探究如何培养学生掌握化学中的控制变量思想

◎黄建鸿

《高中化学课程标准》倡导发挥学科优势，将学科探究作为课程改革的突破口，提出通过相关的实验内容，让学生逐步掌握控制实验条件的思想和方法。而控制变量是控制实验条件中常用到的，因此在高中课堂教学中加强对学生控制变量思想培养，有利于提高学生的化学能力，更全面更系统的掌握科学知识。

一、让学生充分理解控制变量

什么是化学中的控制变量，如何让同学知其然，又能知其所以然呢？笔者用课堂教学的中“Zn与稀HCl反应速率”一例来说明。在探究影响Zn与稀HCl反应速率的因素时，我告诉学生实验前要先分析Zn与稀HCl反应的快慢与什么有关，必须考虑下面几方面的因素：①Zn的材质，是纯Zn，还是含有杂质（杂质不与酸反应）的粗Zn；②Zn的表面积，是Zn粉还是Zn粒；③稀HCl浓度大小；④反应时溶液的温度。而这四方面因素的影响，不可能通过一次实验就得出完整的结论，只能一次探究其中的一个方面，如可先探究纯Zn与稀HCl反应速率和含有杂质（杂质不与酸反应）的粗Zn与稀HCl反应速率。然后再探究Zn粉与稀HCl反应速率和Zn粒与稀HCl反应速率。（需特别强调的是，在每次实验试剂选吋要做到，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。）依此类推，用四组实验得出四个不同的结论：含有杂质（杂质不与酸反应）的粗Zn与稀HCl反应速率比纯Zn与稀HCl反应速率快；粉末状的Zn反应速率快；稀HCl浓度大反应速率快；温度高反应速率快。在实验过程中，教师要提醒学生注意各种反应变化，观察要细致，并要做好记录，同时教师要及时关注学生反馈，及时给予释疑解惑，让学生理解每步操作的要义，从而能理解控制变量这一定义。

二、通过专题实验来掌握控制变量思想

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。直接告诉你答案，不如让学生亲自去验证这个答案是否成立，而当学生经历了从问题到答案之间的思维过程，这个答案必然深深的印在脑海里。在化学中，实验法更是必不可少的，它能让学生对某个理论理解得更加透彻，因为从书本上得到的知识毕竟比较肤浅，要透彻地认识事物还必须亲自实践。所以为了使学生对控制变量思想有更深入理解，我让学生在亲手实验操作中领悟控制变量思想，取得很好的教学效果。例如我设计了专题分组实验，探究稀H2SO4溶液中：H＋H2O、SO42－是那个粒子使CuO溶解。首先，引导学生分析：使CuO溶解，可能是H＋，也可能是H2O、或SO42－，我们不可能用一次实验就将它们一一确定，只能是每一次确定一个粒子。其次，进行实验，取一支试管，加入少量CuO，加入少量蒸馏水，用酒精灯稍微加热，试管中黑色粉末不溶解，溶液也不变色，从而证明：不是H2O分子使CuO溶解，这支试管保留待用。领取一支试管，加入少量CuO粉末，再往试管中加入适量Na2SO4溶液，振荡，稍微加热，静置，发现黑色粉末无溶解，溶液也保持无色，这证明了SO42－不能使CuO溶解。最后，取出第一支试管，加入适量稀H2SO4溶液，振荡，稍微加热，可观察到黑色粉末溶解，溶液由无色变为蓝色。从而证明了是H＋使CuO溶解。教师再适当引导学生进行操作步骤反思，操作过程的归纳与整理。这样学生就在亲手操作中，领悟了抽象的思想方法，从而达到了对控制变量思想方法的掌握。

三、勤加练习，反复强化，形成理念

“勤能补拙是良训”，而化学学习中，勤不仅能补拙，勤与做题还能做到巩固旧知的效果。为了让学生更好掌握控制变量思想，学会融汇贯通，最终形成理念，本人从以下三面做了些尝试：

首先，充分利用教材资源，反复强化控制变量方法。如选修4教材中，浓度对化学反应速率的影响，需要运用控制变量的方法进行分析，此时就得教给学生详细的控制变量方法，因为后面学习浓度对化学平衡移动的影响，也需要运用控制变量的方法进行分析。所以必须在学生刚刚接触控制变量时，及时讲清、讲透。如果不及时强化、巩固，学生的知识链接就会接不上，在后面的学习中就会造成学习的“盲点”。因此在学生刚接触控制变量时，我设置相关问题，让学生自己进行分析，引导他们进行讨论，并反复运用，教师在课堂也反复强调对控制变量掌握方法，对教材中不断出现，需要运用控制变量方法分析问题，更是反复强调，使学生感受到掌握该方法的重要性。

其次，开设小专题进行综合运用控制变量的训练。如在学习完《影响化学反应速率的因素》一节后，开设综合训练课，提供浓度、温度、固体表面积都有改变的综合习题，让学生进行训练，让学生熟悉综合控制度量方法，在练习中明白自己的缺陷所在，在归纳中形成正确的综合运用控制变量思想。

第三，学生课后自学与反思。笔者让学生在课下的时候，多做一些与上课所学知识有关的习题，把学校发的练习册与上课所学知识相关的章节来进行反思，然后如果课后不能理解的，就请教老师或上网搜索相关知识的解释，做题后学会反思和总结。这种方法使那些在课堂上对知识一知半解的学生，在自学与反思中掌握了知识，提高了学习成绩。

由此可知，在平常的教学中，利用教材，强化训练，让学生学会自学补漏，及时巩固控制变量的知识，对于掌握控制变量的思想定能起到事半功倍的作用。

总之，掌握化学中控制变量思想的方法有许多，以上仅是本人粗浅的见解，希望抛砖引玉，得到同行们的指引，本人必会裨补阙漏，不断成长。

参考文献：

［1］曹飞，毛思哲．初、高中化学知识教学衔接问题之“控制变量问题”对比分析［J］．化学教与学，2014（07）：11－13．

［2］陈咏梅．例谈高三实验复习中运用学科思想解除影响因素［J］．新课程学习（中），2012（02）：138－139．