在探究性学习中掌握控制变量法

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1、在探究性学习中掌握控制变量法摘要:新教材教学中一个重要的学习方式之一就是探究性学习。探究性学习重过程、重应用、重体验、重合作，它把学生置于一个动态、开放、主动、多元的学习环境中，给学生提供了更多的获取知识的方式和渠道。在教学中，如何做到以学生为主体，把“控制变量法”有机地融入学生的探究性学习活动中，对于贯彻、实施新课程标准，培养学生的科学探究能力极为重要。　　关键词:探究性学习；控制变量法；引导；鼓励　　　　科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方法之一。学生在探究性学习活动中，可以通过经历与科学工作者进

2、行科学探究的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，使学生从被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的精神。　　影响许多科学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。运用“控制变量法”可以使物理量的变化简化为分别与各个单因素的变化有关的问题，这样能起到突出主要要素，忽略次要因素和干扰因素，创设“理想”的研究环境，有利于问题的解决。　　例如浙教版初中科学七年级（下）中影响种

3、子萌发需要什么条件时，我们列出了种子的形状、大小、饱满程度、温度、水分、空气等多种变量。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系，可将另外两个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。　　但是若我们在教学中要求学生运用“控制变量法”进行探究，就必须首先让学生知道影

4、响研究对象的必要因素，这无疑失去了科学探究的意义；若要学生直接探究出影响研究对象的因素，则又势必影响“控制变量法”在学生的探究性学习活动中的运用。那么，如何把“控制变量法”有机地融入学生的探究性学习活动呢？我们做了如下的尝试：例如在引导学生探索、研究影响电磁铁磁性强弱的因素时，先引导学生猜想：电磁铁磁性强弱与哪些因素有关呢?此时课堂会更加活跃，同学们各抒己见，他们会在自己所举事例中寻找到许多他们自己认为是正确的答案，然后教师将大部分同学的看法进行归纳：电磁铁磁性强弱与有无铁芯、螺线管长度、线圈匝数、导线粗细及

5、电流强弱等有关。可先让螺线管长度和线圈匝数都不同的螺线管，分别接入同一电路，让学生分别观察电磁铁吸引小铁钉的数目。并让学生思考这个实验能否说明电磁铁磁性强弱与某个因素有关，学生经过思考与讨论，得到的结论是否定的。再问：当一个物理量同时随着几个量变化时，我们用什么方法来研究呢?让学生讨论，并进行启发和点拨：要研究其中两个物理量问的关系，可设法将其余变量控制起来，并告诉学生这种研究问题的方法称作“控制变量法”。通过教师的引导和同学的讨论，根据课本所提供的实验电路图设计出几种方案：如将螺线管长度、线圈匝数、导线粗细

6、等控制相同，改变线圈中的电流大小；螺线管的长度、导线粗线和电流强弱控制相同，改变线圈匝数，等等。通过以上讨论和探索，学生对“控制变量法”在研究一个物理量随多个因素的变化有关问题时的作用有了比较深刻的认识。　　在初中科学教学中，用控制变量法和探究性学习相结合去分析和解决的问题还有很多，例如探究电路中的电流与电压、电阻的关系；影响蒸发快慢的因素；研究导体的电阻大小同导体的哪些因素有关；力的作用效果与哪些因素有关等等。教学中如能把“控制变量法”融入学生的探究性学习活动中，使学生在探究学习中主动地去应用和掌握控制变量

7、法，从而得出正确的结论，取得较好的效果。　　在教学中教师应有意识地创设教学活动情境，激发学生探究，让学生在探究活动中学习知识，在探究性学习中掌握控制变量法，在探究活动中培养学生的探索精神和创新能力。在探究科学规律的过程中，应使学生认识到，具体的科学问题常常都是由多个因素共同造成的结果。帮助学生在科学探究中体会变量的概念，建立控制变量的初步意识。在“控制变量法”引入方法的设计上，问题的提出要尽可能引起学生的注意，让学生既出乎意料之外又感觉在情理之中，激发学生的求知欲。再请学生帮助教师“解惑”，让学生体会到学习的

8、主体作用，激发学生的表现欲，使教师与学生形成高水平的合作与沟通关系，促进师生交往，鼓励学生主体的参与体验，使教学活动在师生没有任何内在和外在压力与制约的交往情境下进行，主体间处于彼此真诚的交往互助、合作分享和相互启发与发现的“双赢”的存在状态和创造过程。通过教师引导行为与学生的探究性学习相统合，使学生获得经验，有所领悟，体验到自身的价值和成功的愉悦，取得更好的学习效果。