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探究性學習中掌握控制變量法論文
摘要：新教材教學中一個重要的學習方式之一就是探究性學習。探究性學習重過程、重應用、重體驗、重合作，它把學生置于一個動態(tài)、開放、主動、多元的學習環(huán)境中，給學生提供了更多的獲取知識的方式和渠道。在教學中，如何做到以學生為主體，把“控制變量法”有機地融入學生的探究性學習活動中，對于貫徹、實施新課程標準，培養(yǎng)學生的科學探究能力極為重要。
關鍵詞：探究性學習；控制變量法；引導；鼓勵
科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方法之一。學生在探究性學習活動中，可以通過經歷與科學工作者進行科學探究的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神，使學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神。
影響許多科學研究對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、共同起作用的。運用“控制變量法”可以使物理量的變化簡化為分別與各個單因素的變化有關的問題，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“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七年級（下）中影響種子萌發(fā)需要什么條件時，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象是遠遠不夠的，還必須對研究對象施加人為的影響，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因素中的一個因素之間的關系，可將另外兩個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系。
但是若我們在教學中要求學生運用“控制變量法”進行探究，就必須首先讓學生知道影響研究對象的必要因素，這無疑失去了科學探究的意義；若要學生直接探究出影響研究對象的因素，則又勢必影響“控制變量法”在學生的探究性學習活動中的運用。那么，如何把“控制變量法”有機地融入學生的探究性學習活動呢？我們做了如下的嘗試： 例如在引導學生探索、研究影響電磁鐵磁性強弱的因素時，先引導學生猜想：電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關呢？此時課堂會更加活躍，同學們各抒己見，他們會在自己所舉事例中尋找到許多他們自己認為是正確的答案，然后教師將大部分同學的看法進行歸納：電磁鐵磁性強弱與有無鐵芯、螺線管長度、線圈匝數(shù)、導線粗細及電流強弱等有關�？上茸屄菥�管長度和線圈匝數(shù)都不同的螺線管，分別接入同一電路，讓學生分別觀察電磁鐵吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目。并讓學生思考這個實驗能否說明電磁鐵磁性強弱與某個因素有關，學生經過思考與討論，得到的結論是否定的。再問：當一個物理量同時隨著幾個量變化時，我們用什么方法來研究呢？讓學生討論，并進行啟發(fā)和點撥：要研究其中兩個物理量問的關系，可設法將其余變量控制起來，并告訴學生這種研究問題的方法稱作“控制變量法”。通過教師的引導和同學的討論，根據(jù)課本所提供的實驗電路圖設計出幾種方案：如將螺線管長度、線圈匝數(shù)、導線粗細等控制相同，改變線圈中的電流大小；螺線管的長度、導線粗線和電流強弱控制相同，改變線圈匝數(shù)，等等。通過以上討論和探索，學生對“控制變量法”在研究一個物理量隨多個因素的變化有關問題時的作用有了比較深刻的認識。
在初中科學教學中，用控制變量法和探究性學習相結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、電阻的關系；影響蒸發(fā)快慢的因素；研究導體的電阻大小同導體的哪些因素有關；力的作用效果與哪些因素有關等等。教學中如能把“控制變量法”融入學生的探究性學習活動中，使學生在探究學習中主動地去應用和掌握控制變量法，從而得出正確的結論，取得較好的效果。
在教學中教師應有意識地創(chuàng)設教學活動情境，激發(fā)學生探究，讓學生在探究活動中學習知識，在探究性學習中掌握控制變量法，在探究活動中培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新能力。在探究科學規(guī)律的過程中，應使學生認識到，具體的科學問題常常都是由多個因素共同造成的結果。幫助學生在科學探究中體會變量的概念，建立控制變量的初步意識。在“控制變量法”引入方法的設計上，問題的提出要盡可能引起學生的注意，讓學生既出乎意料之外又感覺在情理之中，激發(fā)學生的求知欲。再請學生幫助教師“解惑”，讓學生體會到學習的主體作用，激發(fā)學生的表現(xiàn)欲，使教師與學生形成高水平的合作與溝通關系，促進師生交往，鼓勵學生主體的參與體驗，使教學活動在師生沒有任何內在和外在壓力與制約的交往情境下進行，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。通過教師引導行為與學生的探究性學習相統(tǒng)合，使學生獲得經驗，有所領悟，體驗到自身的價值和成功的愉悅，取得更好的學習效果。
參考文獻：
[1]《科學》八年級上、下，七年級下、浙江教育出版社
[2]《科學課程標準》北京師范大學出版社
[3]《學科教育研究法導論》周學海編著：廣西教育出版社
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