控制變量法在原電池教學中的應用

徐錦洪

摘 要：高中化學的教學內(nèi)容中，關(guān)于原電池的教學內(nèi)容，其實是以實驗的形式存在的，是高中階段初次接觸的一種將化學能轉(zhuǎn)化為電能的實驗內(nèi)容，這對于高中生來說，屬于比較新的一類化學知識，由于此實驗教學與人們的日常生活聯(lián)系非常緊密，在高中階段的化學課程中，屬于比較重要的一項實驗課程內(nèi)容。為了取得良好的實驗效果，在原電池教學中應用科學的化學實驗教學方法開展教學具有關(guān)鍵的意義，本文主要探討控制變量法如何與高中化學的原電池教學進行融合應用。

關(guān)鍵詞：控制變量法;原電池教學;應用分析

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

一、控制變量法的內(nèi)涵闡述

本文所提到的在高中化學教學中需要應用到的控制變量法，其本質(zhì)就是通過對實驗開展過程中的其他多個因素的有效控制，實現(xiàn)對一個獨立因素的改變，觀察其對實驗結(jié)果的影響。而且，在針對一方面的變量因素進行改變的過程中，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行改變。從實際應用功能和效果的角度上來說，這種化學實驗教學方法的引入，主要的目的在于，培養(yǎng)和鍛煉學生對于化學實驗的觀察和控制能力，促進學生對化學實驗中的單一性因素和綜合性因素對于化學實驗過程的影響有一個清晰的了解，幫助其進一步的為探究相關(guān)額實驗原理和實驗方法提供幫助[1]。最終，實現(xiàn)在化學實驗的教學中，通過教學方法的優(yōu)化，達到切實通過觀察培養(yǎng)學生的實驗探究和創(chuàng)新應用能力的目的。

二、高中化學實驗教學的特點分析

（一）豐富性特點

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

（二）嚴謹性特點

這一點是指進入高中階段，其化學實驗的開展過程，更加強調(diào)細節(jié)性和不同實驗階段實驗現(xiàn)象的細微變化性。這兩方面特性，不僅對學生提出了更高的觀察力和思考能力的要求，從教師的教學引導角度來說，要想讓學生對細微的化學實驗步驟做到詳細的理解和準確的掌握，教師就需要結(jié)合具體的實驗內(nèi)容，從教學方法的角度上入手，將實驗教學過程中的核心環(huán)節(jié)完整而清晰地呈現(xiàn)出來，保持高中化學實驗的嚴謹性，也為學生更加全面深入地觀察一個實驗的實驗過程和結(jié)果提供幫助。

（三）實驗結(jié)果的變化性特點

這里所指的變化性，主要是指，隨著實驗的不斷推進，實驗的反應過程必然是一個不斷變化的過程，這個過程也伴隨著實驗中的原材料，化學反應的影響因素的不斷變化，這既是化學實驗本身的特點，也是學生在開展化學實驗的過程中需要關(guān)注和學習的要點。

三、原電池教學中控制變量教學法的應用分析

原電池實驗教學，是新人教版高中化學教學中非常重要的一項實驗教學內(nèi)容，其實驗中，是通過將鋅片和銅片插入稀硫酸的實驗操作，觀察相關(guān)的實驗現(xiàn)象，并進一步分析元原電池的應用原理[2]。為了引入控制變量教學方法，教師可在關(guān)于原電池構(gòu)成條件的實驗教學開展的過程中，通過問題設置引導不同的實驗流程，例如，請同學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或沒反應。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，設置幾種實驗情況的實驗方法，有助于學生更加顯著的觀察出實驗過程中的不同條件下的實驗結(jié)果變化情況，有助于學生更加深刻的認識到原電池的構(gòu)成條件。且直接的觀察方式，也能使學生更加直觀的將這一過程與電池發(fā)揮作用的過程進行聯(lián)想，更加深刻地體會化學能向電能轉(zhuǎn)變的過程。另外，為了考察學生對實驗過程和原理的理解情況，教師可以引導學生用語言文字的方式將相關(guān)的實驗過程進行描述，從而加深其對實驗過程的印象和理解。

另外，為了拓展學生的實驗思維，教師還可以在基礎(chǔ)實驗的前提下，通過調(diào)整稀硫酸的濃度，觀察其對實驗結(jié)果的影響。在這個背景下，稀硫酸濃度則成為了實驗中的變量因素，而鋅和銅的實驗應用質(zhì)量則需要保持固定不變。這一實驗步驟，就屬于基于控制變量實驗方法的拓展應用方法，從總體的效果上來說，其有利于學生更加全面的了解在化學能向電能轉(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)換過程的原理更進一步的了解。

四、結(jié)束語

總之，高中化學課程的內(nèi)容體系中，實驗教學不僅占有很大的比重，在學習重要性上也相對較高。以本文探討的原電池實驗教學為例，在開展教學的過程中，教師應當根據(jù)實驗流程對學生進行正確的引導，適當?shù)耐ㄟ^控制變量教學法促進實驗結(jié)果的觀察和對比更加顯著從而為學生更深層次、更準確地對學習內(nèi)容進行理解，提供一定的幫助。

參考文獻

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

[2]石琴.探討控制變量法在高中化學實驗教學中的應用[J].好家長，2017（11）.