控制變量法在原電池教學(xué)中的應(yīng)用

徐錦洪

摘 要：高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中，關(guān)于原電池的教學(xué)內(nèi)容，其實(shí)是以實(shí)驗(yàn)的形式存在的，是高中階段初次接觸的一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這對于高中生來說，屬于比較新的一類化學(xué)知識，由于此實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人們的日常生活聯(lián)系非常緊密，在高中階段的化學(xué)課程中，屬于比較重要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。為了取得良好的實(shí)驗(yàn)效果，在原電池教學(xué)中應(yīng)用科學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法開展教學(xué)具有關(guān)鍵的意義，本文主要探討控制變量法如何與高中化學(xué)的原電池教學(xué)進(jìn)行融合應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：控制變量法;原電池教學(xué);應(yīng)用分析

引言：控制變量法，實(shí)際上是原電池實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有適宜性的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，對于提高學(xué)生對于這一實(shí)驗(yàn)的原理理解的清晰度，幫助學(xué)生更好地掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能，都有重要的作用，但在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作中，需要把握好這一教學(xué)方法應(yīng)用的多方面注意事項(xiàng)。

一、控制變量法的內(nèi)涵闡述

本文所提到的在高中化學(xué)教學(xué)中需要應(yīng)用到的控制變量法，其本質(zhì)就是通過對實(shí)驗(yàn)開展過程中的其他多個因素的有效控制，實(shí)現(xiàn)對一個獨(dú)立因素的改變，觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。而且，在針對一方面的變量因素進(jìn)行改變的過程中，主要的變化方法是從時間維度上和施加量維度上對單一元素進(jìn)行改變。從實(shí)際應(yīng)用功能和效果的角度上來說，這種化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的引入，主要的目的在于，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察和控制能力，促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的單一性因素和綜合性因素對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的影響有一個清晰的了解，幫助其進(jìn)一步的為探究相關(guān)額實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法提供幫助[1]。最終，實(shí)現(xiàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，通過教學(xué)方法的優(yōu)化，達(dá)到切實(shí)通過觀察培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新應(yīng)用能力的目的。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)分析

（一）豐富性特點(diǎn)

這一點(diǎn)主要是指，高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所涉及到的范圍和復(fù)雜程度都呈現(xiàn)出有所提升的狀態(tài)。這也就意味著，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，統(tǒng)一的應(yīng)用一種單一的教學(xué)方法，對于教學(xué)效果的取得必然會產(chǎn)生一定的限制作用。因此，必須針對不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型，在教學(xué)方法上進(jìn)行一定的變通和調(diào)整，以便為學(xué)生更好地理解相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和作用提供幫助。

（二）嚴(yán)謹(jǐn)性特點(diǎn)

這一點(diǎn)是指進(jìn)入高中階段，其化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展過程，更加強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)性和不同實(shí)驗(yàn)階段實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的細(xì)微變化性。這兩方面特性，不僅對學(xué)生提出了更高的觀察力和思考能力的要求，從教師的教學(xué)引導(dǎo)角度來說，要想讓學(xué)生對細(xì)微的化學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟做到詳細(xì)的理解和準(zhǔn)確的掌握，教師就需要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從教學(xué)方法的角度上入手，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的核心環(huán)節(jié)完整而清晰地呈現(xiàn)出來，保持高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，也為學(xué)生更加全面深入地觀察一個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果提供幫助。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化性特點(diǎn)

這里所指的變化性，主要是指，隨著實(shí)驗(yàn)的不斷推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過程必然是一個不斷變化的過程，這個過程也伴隨著實(shí)驗(yàn)中的原材料，化學(xué)反應(yīng)的影響因素的不斷變化，這既是化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)，也是學(xué)生在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中需要關(guān)注和學(xué)習(xí)的要點(diǎn)。

三、原電池教學(xué)中控制變量教學(xué)法的應(yīng)用分析

原電池實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是新人教版高中化學(xué)教學(xué)中非常重要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，其實(shí)驗(yàn)中，是通過將鋅片和銅片插入稀硫酸的實(shí)驗(yàn)操作，觀察相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)一步分析元原電池的應(yīng)用原理[2]。為了引入控制變量教學(xué)方法，教師可在關(guān)于原電池構(gòu)成條件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的過程中，通過問題設(shè)置引導(dǎo)不同的實(shí)驗(yàn)流程，例如，請同學(xué)們分小組按如下要求組裝各種有可能形成原電池的裝置：（1）閉合回路或不閉合回路，溶液選用稀硫酸，電極選用鋅與銅。（2）閉合回路，溶液選用稀硫酸，選擇不同電極材料。（3）閉合回路，選擇不同溶液，電極選用鋅與銅。（4）閉合回路，電極與溶液之間有反應(yīng)或沒反應(yīng)。并在有電流產(chǎn)生裝置上的打√，然后分析歸納出構(gòu)成原電池的條件。這種控制一個變量，設(shè)置幾種實(shí)驗(yàn)情況的實(shí)驗(yàn)方法，有助于學(xué)生更加顯著的觀察出實(shí)驗(yàn)過程中的不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果變化情況，有助于學(xué)生更加深刻的認(rèn)識到原電池的構(gòu)成條件。且直接的觀察方式，也能使學(xué)生更加直觀的將這一過程與電池發(fā)揮作用的過程進(jìn)行聯(lián)想，更加深刻地體會化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的過程。另外，為了考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程和原理的理解情況，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用語言文字的方式將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行描述，從而加深其對實(shí)驗(yàn)過程的印象和理解。

另外，為了拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，教師還可以在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提下，通過調(diào)整稀硫酸的濃度，觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。在這個背景下，稀硫酸濃度則成為了實(shí)驗(yàn)中的變量因素，而鋅和銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用質(zhì)量則需要保持固定不變。這一實(shí)驗(yàn)步驟，就屬于基于控制變量實(shí)驗(yàn)方法的拓展應(yīng)用方法，從總體的效果上來說，其有利于學(xué)生更加全面的了解在化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的過程中所可能產(chǎn)生影響的因素，并對這種能量轉(zhuǎn)換過程的原理更進(jìn)一步的了解。

四、結(jié)束語

總之，高中化學(xué)課程的內(nèi)容體系中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅占有很大的比重，在學(xué)習(xí)重要性上也相對較高。以本文探討的原電池實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在開展教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程對學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，適當(dāng)?shù)耐ㄟ^控制變量教學(xué)法促進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和對比更加顯著從而為學(xué)生更深層次、更準(zhǔn)確地對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行理解，提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘維.如何培養(yǎng)初中生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行化學(xué)探究的能力[J].考試周刊，2018（35）.

[2]石琴.探討控制變量法在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].好家長，2017（11）.