江苏省丹阳市教师发展中心朱建兵《刍议控制变量法在初中化学试题命制中的应用 》课件（共16张PPT）

课件16张PPT。刍议控制变量法在初中化学试题命制中的应用行动始于反思 初中化学试题加大对探究性问题的考查力度，凸显化学学科特点。化学探究题层出不穷，显现了“培养学生的探究意识与探究能力”这一亮点。此类题要求学生具有：类比、假设、建模、推理、分析比较、归纳综合、语言表达等能力。
控制变量法是科学探究的重要方法，控制变量法就是在研究化学变化中，影响化学变化的因素有多个方面，我们可以控制多个变量固定不变，只改变某一单一变量，通过改变单一变量，观察、记录该变量对研究对象的影响情况，探索出该变量与化学变化之间的关系与规律。行动始于反思 化学实验探究是控制变量法实际应用的一种途径，通过控制变量法指导学生进行化学实验探究，逐渐培养学生的科学探究意识、探究思维、探究能力，最终提高学生的科学素养。在实验方案设计、实验过程、实验交流表达和实验评价等过程都有体现，特别是在表格、数据、曲线、现象、装置等新情境中有着创造性的设计。无论是定性实验，还是定量实验，都能较好地把握控制变量的思想，能较好地支持、引导并推动着课堂教学及其改革。一、控制变量法 如何在实验研究过程中化繁为简，突出主要因素，创设“理想”的探究环境，以利于探究实验目的的达成，就显得尤为重要。 针对具有这种特征的探究性问题，控制变量法无疑是一种很好的指导方法。控制变量法的优点在于：如果有多个因素（即变量，下同）对实验的结果存在影响，往往控制其他的因素保持不变，而仅仅对其中的一个因素进行改变，并通过对比实验来明确该因素是否会产生影响以及如何影响的一种方法。二、 相关初中化学试题的命制特点（一）实验装置中运用控制变量的思想 新课程改革之前，实验装置只承载着实验知识与技能两个维度，学生只需理解静态时装置的功能，以及理解实验如何运行的动态要求；做到避免其他杂质的干扰以便达到实验目的。而对实验思想特别是“控制变量法”几乎无法涉及。例1:如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节L端与R端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是A．b管中铁钉不会锈蚀
B．L端与R端液面高度仍然保持一致
C．该实验说明铁锈蚀与空气、水有关
D．若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀二、 相关初中化学试题的命制特点（二）实验现象中表现出控制变量的思想 实验试题有两个关键因素，一个是试题的真实性，还有一个是实验的过程性。真实性体现实验的生命力，过程性则是探究学习的重要维度。控制变量的思想是运用对比分析的方法寻找原因，而在真实的探究世界中，不一定有逻辑上两极的“是与非” 状态。二、 相关初中化学试题的命制特点（二）实验现象中表现出控制变量的思想 如果课堂上认真实施了探究教学，多数情况下是主次要因素的分析与辨别。描述“实验中的现象”而非“书本上的现象”是命制此类试题的本质要求。从异常现象中， 运用对比分析的方法，寻找主次因素，凸显探究学习的内涵。例2:针对SO42—对Cl—的检验是否产生干扰作用，小明设计了如下四组实验。针对实验的相关现象，下列说法不正确的是：A．SO42— 和Ag+要想生成Ag2SO4沉淀可能需要SO42—的浓度
较大
B．在SO42—存在的情况下检验Cl—只需在试剂中滴加几滴
AgNO3和足量的稀HNO3
C．实验4中HNO3可换成稀H2SO4
D．此实验说明反应物的浓度不同有可能会产生不同的实验
结果二、 相关初中化学试题的命制特点（三）实验评价中蕴含控制变量的思想 在考查基本操作能力的同时，适当体现完整的化学思维能力，适当考查具有探索性和设计性的实验及对实验方案的评价。实验评价是实验探究的一个重要环节，这个环节能很好地考量学生的思维水平。二、 相关初中化学试题的命制特点（三）实验评价中蕴含控制变量的思想 在布卢姆的教育目标分类标准中属于高级思维层次。首先，评价是学生基于标准或准则的分析判断过程。在新情境之中，第一，要依据相关知识作为标准，学生一般较易找到相关的知识标准；第二，是依据探究方法作为标准，比如依据“控制变量法”作为标准，学生就不一定容易找到。如果学生缺乏“控制变量法”的系统思想培训或者对“对照实验”的概念模糊不清、理解不透，同时又缺乏基本的探究实践活动，那么面对这类试题就会束手无策。其次，需要检查试题情境中的矛盾或错误，在此基础之上运用批判性思维从正面、反面或正反两面进行评论。例3:小明在学习酸的性质时，用大小、外形均相同的铝片分别与等浓度的稀盐酸、稀硫酸反应，他意外发现：铝片与稀盐酸反应放出气泡的速度明显快于稀硫酸。是什么导致了反应现象的差异呢？小明从微观角度得出，H＋浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含阴离子不同。于是小明提出了如下猜想：
①Cl—能促进铝和盐酸的反应，SO42— 对反应无影响；
②Cl— 对反应无影响，SO42—能抑制铝和盐酸反应；
③Cl—能促进铝和盐酸的反应，SO42—能抑制铝和盐酸反应。为验证猜想，他进行了如下实验探究。针对探究过程回答问题： （1）请将表格中空格补充完整。
（2）上述猜想 是成立的。
（3）若将第二组实验中添加的试剂NaCl改HCl气体，
能否完成探究任务？原因是 。 在应用控制变量法时，教师要帮助学生理解变量的概念，建立控制变量的初步意识，让学生掌握控制变量法的精髓——确立探究对象、寻找可控制的变量和不变量。对于可能存在的变量，要设计一些学生容易忽略，同时又能让他们进行思考的问题，从而引起其注意，提高学生主体参与意识，培养学生的探究性学习能力，并增强学生的综合素质与能力。谢谢！