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探究性學(xué)習(xí)中掌握控制變量法論文
摘要：新教材教學(xué)中一個(gè)重要的學(xué)習(xí)方式之一就是探究性學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)重過程、重應(yīng)用、重體驗(yàn)、重合作，它把學(xué)生置于一個(gè)動(dòng)態(tài)、開放、主動(dòng)、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，給學(xué)生提供了更多的獲取知識(shí)的方式和渠道。在教學(xué)中，如何做到以學(xué)生為主體，把“控制變量法”有機(jī)地融入學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，對(duì)于貫徹、實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力極為重要。
關(guān)鍵詞：探究性學(xué)習(xí)；控制變量法；引導(dǎo)；鼓勵(lì)
科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方法之一。學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，可以通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神。
影響許多科學(xué)研究對(duì)象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯(cuò)、共同起作用的。運(yùn)用“控制變量法”可以使物理量的變化簡化為分別與各個(gè)單因素的變化有關(guān)的問題，這樣能起到突出主要要素，忽略次要因素和干擾因素，創(chuàng)設(shè)“理想”的研究環(huán)境，有利于問題的解決。
例如浙教版初中科學(xué)七年級(jí)（下）中影響種子萌發(fā)需要什么條件時(shí)，我們列出了種子的形狀、大小、飽滿程度、溫度、水分、空氣等多種變量。所以要想精確地把握研究對(duì)象的各種特性，弄清事物變化的原因和規(guī)律，單靠自然條件下整體觀察研究對(duì)象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須對(duì)研究對(duì)象施加人為的影響，造成特定的便于觀察的條件，這就是“控制變量”的方法。例如為了研究某物理量同影響它的三個(gè)因素中的一個(gè)因素之間的關(guān)系，可將另外兩個(gè)因素人為地控制起來，使它們保持不變，以便觀察和研究該物理量與這一因素之間的關(guān)系。
但是若我們在教學(xué)中要求學(xué)生運(yùn)用“控制變量法”進(jìn)行探究，就必須首先讓學(xué)生知道影響研究對(duì)象的必要因素，這無疑失去了科學(xué)探究的意義；若要學(xué)生直接探究出影響研究對(duì)象的因素，則又勢必影響“控制變量法”在學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中的運(yùn)用。那么，如何把“控制變量法”有機(jī)地融入學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)呢？我們做了如下的嘗試： 例如在引導(dǎo)學(xué)生探索、研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時(shí)，先引導(dǎo)學(xué)生猜想：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)呢？此時(shí)課堂會(huì)更加活躍，同學(xué)們各抒己見，他們會(huì)在自己所舉事例中尋找到許多他們自己認(rèn)為是正確的答案，然后教師將大部分同學(xué)的看法進(jìn)行歸納：電磁鐵磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯、螺線管長度、線圈匝數(shù)、導(dǎo)線粗細(xì)及電流強(qiáng)弱等有關(guān)。可先讓螺線管長度和線圈匝數(shù)都不同的螺線管，分別接入同一電路，讓學(xué)生分別觀察電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目。并讓學(xué)生思考這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明電磁鐵磁性強(qiáng)弱與某個(gè)因素有關(guān)，學(xué)生經(jīng)過思考與討論，得到的結(jié)論是否定的。再問：當(dāng)一個(gè)物理量同時(shí)隨著幾個(gè)量變化時(shí)，我們用什么方法來研究呢？讓學(xué)生討論，并進(jìn)行啟發(fā)和點(diǎn)撥：要研究其中兩個(gè)物理量問的關(guān)系，可設(shè)法將其余變量控制起來，并告訴學(xué)生這種研究問題的方法稱作“控制變量法”。通過教師的引導(dǎo)和同學(xué)的討論，根據(jù)課本所提供的實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)出幾種方案：如將螺線管長度、線圈匝數(shù)、導(dǎo)線粗細(xì)等控制相同，改變線圈中的電流大��；螺線管的長度、導(dǎo)線粗線和電流強(qiáng)弱控制相同，改變線圈匝數(shù)，等等。通過以上討論和探索，學(xué)生對(duì)“控制變量法”在研究一個(gè)物理量隨多個(gè)因素的變化有關(guān)問題時(shí)的作用有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。
在初中科學(xué)教學(xué)中，用控制變量法和探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合去分析和解決的問題還有很多，例如探究電路中的電流與電壓、電阻的關(guān)系；影響蒸發(fā)快慢的因素；研究導(dǎo)體的電阻大小同導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)；力的作用效果與哪些因素有關(guān)等等。教學(xué)中如能把“控制變量法”融入學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中主動(dòng)地去應(yīng)用和掌握控制變量法，從而得出正確的結(jié)論，取得較好的效果。
在教學(xué)中教師應(yīng)有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)教學(xué)活動(dòng)情境，激發(fā)學(xué)生探究，讓學(xué)生在探究活動(dòng)中學(xué)習(xí)知識(shí)，在探究性學(xué)習(xí)中掌握控制變量法，在探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。在探究科學(xué)規(guī)律的過程中，應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，具體的科學(xué)問題常常都是由多個(gè)因素共同造成的結(jié)果。幫助學(xué)生在科學(xué)探究中體會(huì)變量的概念，建立控制變量的初步意識(shí)。在“控制變量法”引入方法的設(shè)計(jì)上，問題的提出要盡可能引起學(xué)生的注意，讓學(xué)生既出乎意料之外又感覺在情理之中，激發(fā)學(xué)生的求知欲。再請(qǐng)學(xué)生幫助教師“解惑”，讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的主體作用，激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)欲，使教師與學(xué)生形成高水平的合作與溝通關(guān)系，促進(jìn)師生交往，鼓勵(lì)學(xué)生主體的參與體驗(yàn)，使教學(xué)活動(dòng)在師生沒有任何內(nèi)在和外在壓力與制約的交往情境下進(jìn)行，主體間處于彼此真誠的交往互助、合作分享和相互啟發(fā)與發(fā)現(xiàn)的“雙贏”的存在狀態(tài)和創(chuàng)造過程。通過教師引導(dǎo)行為與學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)相統(tǒng)合，使學(xué)生獲得經(jīng)驗(yàn)，有所領(lǐng)悟，體驗(yàn)到自身的價(jià)值和成功的愉悅，取得更好的學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]《科學(xué)》八年級(jí)上、下，七年級(jí)下、浙江教育出版社
[2]《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》北京師范大學(xué)出版社
[3]《學(xué)科教育研究法導(dǎo)論》周學(xué)海編著：廣西教育出版社
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