运用控制变量法的教学实践与反思

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1、运用控制变量法的教学实践与反思摘要：控制变量法是科学探究的一种重耍方法。文章通过具体的案例，对控制变量法的定义、一般程序以及结果加工能力进行了尝试和反思。引导学生建立控制变量和间接测量的实验思想，进而思考人生的本质。关键词：控制实验条件；控制变量；控制变量法；实践；反思文章编号：1008-0546(2013)07-0021-03中图分类号：G632.41文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.007化学新课程要求以学生的发展为本，引导学生正确地了解科学过程、了解科学方法

2、，学习科学思想，形成科学态度、科学观，提高科学素养。开放的实验，无疑是很好的切入点。实验选题一旦选定，同学们往往最关心的就是如何实验，即“实验设计”To几乎所有的实验设计都必须涉及到实验变量及其控制。而“了解控制实验条件的方法”恰恰是高中化学新课程《考试大纲》［1］提岀的新考查要求。针对这方面教学实践及反思阐述如下。一、如何引入控制变量法在《化学2》的“化学反应速率与限度”的教学时，引入了控制变量法的教学流程如下：展示图片：冰箱保存食物、铁丝在氧气中燃烧、氯酸钾制取氧气、硝酸保存在棕色瓶中。L思考①为什么冰箱能延长食

3、物的保质期，为什么铁丝在纯氧比在空气中反应剧烈得多，为什么煤粉碎后燃烧会更旺盛，为什么实验室用KC103制氧气时耍加MnO2,为什么实验室有些物质用棕色试剂瓶盛装？②请你总结影响反应速率可能因素？思考的目的：引出常见影响速率的因索如：温度、浓度、固体表面积、催化剂、光等。2•思考对于多种因素影响化学反应速率的问题，应该如何实验？阅读实验2-5,分析实验中涉及到哪些因素，做了儿组实验？对比实验中保持哪些因素相同，哪些因素不同？为什么这样做？［实验2-5］［1］在2支大小相同的试管中，装入2~3mL约5%的112()2溶

4、液，分别滴入1〜2滴lmol/LFeC13溶液。待试管中均有适量气泡出现时，其屮一支试管放入盛冇5°C左右冷水的烧杯屮；另一支试管放入盛冇40°C左右热水的烧杯中，观察现象并进行对比，待放入热水的烧杯试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。思考的目的：保持浓度、体积、催化剂不变，只改变温度。3•思考①如果我们想探究催化剂対化学反应速率的影响，我们应保持哪些因素不变呢？哪些因素改变呢？②学生小组讨论，分析，③代表发言。教帅小结。事实上是怎样做的？阅读［实验2-6］⑵在3支大小相同的试管中各装入2〜3讥约5

5、%的112()2溶液,再向其中2支试管中分别加入少量Mn()2粉末、1〜2滴1mol/LFeC13溶液。対比观察现象。思考的目的：保持浓度、体积、温度不变，只改变催化剂。4.实验后能否改进呢？你还有什么设想？通过引导与学生实验，学生自然得出：当研究多个因素之间的关系时,往往先控制其他儿个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。从促进学生知识建构角度审视教材实验，就能触摸到教材编写者的智慧。教师必须在教学中发掘实验间的关系和内涵，站在对学生知识建构的作用和意义上去思考去引导。二、如何在教

6、学中拓展应用控制变量法高中化学新课程“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式”，如何进行科学探究呢？让我们先研究一个实验：1.实验目的：如何比较梨汁、橙汁中维生素C含量的相对多少呢？2.实验方案的优化教师抛出问题：方案一可以吗？［方案一］取相同体积、不同浓度高猛酸钾于烧杯中，分别滴入梨汁、橙汁。教师继续抛出问题：方案二可以吗？［方案二］取不同体积、相同浓度高镒酸钾于烧杯中，分别滴入梨汁、橙汁。教师进一步深化：方案三可以吗？［方案三］取相同体积、相同浓度高猛酸钾于烧杯中，分别滴入梨汁、橙汁。教师逆向思维引导深化：方案四可

7、以吗?［方案四］取相同体积、相同浓度梨汁、橙汁于烧杯中，分别滴入等浓度的淀粉和碘混合液。三、如何深化研究实验——定量实验1.实验原理［2］维生素C具有强还原性，能将碘还原成碘离子。碘遇淀粉变蓝色，而碘离子不能使淀粉溶液改变颜色；因此，在含有维生素C的溶液中，加入淀粉溶液，就可以用碘溶液来滴定被检测样品中的维生素C。记录滴定用去的碘溶液量，再根据已知的每毫升碘溶液可以与多少毫克的维生索C发生反应，通过对比，就可以计算出被检测样品的维生素C含量。（注：由于维生素C的还原性很强，在空气中易被氧化，特别是在碱性介质中更易被氧

8、化，故在测定时须加入少量稀醋酸或盐酸使溶液呈弱酸性，以减少副反应的发生。）2.仪器与药品容量瓶（250mL）,酸式滴定管（50汕），锥形瓶，量筒，玻璃棒，尼龙纱布，天平，多功能食物粉碎机，漏斗，pH试纸，烧杯。新鲜的苹果、梨、杨桃、橙子、葡萄、番茄等。0・02mol/L碘溶液，盐酸（质量分数为2%）或2mol/L醋酸，可溶性淀粉溶液（质量分数为