素的實驗效果與不改變任何因素的實驗效果進行對比，從而來論證實驗猜想的正確與否。
　　例如上冊教材第124頁“燃燒的條件”的實驗探究設計：分別控制可燃物發生燃燒的三個條件，即得到：①保持可燃物、氧氣和溫度達到著火點的三個因素不變的情況下進行實驗，結果銅片上白磷燃燒，說明燃燒的發生可能與可燃物、氧氣和溫度能否達到著火點三個因素有關。②保持可燃物和溫度達到著火點的因素不變，改變氧氣或空氣這個因素進行實驗，結果開水中白磷不燃燒，與實驗①對比，從而論證氧氣或空氣是影響燃燒的條件之一。③保持可燃物（紅磷和白磷都是可燃物）和氧氣或空氣的因素不變，改變溫度能否達到著火點這個因素進行實驗，結果紅磷不燃燒，與實驗①對比，從而論證溫度能否達到著火點是影響燃燒的條件之一。④保持可燃物、氧氣或空氣和溫度達到著火點三個因素不變的情況下進行實驗，結果開水中白磷在通氧氣的情況下又燃燒，從而進一步驗證可燃物燃燒受空氣或氧氣和溫度是否達到著火點的因素有關。
　　再例如下冊教材第19頁“金屬銹蝕的條件”的實驗探究設計：分別控制鐵釘銹蝕的三個條件，即得到：①保持空氣和水都不變的情況下實驗，結果鐵釘銹蝕，說明鐵釘銹蝕可能與空氣和水因素有關。②保持空氣這個因素不變，改變水或水蒸氣這個因素進行實驗，結果鐵釘不銹蝕，與實驗①對比，從而論證水是影響鐵釘銹蝕的條件之一。③保持水這個因素不變，改變空氣或氧氣這個因素進行實驗，結果鐵釘不銹蝕，與實驗①對比，從而論證空氣或氧氣是影響鐵釘銹蝕的條件之一。當然教材中運用控制變量思想的實驗探究，還有水與二氧化碳是否反應、影響化學反應速率的因素等。
　　自然界和真實實驗中發生的化學現象往往紛繁復雜，影響研究對象的因素通常也不是單一的，在這種情況下，只有對實驗條件加以嚴格控制，實驗才會有科學價值和意義，才能獲得科學事實，取得科學發現。變量控制作為科學探究中的重要一環，如果在問題解決過程中無變量控制意識的話，得出的結論將是不精確，甚至是片面和錯誤的，最終只能憑借經驗和主觀臆斷得出結論。
　　（作者單位 河南省南樂縣職業中專）