控制变量法(整合)

巧用控制变量法有效突破化学实验探究题作者：周海欧邓丹来源：《广东教育（高中）》2022年第01期在《普通高中化學课程标准（2017年版2020修订）》中明确提出：能运用变量控制的方法探究并确定合适的反应条件，安全、顺利地完成实验。

近几年，实验探究题的考查成为广东化学高考实验题的热点，主要是考查学生对控制变量法的掌握程度。

控制变量法就是在研究和解决问题的过程中，当影响事物的变化规律有多个因素时，往往先人为控制其它几个因素不变，集中研究其中一个因素按照特定的条件发生变化所产生的影响，从而解决问题。

学生存在主要问题：不懂如何应用控制变量法、找不到变量、思路不清晰、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。

【解题模型】明确探究对象—寻找影响因素（自变量）—控制单一变量—观测因变量—得出实验结论。

【例1】（2012·广东高考节选）碘在科研与生活中有重要应用。

某兴趣小组用0.50mol·L-1 KI、0.2% 淀粉溶液、0.20mol·L-1 K2S2O8、0.10mol·L-1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响.已知：S2+2I-=2S+I2（慢）I2+2S2=2I-+S4（快）（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中Vx=________ mL，理由是_____________________.解析：对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0mL以保证溶液总体积完全相同，而此时其它物质的浓度不变，只改变了反应物K2S2O8溶液的浓度。

答案：（2）2.0 保持溶液总体积相同，仅改变S2的浓度而其他物质浓度不变（其他合理答案也可）【例2】（2014·广东高考节选）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。

（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。

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精品文档控制变量法与对照法的区别
对照实验是有两个相同的实验器材，同时进行实验，其中只有一个变量。

而控制变量法一般只有一个实验器材，进行多次实验，也只有一个变量。

通常，一个对照实验总分为实验组和对照组。

实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。

控制变量法：对多变量的问题，情况往往比较复杂，此时可以把其他变量固定，只讨论其中一个变量的变化对问题的影响。

区别：一般对照实验同时做有两个器材，控制变量一般只有一个器材，做多次实验。

一般在学科内生物多用对照，物理多用控制变量。

将煮熟的米饭分成两份，一份放在空气中，另一份放在二氧化碳中，两天后，放在空气中的已经边馊，而放在二氧化碳中的仍有饭的香味。

做这个实验所用的探究方法是什么？
对比实验中只要有一个因素影响你要研究的问题就能比较了，而控制变量法中某个量会与两个或两个以上的量有关，所以在研究时要先把其它的量让它不变，只能有一个量是变化的，才能比较这个量对你所要研究的量的影响，所以这两种方法有相似之处，也有不同之处。

上面的例子我认为还是控制变量法，因为米饭的新鲜程度要相同，所处环境温度要相同，你是假设这两个量不变的前提下，来比较空气与二氧化碳的影响的。

高一物理【实验：加速度与力、质量的关系】学习目标：1、用比较法测量加速度；2、用控制变量法探究加速度与力、质量的关系；3、掌握利用图象处理数据的方法。

第一部分：课前自主学习，主动落实学案一．实验原理(1)采用控制变量法当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．在该实验中要求先控制小车的质量不变，改变小车所受的拉力F，讨论a与F的关系；再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m，讨论a与m 的关系．(2)要测量的物理量小车与其上砝码的总质量M一用天平测出．小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由F＝mg算出．小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出．(3)平衡摩擦力的目的和方法①目的：实验中小车要受到摩擦阻力的作用，增加了实验的难度．垫高水平木板不带滑轮的一端，使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，这样小车所受拉力即为合力，提高了实验成功率．②方法：不挂托盘，使小车拖着纸带，纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距相等，则说明小车做匀速直线运动，即平衡了摩擦力．二．实验器材打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺．第二部分：课堂互动探究，整合提升一、探究加速度与力、质量的关系?1．用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．2．如图将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，平衡摩擦力．4．将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m o g．5．保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码)的质量，重复步骤4多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带重物的重力m1g、m2 g…表1：M不变，加速度a与受力的关系合外力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量M1，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码．7．继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码．表2：F不变，加速度与质量的关系8．利用以上两表中的数据，分别在坐标系中作出M不变时，a一F图象和F不变时，a一M图象．针对训练1．如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E 为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误。

情境教学法的定义和特点2023年，随着人工智能和物联网的飞速发展，人们对于教育方式也在不断探索创新。

情境教学法作为一种基于实践和情景的教学法，正在变得越来越受欢迎。

本文将对情境教学法的定义和特点进行阐述。

一、情境教学法的定义情境教学法是一种基于实践和情景的教学法。

它将教学内容与现实生活中的环境和情境相结合，让学生在各种情境下进行实践操作，从而达到学习目的。

它的核心思想是将学习过程放到学生身边，营造真实的情境以提高学生的学习效果。

情境教学法可以应用于多个领域。

比如，在语言学习中，教师可以将课堂内容和真实的语言环境结合起来，让学生在情境中学习语言；在科学实验中，教师可以将实验现场和实验操作要求相结合，让学生在实践中掌握科学知识。

二、情境教学法的特点1. 实践性强情境教学法最大的特点就是强调实践性。

通过将学习内容放到真实的情境中，让学生通过亲身实践掌握知识和技能。

这种方法带来的好处是学生能够更深入地理解知识，增强实践能力，提高学习效果。

2. 情境真实情境教学法要求教学内容必须和学生的日常生活和社会环境相关。

通过将学习内容嵌入到真实的情境中，让学生感受到学习和生活的联系，增强学生学习的兴趣和自信。

3. 个性化教学情境教学法注重因材施教，因人而异。

针对不同的学生，可以根据其学习特点和兴趣爱好来设计情境，让学习过程更具个性化。

这样能够增强学生的学习积极性，提高学习效果。

4. 控制变量法情境教学法采用的是控制变量法，它将环境要素进行了控制，让学生只集中于所要学习的内容。

这样能够让学生更加专注于学习，减少了干扰。

控制变量法是情境教学法的一大优势，不仅有助于提高学习效果，也能够减少学生在学习过程中的疲劳和焦虑。

5. 综合性教学情境教学法是以场景设置为主要特点的教育方式。

它通常不限于单一学科领域，而是注重多学科的综合教学。

跨学科的教学方式有助于整合知识，提高学习成效。

三、情境教学法的应用情境教学法可以应用于教育的各个领域。

高中生反应时间的波动规律及其影响因素的探究江苏省海门中学高一（十）班吕中问题引入：刚进入高中，作为新生的我明显感觉到了学习节奏的加快。

常常出现上课想打瞌睡的情况。

那么高中生应怎样将自己的状态调整到最佳呢？人教版教材中的《物理·必修一》的第45页有一个“看看你反应的快慢”的实验。

我便想，可以通过高中生一天反应时间波动规律及其影响因素的探究来给出一个图像。

再结合影响因素来给出高中生日常学习生活调节建议。

创新部分：找到高中生反应时间的波动规律及其影响因素，给出高中生日常学习生活调节建议。

探究设计：①样本与数据设计：一天取七个时间段。

分别是七点、十点、十二点、十三点、十六点、十八点、二十点。

影响因素分别为：夜间睡眠时间、饮食习惯、性别、惯用手。

选择抽样调查，在选取样本时，选择同年级的同学。

抽测高中生一是取样方便，二是反映出的图像波动较为明显（睡眠时间小于8小时的人群）。

每个班抽取10个样本（每班约25%）。

为控制变量，每班各测5名男生，5名女生。

为减小实验误差，每个时间段取3个值。

②实验方法：材料：30cm直尺过程：让受试者伸出习惯用手，实验者手提30cm尺一端，使0刻度与受试者手的食指侧线上方齐平，手型呈握状，保证尺子直接下落不会打到手。

突然无初速度释放尺子，受试者以最快速度握住尺子，记下受试者握住尺子后食指侧线上方对应的刻度值。

③实验原理：x=½gt²（g=9.8m/s²）数据整合（均采用控制变量法分析得）：★所得结论适用于保证一日三餐、中午小睡者，且夜间睡眠时间不超过9小时的以脑力劳动为主的高中生。

①人反应时间波动图像高中生一天活动中的上午前半段反应时间呈减少趋势，后半段呈增加趋势。

高中生一天活动中的下午前半段反应时间呈增加趋势，后半段呈减少趋势。

高中生一天活动中的晚上反应时间逐渐增加。

②饮食习惯对反应时间的影响高中生一天中的平均反应时间与用餐所吃食物的单位热量有关。

物理学是一门理论性与实践性都很强的综合学科。

随着新课标准的实施会有许多新的问题出现，需要我们探讨研究，因此，我们不仅要掌握新的教育理念，还要掌握新的物理研究方法。

图表法、比较法、控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、建立模型法、理想实验法等是初中物理常用的研究方法。

下面我将一些重要的实验方法进行一下分析。

等效替代法、控制变量法、实验推理法、叠加法、模型法、类比法、估测法、图像法、转换法、放大法等是初中物理常用的研究方法。

研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。

研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。

如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。

可见，物理的科学方法题无法细致的分类。

只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。

下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。

做任何事情，方法是头等重要的，因为方法的好坏关系到事情的成功和失败。

研究物理的方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效替代法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法、图象法、理想化方法等等。

研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。

物理研究方法无法细致的分类，有时只能根据题意中强调的是哪一个过程，来具体分析解答。

控制变量法、转换法、等效替代法、类比法、图象法、理想化方法。

“方法”一词在我国古代指的是度量之法，以后含意逐渐扩展成为人们为了达到一定目的所运用的手段。

在西方，方法(method)一词源于古希腊文的道路和途径，逐渐演化成为研究、解决问题的步骤和程序。

《控制变量在实验探究中的应用》教学设计新华中学吕文慧【学情分析】学生在经历了近一年的化学学习中，已经多次在实验设计中接触并利用到了控制变量的方法。

但是多数同学对控制变量的概念模糊，在解决实际问题时，做题方法不明确，找不准变量、思路不清晰、设计实验方案不完善。

在复习阶段，学生的知识储备已经足够的情况下，需要教师进一步的点播，归纳总结，学以致用，使得学生在学习能力上进一步提升。

【教学目标】知识与技能：在化学实验探究问题中，了解控制变量的意义，学会利用控制变量的方法确定研究因素及探究方法来分析问题。

过程与方法：培养对所学知识的迁移能力，通过阅读资料，对任务进行解读，形成对数据分析的综合能力。

情感、态度与价值观：通过小组合作学习，形成善于合作、勤于思考的科学态度；并利用所学知识解决生活中的问题。

【教学重点】能够正确分析控制变量的两种常见情况，并掌握解决这两类问题的方法。

【教学难点】确定研究因素，利用控制变量的方法设计实验【教学方法】创设情境→知识回顾→归纳总结→讲练结合→学以致用→小组合作→实验探究→能力提升→回归中考【教学过程】学生回答互动（见过或没见过）【教学反思】控制变量法是化学探究实验中的常用方法之一。

在初中化学课本中利用控制变量设计实验的地方很多，例如：探究二氧化碳的性质、铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响化学反应速率快慢等。

但在课本上这些实验分布零散，并没有就控制变量这种解题方法做系统的总结归纳。

因此本课设在学生复习阶段，以学生实验失误的实例引入，通过对课本实验设计方案的分析、讨论，学生自己归纳总结出两类题型，学生比较容易接受，对于培养学生建立化学解题思想也有着深远的意义。