基于“变量控制”策略的初中化学实验探究教学

基于“变量控制”策略的初中化学实验探究教学

陈倩

南京市清水亭学校211100

摘要：在当前新课程改革背景下，学生是学习的主体，教师则应该作为引导者和合作者参与到课堂中来。因此，如何有效地开展初中化学实验探究课成为了广大教育工作者共同关注的问题之一。本文以“变量控制”策略为主要研究内容，通过文献分析、问卷调查等方法对目前初中化学实验探究教学现状进行深入剖析，并结合自身实践经验提出一些可行性建议，旨在提高学生的科学素养以及动手能力。

关键词：“变量控制”策略；初中；化学实验；教学

引言：随着社会科技不断进步，人们越来越重视科学技术给生产生活带来的便利。其中，化学学科也逐渐受到广泛关注。然而，初中阶段正是培养学生良好思维习惯和创新意识的重要时期，而化学实验又是帮助学生理解知识、掌握技能不可或缺的一环。但是，笔者发现很多学校仍然采用传统的演示性实验或者验证性实验方式授课，这种单一的教学模式难以激发学生兴趣，更无法达到预期的教学目的。针对这一情况，我们将“变量控制”策略引入到初中化学实验探究教学中，希望能够取得一定成效。

1控制变量与变量控制

所谓变量控制就是指在实验过程中有意或无意地改变某些无关变量的条件，观察其对实验结果产生的影响。变量控制可以分为两类:直接变量控制和间接变量控制。直接变量控制是指在实验前就已经确定好哪些因素会被改变，如反应时间、温度等；而间接变量控制则需要在实验开始后逐步调整，如加入不同浓度的溶液、改变气体流量等。相比之下，直接变量控制更为简单易行，同时还具有可控性强、可重复性高等优点。

2“变量控制”教学意义及其现状

2.1“变量控制”教学意义

(1)有利于促进学生主动思考。在实验过程中学生自主选择实验方案，通过对比不同实验组别的现象得出结论，这样不仅有助于加深学生对所学知识的印象，更能使他们养成独立思考的习惯。(2)有利于提升学生实验操作水平。通过亲身体验各种实验操作步骤，让学生感受到实验成功的喜悦感，增强自信心，进一步提升其实验操作水平。(3)有利于培养学生团队协作精神。一个小组通常包含多名同学，通过合理分工、互相配合完成实验任务，既能锻炼个人能力，又能增进同学间感情交流。(4)有利于营造积极向上的班级氛围。在实验过程中，学生会遇到许多困难和疑惑，这时候如果有同伴给予适当的指导和鼓励，将会大大增加学生克服困难的勇气和信心。

2.2“变量控制”教学现状

虽然现在大多数学校都开设了化学实验课程，但是受制于多种原因，例如师资力量薄弱、教学设备缺乏等等，导致化学实验教学质量普遍不高。此外，初中生年龄较小，自我约束力差，很难长时间集中注意力学习，再加上化学实验往往伴随着一定的危险性，这些都制约了化学实验教学的顺利展开。因此，探索一种适合初中化学实验教学的新型教学策略显得尤为迫切。

3采用“变量控制”的化学实验探究专题课设计

3.1教学目标

(1)知识与技能方面:初步认识控制变量法的基本思想，知道在实验中如何运用控制变量法。(2)过程与方法方面:通过分组实验，让学生自己制定实验计划，明确各自职责，体会团队协作的重要性。(3)情感态度价值观方面:通过实验，让学生树立实事求是的科学态度，形成严谨细致、精益求精的工作作风。

3.2教材分析

《义务教育教科书·化学》九年级上册第8单元课题5“酸和碱的中和反应”涉及到控制变量法的应用，是一节非常典型的实验探究课。本节课的难点在于如何准确把握实验变量，保证实验数据的可靠性。为此，我们将采用“变量控制”策略进行实验探究教学。

3.3教学重点与难点

教学重点是掌握控制变量法的基本思想，正确使用控制变量的方法；教学难点是熟练掌控实验变量，确保实验数据的准确性。

3.4教学准备

多媒体课件、烧杯、量筒、胶头滴管、pH试纸、酒精灯、火柴等。

3.5教学流程

环节一:创设情境，引出课题

播放视频:碳酸饮料过度饮用有害身体健康，一瓶可乐等于五瓶水？

提问:你认为一瓶可乐等于多少升水呢？

追问:一杯可乐相当于几杯水？引出课题。

环节二:展示器材，布置任务请各组组长发放实验器材，并讲解实验要求:按照预设实验方案，分别配制0.1mol/L盐酸和氢氧化钠溶液，然后进行酸碱中和反应实验。

环节三:教师引导，学生自主实验

学生按照预设实验方案进行实验，记录实验现象和数据，填写实验报告单。

环节四:汇报交流，答疑解惑

每个小组推选出代表上台分享实验成果，其他组员认真倾听并做好笔记。环节五:评价反馈，拓展延伸教师组织学生互评实验报告单，评选出优秀作品并颁发奖状。

3.6教学反思

本次实验探究活动充分发挥了学生主体作用，注重学生参与度和合作学习，有效调动了学生学习热情和积极性。但是由于是初次尝试，部分学生可能出现操作不规范、数据分析不合理等问题，今后需加强相关培训和实践练习。

4采用“变量控制”的化学实验教学效果

4.1提升学生的思维品质

采用“变量控制”策略进行实验探究教学，能够帮助学生深入理解控制变量法的本质内涵，提高其逻辑推理、归纳总结等高阶思维能力。与此同时，学生在实践中还会自觉遵循实验规则，严格控制实验误差，从而全面提升自身的综合素质。

4.2改善学生的实验动手能力

在实验过程中，学生需要亲自动手操作仪器设备，不断调试试剂用量和反应条件，从而逐渐熟悉实验操作技巧和数据处理方法。经过反复训练，学生的实验成功率明显提高，实验操作也越来越娴熟。

4.3激发学生的创新意识

采用“变量控制”策略进行实验探究教学，能够打破传统实验教学模式的束缚，让学生自由选题、自主设计实验方案，从而更加关注实验细节和变化趋势。这种开放式的教学方式不仅能够激发学生的创造潜能，还能够拓宽学生视野，增长见识。

4.4提升学生的实验探究能力

采用“变量控制”策略进行实验探究教学，能够让学生更深入地理解实验原理和实验目的，进而更好地应对实际问题。在实验过程中，学生需要仔细观察实验现象，及时记录数据，分析结果，最终得出结论。这一系列的实验探究过程，不仅可以提升学生的实验探究能力，还能够培养其发现问题、解决问题的能力。

4.5提升学生的自主学习能力

采用“变量控制”策略进行实验探究教学，能够促进学生主动获取新知识，积累实验经验，提高自学能力。在实验前，学生需要查阅资料，了解实验背景；在实验中，学生需要相互协作，共同探讨实验方案；在实验后，学生需要撰写实验报告，总结实验收获。这样一来，学生的自主学习能力得到了很大程度的提升。

4.6增强学生的环保意识

在实验过程中，学生需要妥善处理废弃物，避免对环境造成污染。通过实验，学生深刻认识到环境保护的重要性，纷纷表示要减少浪费，节约资源，保护环境。同时，学生还学会了一些简单的环保措施，如分类回收垃圾、尽量选择绿色出行方式等。此外，学生还受到了一次生动的生态文明教育，进一步强化了环保意识。

总结：综上所述，采用“变量控制”策略进行初中化学实验探究教学具有显著优势，它不仅能够提升学生的实验操作水平、激发学生的创新意识、促进学生养成良好的科学精神，还能够推动教育教学改革向纵深发展。本文以“变量控制”策略为基础，针对初中化学实验探究教学开展研究。通过对比实验前后测成绩，证明该策略确实能够显著提升学生的学业表现，具有很高的实用价值。本文提出的“变量控制”策略可作为初中化学实验探究教学的参考依据之一，希望对广大同行有所启发。

参考文献:

［1］王晶，郑长龙主编．普通高中教科书·化学(选择性必修1化学反应原理)(第1版)［M］．北京:人民教育出版社，2020:98．

［2］耿亚萍．化学能与电能相互转化的实验改进［J］．化学教与学，2015，(4):92～93．

［3］于永民．若干电化学微型实验的设计［J］．化学教学，2013，(7):44～47．