探究如何培養學生掌握化學中的控制變量思想

◎黃建鴻

《高中化學課程標準》倡導發揮學科優勢，將學科探究作為課程改革的突破口，提出通過相關的實驗內容，讓學生逐步掌握控制實驗條件的思想和方法。而控制變量是控制實驗條件中常用到的，因此在高中課堂教學中加強對學生控制變量思想培養，有利于提高學生的化學能力，更全面更系統的掌握科學知識。

一、讓學生充分理解控制變量

什么是化學中的控制變量，如何讓同學知其然，又能知其所以然呢？筆者用課堂教學的中“Zn與稀HCl反應速率”一例來說明。在探究影響Zn與稀HCl反應速率的因素時，我告訴學生實驗前要先分析Zn與稀HCl反應的快慢與什么有關，必須考慮下面幾方面的因素：①Zn的材質，是純Zn，還是含有雜質（雜質不與酸反應）的粗Zn；②Zn的表面積，是Zn粉還是Zn粒；③稀HCl濃度大小；④反應時溶液的溫度。而這四方面因素的影響，不可能通過一次實驗就得出完整的結論，只能一次探究其中的一個方面，如可先探究純Zn與稀HCl反應速率和含有雜質（雜質不與酸反應）的粗Zn與稀HCl反應速率。然后再探究Zn粉與稀HCl反應速率和Zn粒與稀HCl反應速率。（需特別強調的是，在每次實驗試劑選吋要做到，要探究的因素的量是不同的，而不的探究的因素要控制相同。）依此類推，用四組實驗得出四個不同的結論：含有雜質（雜質不與酸反應）的粗Zn與稀HCl反應速率比純Zn與稀HCl反應速率快；粉末狀的Zn反應速率快；稀HCl濃度大反應速率快；溫度高反應速率快。在實驗過程中，教師要提醒學生注意各種反應變化，觀察要細致，并要做好記錄，同時教師要及時關注學生反饋，及時給予釋疑解惑，讓學生理解每步操作的要義，從而能理解控制變量這一定義。

二、通過專題實驗來掌握控制變量思想

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。直接告訴你答案，不如讓學生親自去驗證這個答案是否成立，而當學生經歷了從問題到答案之間的思維過程，這個答案必然深深的印在腦海里。在化學中，實驗法更是必不可少的，它能讓學生對某個理論理解得更加透徹，因為從書本上得到的知識畢竟比較膚淺，要透徹地認識事物還必須親自實踐。所以為了使學生對控制變量思想有更深入理解，我讓學生在親手實驗操作中領悟控制變量思想，取得很好的教學效果。例如我設計了專題分組實驗，探究稀H2SO4溶液中：H＋H2O、SO42－是那個粒子使CuO溶解。首先，引導學生分析：使CuO溶解，可能是H＋，也可能是H2O、或SO42－，我們不可能用一次實驗就將它們一一確定，只能是每一次確定一個粒子。其次，進行實驗，取一支試管，加入少量CuO，加入少量蒸餾水，用酒精燈稍微加熱，試管中黑色粉末不溶解，溶液也不變色，從而證明：不是H2O分子使CuO溶解，這支試管保留待用。領取一支試管，加入少量CuO粉末，再往試管中加入適量Na2SO4溶液，振蕩，稍微加熱，靜置，發現黑色粉末無溶解，溶液也保持無色，這證明了SO42－不能使CuO溶解。最后，取出第一支試管，加入適量稀H2SO4溶液，振蕩，稍微加熱，可觀察到黑色粉末溶解，溶液由無色變為藍色。從而證明了是H＋使CuO溶解。教師再適當引導學生進行操作步驟反思，操作過程的歸納與整理。這樣學生就在親手操作中，領悟了抽象的思想方法，從而達到了對控制變量思想方法的掌握。

三、勤加練習，反復強化，形成理念

“勤能補拙是良訓”，而化學學習中，勤不僅能補拙，勤與做題還能做到鞏固舊知的效果。為了讓學生更好掌握控制變量思想，學會融匯貫通，最終形成理念，本人從以下三面做了些嘗試：

首先，充分利用教材資源，反復強化控制變量方法。如選修4教材中，濃度對化學反應速率的影響，需要運用控制變量的方法進行分析，此時就得教給學生詳細的控制變量方法，因為后面學習濃度對化學平衡移動的影響，也需要運用控制變量的方法進行分析。所以必須在學生剛剛接觸控制變量時，及時講清、講透。如果不及時強化、鞏固，學生的知識鏈接就會接不上，在后面的學習中就會造成學習的“盲點”。因此在學生剛接觸控制變量時，我設置相關問題，讓學生自己進行分析，引導他們進行討論，并反復運用，教師在課堂也反復強調對控制變量掌握方法，對教材中不斷出現，需要運用控制變量方法分析問題，更是反復強調，使學生感受到掌握該方法的重要性。

其次，開設小專題進行綜合運用控制變量的訓練。如在學習完《影響化學反應速率的因素》一節后，開設綜合訓練課，提供濃度、溫度、固體表面積都有改變的綜合習題，讓學生進行訓練，讓學生熟悉綜合控制度量方法，在練習中明白自己的缺陷所在，在歸納中形成正確的綜合運用控制變量思想。

第三，學生課后自學與反思。筆者讓學生在課下的時候，多做一些與上課所學知識有關的習題，把學校發的練習冊與上課所學知識相關的章節來進行反思，然后如果課后不能理解的，就請教老師或上網搜索相關知識的解釋，做題后學會反思和總結。這種方法使那些在課堂上對知識一知半解的學生，在自學與反思中掌握了知識，提高了學習成績。

由此可知，在平常的教學中，利用教材，強化訓練，讓學生學會自學補漏，及時鞏固控制變量的知識，對于掌握控制變量的思想定能起到事半功倍的作用。

總之，掌握化學中控制變量思想的方法有許多，以上僅是本人粗淺的見解，希望拋磚引玉，得到同行們的指引，本人必會裨補闕漏，不斷成長。

參考文獻：

［1］曹飛，毛思哲．初、高中化學知識教學銜接問題之“控制變量問題”對比分析［J］．化學教與學，2014（07）：11－13．

［2］陳詠梅．例談高三實驗復習中運用學科思想解除影響因素［J］．新課程學習（中），2012（02）：138－139．