控制变量法范文

导语：如何才能写好一篇控制变量法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1、控制变量法：物理学或生物学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

2、伏安法：是一种电化学式分析方法，根据指示电极电位与通过电解池的电流之间的关系，而获得分析结果；是一种较为普遍的测量电阻的方法。因为是用电压除以电流，所以叫伏安法。

（来源：文章屋网 ）

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关键词：初中物理；控制变量法；教学设计

在新课程理念中，突出了科学方法对人类发展的重要性。《物理课程标准》（修订版）中有明确的要求：提高学生的科学素养，让学生经历科学探究过程，具有初步的科学探究能力。物理学是一门富含多种科学方法的自然科学，其中“控制变量法”是最重要的思想方法之一。所谓“控制变量法”，狭义上是指：在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。

现以义务教育课程标准实验教科书《物理》（苏科版）八年级上册为参考，结合本人的一些教学探索，以初中学生学习物理的第一个学期为教学周期，有计划地进行“控制变量法”的教学设计。

一、初识“控制变量法”，了解方法的基本概念

在本教材中，第一次遇到“控制变量法”是在学习“声音的特征”中。我就实验“弦乐器的音调高低与什么因素有关”进行了如下设计。

①演示：拨动吉他琴弦。②提出问题：吉他的音调高低与什么因素有关呢？③学生猜想：可能与弦的长短、粗细、松紧有关？④教师再问：怎样通过实验来判断音调高低与弦的长短有关？我们选择的器材需要具备什么特点？⑤实验结束后，老师介绍：同学们很有办法，想到了好方法来证明弦乐器的音调高低与弦的长短、粗细、松紧有关，还得出了具体的关系，但你们知道吗？在第一次实验中，为了比较发声的音调高低与弦的长短的关系，要选取粗细和松紧相同的琴弦，而不能任意选取，这种方法是物理学中一种非常重要的科学探究方法，它叫“控制变量法”。由于物理现象往往是由多种因素相互交错、共同影响的，为研究其中某一因素的影响时，常常将其他因素控制不变，观察这一因素对物理现象的影响，这就是控制变量法。

教学中，教师不宜对控制变量法过多讲解，只要让学生知道物理学习中有这样一种重要的研究方法，知道“控制变量法”的概念即可。

二、再识“控制变量法”，明确方法的使用条件

第二次接触“控制变量法”，是在学习“汽化和液化”时。我就“液体蒸发快慢与什么因素有关”进行了如下设计。

①创设情境：星期一上学要穿校服，星期天妈妈把校服洗了。大家有什么办法能让校服干得更快些，保证第二天能穿？②学生回答：用洗衣机甩、用烘干机烘、用吹风机吹、晾到阳台外……③提出问题：液体的蒸发快慢可能与哪些因素有关？④学生猜想：液体的温度、表面积、液体表面的空气流动（教师作适当的诱导启发）。⑤设计实验：此时，学生对先前接触的“控制变量法”已经有所淡忘，教师可组织学生讨论：水的蒸发快慢可能与温度、表面积和空气流动三者都有关系，选取什么样的器材，才能证明蒸发快慢是与温度有关而不是与表面积或空气流动有关？⑥进行实验：……⑦完成实验后，教师评价：在研究“液体蒸发快慢与什么因素有关”的实验中，又一次运用了“控制变量法”，请大家总结一下，在什么情况下使用“控制变量法”呢？

通过归纳使用条件，使学生对“控制变量法”有了深入了解，为后面的物理学习中运用此方法解决问题奠定了基础。

三、再遇“控制变量法”，检验方法的掌握效果

通过以上的教学，学生对“控制变量法”有了一定的认识。在练习中，出现了这样一道题，我决定到实验室通过实验来检验学生应用“控制变量法”来解决实际问题的能力。

题目：两千多年前，墨翟用小孔成像的实验说明了光在同一种均匀物质中沿直线传播。你做过这一实验吗？你认为像的大小与什么有关？你能用图示表达出你的研究过程吗？请仿照示例完成下面题目。

【示例】猜想：我认为与物体的大小有关，研究方法的图示是（ ）（图略）。

①猜想一：（ ），研究方法的图示是（ ）。猜想二：（ ），研究方法的图示是（ ）。

②提出问题：小孔成像的大小与什么因素有关呢？

③学生猜想：可能与物体的大小、物体和小孔之间的距离、光屏与小孔之间的距离有关。

④设计实验：那么该如何选取合适的器材来设计这个实验呢？

⑤学生回答：在设计实验时，一定要注意使用“控制变量法”。比如，要研究“像的大小是否与物体的大小有关”时，在实验中要保持“物体和小孔之间的距离”和“光屏与小孔之间的距离”两个因素不变，改变“物体的大小”，观察成像的大小变化，从而得出结论。

⑥学生实验：……

本节实验课的设计，意在让学生能理解并掌握“控制变量法”，能运用该法去解决实际问题。实验结束后，教师提问：本题是想考查我们哪些知识？在七嘴八舌的回答中，有同学说，是想考查有没有掌握“控制变量法”。他的回答，立刻得到其他学生的附和。实验提高了学生进行科学研究的思维能力和实验操作的基本能力，同时也促进了良好的思维品质的提高。

通过大半学期循序渐进的教学，学生对“控制变量法”有了深刻认识，并能较熟练地掌握运用，为学生学习以后相关知识打下坚实的基础。

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一、控制变量法在研究欧姆定律过程中的应用

例1 在研究“电流跟电压、电阻的关系”时，学生设计如图1电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器，实验后，数据记录在表1和表2中.（1）根据表中实验数据，可得出如下结论：由表1可得：.由表2可得：.（2）在研究“电流与电阻关系”时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10Ω的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）.此时应向（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V.

解析：在研究欧姆定律之前， 学生已经了解了电流、电压、电阻这些基本概念，根据实验电路图，表1中的电阻是定值，通过改变电压值，可以得出电流随着电压的增大而增大，而且满足一定的正比例关系；表2中的电压是个定值，通过改变电阻器电阻，可以看出通过导体的电流随着电阻值的增大而减小，且满足一定的反比例关系.因此，可以得出欧姆定律：U=IR.当电流值不变，电阻变大时，电压值也会变大，电压表示数将大于3V.为了减小电压值，不许降低电阻，所以向右侧移动滑片.

二、控制变量法在研究电功过程中的应用

例2 在研究“电流做功快慢与哪些因素有关”时，电流做功的过程就是将电能转化成其他形式能量的过程.研究电功时，可以将电功转化成的热能进行分析，通过温度计测量温度的变化情况得出做功大小，进而分析出电功与电流、电压之间的联系.通常情况下，采用以下实验装置和实验过程.

实验：按照如图2进行实验研究.

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关键词：初中科学；电学知识；控制变量法

在对某个物理量与多种因素的关系或者某个物理问题进行研究的时候，每次对其中的一个因素进行改动，使其他因素保持不变，对该因素与实际研究的物理问题之间的关系进行分析，这样就能够很好地转化该问题的难易程度，并且更好地解决问题。

1 初中科学中物理部分教学的现状分析

在新课改不断推行的今天，我国目前传统的初中科学物理部分教学模式实现了较大的转变，但是在实际的教学过程中仍然存在着较多的问题：首先，缺乏充足的教学硬件设施，很难将一些物理实验完成。其次，现在很多初中学生都具有比较少的自主学习时间，在学校课程安排非常多的情况下，学生普遍面对着较大的学习压力，在物理自主学习中缺少足够的时间。最后，由于受到应试教育的影响，物理教学中存在着较多的问题，不能够充分地达到物理教学的教育目标[1]。

2 控制变量法简介

所谓的控制变量法主要是指对影响问题的主要因素进行尝试考虑，并且具备对变量进行控制的初步意识。在物理学科中存在着数量众多的多样性问题，而这些多样性问题都是由很多因素组成的。通过这些问题能够让学生产生深层次的体会，除了主要因素之外，这些多样性问题往往很少会受到其他因素的影响[2]。

3 在初中科学知识中控制变量法的具体应用

3.1 在分析探究电流和电阻关系时运用控制变量法

①在分析探究电流和电阻关系时运用控制变量法：首先，要准备好滑动变阻器、电压表、电流表等相关的实验仪器；其次，要将与之相对应的电路图表画出来，该电路图表示意图见图1。

以电路图表为根据对具体的实物图进行连接，随后将开关断开，随后使滑动变阻器接入最大值，仔细地检查电路，在确定其没有任何问题之后将开关闭上。随后放入第一个电阻R，调节滑动变阻器，对此时的电压和电流进行读数，并且将读数的记录工作做好。紧接着，选择电阻R1取代电阻R，同时电压保持不变，对滑动变阻器进行再次调节，将此时的电流读出，并且进行记录。通过这种方式就能够将电阻和电流之间的关系得出：电流和电阻在保持电压不变的情况下成反比的关系。

②在分析探究电阻和电压关系时运用控制变量法。在进行该实验的时候仍然采用图1作为例子，并且选择与上述实验相同的实验器材。以电路图表为根据对实物进行连接，将开关断开，在确定其没有任何问题之后将开关合上。随后放入第一个电阻R，调节滑动变阻器，同时保持电流不变，对此时的电压进行读数，并且将读数的记录工作做好。选择电阻R1取代电阻R，同时电流保持不变，对此时的电压进行读数。通过这种方式就能够将电压和电阻之间的关系得出：电压和电阻在保持电流不变的情况下成正比的关系。③在分析探究电流和电压关系时运用控制变量法：在进行该实验的时候仍然采用图1作为例子，并且选择与上述实验相同的实验器材。以电路图表为根据对实物进行连接，将开关断开，使此时的电阻值保持不变，在确定其没有任何问题之后将开关合上，对此时的电压和电流进行读数。接下来对电路的电压进行调节，并且使电阻保持不变，将此时的电流数读出。通过这种方式就能够将电压和电流之间的关系得出：在保持电阻不变的情况下，电压越小，电流就越大；电压越大，电流就会越小。

3.2 在动态电路难点问题的解决中运用控制变量法

在图2的电路示意图中在向左移动滑动变阻器的滑片时，电压表和电流表的读数会出现怎样的变化。

通过控制变量的问题解决方法，使I、R两者中的一个因素保持不变，只对另外一个因素进行变化。电流I在该电路中必然会出现变化，因此要立足于定值电阻R着手解决问题。电流I在电路中变大之后，保持R不变，这时候通过欧姆定律我们可以发现，R两端的电压UR就会出现变大的情况。在保持电源电压不变的情况下，UR会出现变大的情况，UC则会相应变小。在电学中该电路属于一个非常典型的电路，而且该题目衍生出了很多中考题目。学生在对该电路进行分析的时候往往感到非常的困难，因此在答题的时候具有较低的准确率[3]。学生在向左移动滑片的时候，很容易判断电流I在电路中的变化和电阻 Rc的变化，但是很难判断UR、UC的变化。通过这种方式能够让学生将正确的分析方法掌握住，这样就能够通过控制变量法将难点问题很好地解决掉。

4 结语

作为非常重要的一种科学研究方式，控制变量法在物理中的运用具有十分重要的作用，其能够有效地帮助学生将物理学习中遇到的各种难题很好地解决掉，并且让学生在学习物理电学知识的过程中学会对控制变量法的灵活运用，因此能够极大地提升学生的思维能力和动手能力。

参考文献：

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【关键词】控制变量法；欧姆定律

物理是一门理论性和实用性都很强的学科，在实际生活中有着广泛应用。初中物理是学习物理的入门阶段，以基础知识为主，但由于学生很少接触，学习中还是存在有一定的难度。如何使用正确的教学方法只得深思考虑。实验是物理中的重要组成部分，多数原理都是通过假设、实验获得的，控制变量法是其中较为常用的一种，具有重大意义。

1 控制变量法

1.1定义

事物之间都是互相联系的，没有独立存在的事物，在研究自然界的对象时，往往受到其他很多因素影响，加大了研究困难。物理学上同样如此，在研究多变量问题时，为方便研究，常通过控制变量的途径，将多个变量转换成单个变量，进而只需改变一个变量，研究其所产生的影响。再对所有变量逐一研究，最后综合解决，此过程便是控制变量法。该方法具有较高的科学性，在实验探索中应用较广。

1.2特征

在物理学中，有多种实验方法，与其他方法不同的是，控制变量法必须是至少两个因素对某一物理量产生影响。为准确地研究出各个因素之间的规律，常采用控制变量法。如流经导体的电流，与两端电压和电阻都有关联，为做进一步研究，需将实验分为两部分。研究电压与电流的关系时，应控制电阻保持不变；而研究电阻和电流的关系时，应保持电压不变。

1.3体现

在刚接触物理时，控制变量法就有所体现。如声学一章，声音在空气和真空中的传播情况有所不同，为研究二者区别，往往选择真空罩中的闹铃实验。在实验中，闹铃及其位置，以及研究人员与闹铃的距离都是被控因素，最终得出：声音只在空气中传播，在真空中不能传播。除此外，在声音的响度和音调、力与运动、欧姆定律等实验中，都会用到控制变量法。

2 控制变量法的关键

物理学科具有一定的复杂性，经常一个因素受很多物理量影响。此时，经常采用的方法是：先提出问题，再提出假设和猜想，然后进行实验，分析论证后得出最终结论。控制变量法是验证猜想过程中的常用方法，其关键在于人为地控制一个或几个因素保持不变，一次只研究一个物理量变化时的现象。如研究电阻和横截面积之间的关系时，可准备一根铜线，和一根镍铬合金线，依次将其串入接有小灯泡和电流表的电路中，观察灯泡的变化，并记录电流表读数的变化。显然，如此并不能得到电阻和横截面积之间的直接关系，因为它们的材料和长度都不同。所以，在研究电阻和横截面积之间的关系时，应控制材料和长度不变。而研究电阻与其他两个因素之间的关系时，同样如此。

3 控制变量法在初中物理教学中的应用

3.1欧姆定律中的控制变量法应用

3.1.1研究电流与电阻的关系。此时应控制导体两端的电压U为固定值，通过改变电阻R，观察电流的变化。使用统一电源，可在电压不变的基础上，实现电阻的变化，进而直接观察电流的变化，得出结论。但实验中若使用干电池，电池自身带有电阻，致使电阻变化时，电压也会随之变动，影响到实验的准确性。在变换阻值的过程中，若滑动变阻器的滑片保持不动，电压就会有所变化，也就无法准确的测出影响电流的因素了。面对这一问题，教师应令学生实时观察电压表的读数，保持其处于不变的状态。

3.1.2研究电压与电流的关系。此时应保持电阻值不变，通过对电压U的改变，观察电流I的变化。首先可直接改变电源两端的电压，使得导体电压随之而变，然后进行研究。或通过调动滑动变阻器改变导体电压，电阻器的作用主要就是实现定值电压的改变。

3.2研究位移与时间、速度的关系

S=vt，S为位移，v为速度，t为时间。可采用变量控制法，如在小球匀速滚动一段时间后，再看其位移。为做进一步研究，可对相同时间内不同速度滚动的位移加以对比。如小球先以5m/s的速度滚动了10秒，又以10m/s的速度滚动了10s。则第一次在10s内共滚动了50m，第二次则在相同时间内滚动了100m。可发现，当速度提升一倍后，位移也增加了一倍。即可得出，位移和速度成正比。在此实验过程中，时间和速度都是变量，而采用控制变量法，将时间控制保持不变，先研究位移与速度的关系。接下来便可控制速度不变，用同样的方法研究位移与时间的关联。

4 结束语

初中物理有很多公式，在记忆时容易混淆，因此需通过观察实验进行理解记忆。作为物理实验中常用的方法之一，控制变量法发挥着重要作用。该方法将众多复杂的因素简单化，逐一对每个因素进行研究，最终综合分析得出结果。此方法较为科学，将复杂简单化，因而有很多应用，在初中物理教学中值得引进。

参考文献：

[1]卢东文.初中物理电学中控制变量法的应用分析[J].神州，2013，22（7）：159-161

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摘 要 本文讨论控制变量法改进估计股票期权的VaR的Delta-Gamma-Theta模型.模拟.实证表明：利用控制变量法使估计方差减少75.81%，方差减少接近5倍左右，而且控制变量与损失概率变量的相关系数的绝对值越大，方差减少越多，意味着采用控制变量法进行Monte Carlo模拟能更大减少估计量的方差，说明基于采用控制变量法的估计模型更加有效.

关键词 VaR 控制变量法

一、研究背景

市场风险管理中的一个核心问题是在可能的的市场变化情况下，当前头寸可能会有多大的损失？.大多数机构担心的是当市场发生反方向变化时他们可能遭受多大的损失，VaR就是一种测定潜在损失而非潜在收益的计量技术.目前科学计算VaR的方法的计算的结果不太可能是一致的，使得 VaR的测度没有标准值，因此无论选取哪种方法，都应该重视估计的精度.我们可用估计值的标准差作为衡量精度的指标，论证控制变量法能够改进Delta-Gamma-Theta法估计股票期权投资的VaR模型.

二、基于控制变量法的VaR计算

控制变量法其思路是寻找一个与响应变量相关的随机变量作为控制变量，利用两者的相关性来获得方差的缩小.讨论一支股票期权在未来一日内的损失概率，由Delta-Gamma-Theta法近似股票期权的价值变化为：L≈aA+AR2 +a0（a、A和a0含义见文献[1]），若收益率R服从正态分布，即R~N（0，σ2），将R=σZ（Z~N（0，1））代入上式，得L≈aσZ +Aσ2Z 2 +a0，通过配方法，上式变为L≈a3+a2Q0（a1=aσ，a2=Aσ2，Q0=（Z+ a1/2 a2）2，a3= a0- a12/4a2）.由Z~N（0，1），故Q0是服从自由度为1，非中心参数τ=（a1/2a2）2的卡方分布.不妨假设a2>0，在给定的损失阈值x条件下，可以知道事件{L>x}近似等价于事件{Q0>（x-a3）/a2}，所以P（L>x）和P（Q0>（x-a3）/a2）有很强的正相关.我们可以用变量P（Q0>（x-a3）/a2）作为P（L>x）的控制变量，采用控制变量法得到损失概率P（L>x）的估计统计量是：p+c[q-E（q）]。

三、模拟结果与分析

现有假设持有2010-10-27持有一份于2011-12-19到期的欧式港股期权合约，由汇丰发行的中国电信认购期权，要计算在下一个交易日内期权的损失概率，来对持有该期权的风险进行评估.计算出的a2=-0.2751，事件{L>x}近似等价于事件{Q0

在选取可接受的精度10-5下，使用Matlab运行控制变量法VaR算法程序，在每个给定的损失阈值x下，模拟次数都达到10000次左右，得到结果见下表，这样我们有95%的把握保证损失概率的估计值偏离真值P（L>x）不超过所给的高精度，从而保证估计的准确.模拟结果表明：该组股票期权在95%置信度下，下一个交易日内的在险价值为116港币，说明该股票期权的头寸市值1000港币在下一个交易日内，它的损失有95%的把握不超过116元，即在最坏的情况下，损失会超过计算的得来的VaR值.可计算Corr（p，q）=0.8816，由控制变量法理论，利用控制变量q会使估计的方差减少100Corr2（p，q）%，即75.81%，说明方差减少接近5倍左右，意味着采用控制变量进行Monte Carlo模拟大大减少了所要估计量的方差，提高了模拟的精度，说明基于采用控制变量的估计模型更加有效.

四、结论

利用控制变量的修正作用来提高估值的精度，它的思路是寻找一个与响应变量相关的随机变量作为控制变量，利用两者的相关性来获得方差的缩小.变量之间的相关性越强，即二者相关系数的绝对值越大，采用控制变量法估计量的方差减少量越大.模拟实证数值也表明了采用控制变量法大大减少了所要估计量的方差，说明基于采用控制变量的估计模型更加有效.

参考文献：

[1]陈荣达.外汇期权风险度量.系统工程理论与实践.2005.

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控制变量法是科学研究方法中的利器，能行之有效地解决诸多物理探究课题.物理特级教师张善贤老师早在1985年就提出，他在《课程· 教材教法》1985（4）期刊登的“改革初中物理学生实验教学刍见”一文中有一段论述就谈到控制变量法在研究问题中的应用.现摘录于下.

要教会学生逐步研究问题的方法

教会学生根据实验课题确定研究的方法和实验步骤，并在操作过程中给与方法的指导，从根本上提高学生的探索能力.例如，研究滑动摩擦力的实验，可以先引导学生思考滑动摩擦力可能跟哪些因素有关.让学生自己分析，不要加框框，不要一下子就报书本上的分析和盘托出.对于学生分析过程中出现的差错要因势利导.当众多因素分析出来以后，教师可传授学生常用的研究方法：只让其中一个因素改变，而保持其他因素不变，观察摩擦力跟这个被改变的因素的关系.至于哪一个因素改变，可以让学生自行确定.然后，再引导学生对照课本上所写的步骤实验.经过这样改革后，使学生了解到书本上的步骤原来有一般规律可循，同时也可以使学生初步尝试到，即使课本上不写明，自己也有能力确定步骤.

该段论述中的研究方法就是控制变量法，不过没有给其命名.

综观本世纪之前的各种版本初中物理教材，跟研究滑动摩擦力相类似的实验，都有编者按照控制变量法思路预先编好了实验步骤，学生只要按照既定步骤操作就达到了当时物理学科教学大纲的目标，不需要学生了解这些步骤的由来，更不需要学生自己来设计实验步骤.显然，当时初中物理教学的重点是放在由实验得出的知识结论，至于得出结论的实验所蕴含的哲理和内涵那是纲外之物，未作重点要求.

久旱遇甘霖，长夜见曙光.直到本世纪初出版的初中物理教材，控制变量法等多种科学方法在教材中正式亮相，并作为学生能力培养的重要目标要求.初中物理实验教学中有众多实验探究采用控制变量法，但直到在探究影响电阻大小的因素活动中，才出现控制变量法五个字的初步定义.教材简介了该科学方法的定义、作用，并要求回顾曾探究哪些实验活动用到此科学方法.

2 初中物理控制变量法重点应用荟萃及典例剖析

初中物理教材中主要有13个重点实验探究活动，运用了控制变量法研究.其应用之广，影响之深，作用之大是各种科学研究方法所望尘.现罗列如下：（1）探究滑动摩擦力大小的因素；（2）探究压力作用效果与那些因素有关；（3）探究影响液体内部压强大小的因素；4.探究影响浮力大小的因素；（5）探究动能的大小与哪些因素有关；（6）探究重力势能的大小与哪些因素有关；（7）探究影响导体电阻大小的因素；（8）探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）；（9）探究影响电流做功多少的因素；（10）探究影响电流热效应的因素；（11）探究电磁铁的磁性强弱与那些因素有关；（12）探究磁场对电流的作用；（13）怎样改变感应电流的方向.

怎样才能做到有的、有序、有机、有效地运用控制变量法呢？

第一，要明确研究对象的物理量.从数学视觉看，这个物理量就是应变量.例如，压力的作用效果就是压强的大小；电流的热效应就是电热的多少.

第二，要排出影响应变量大小的其它物理量.从数学视觉看，这些物理量就是自变量.特别应注意，对运用控制变量法的自变量至少两个.例如，影响电磁铁磁性强弱的因素主要相关电流大小和线圈匝数，就有两个因素；影响电流做功的因素有电压、电流、通电时间三个因素.

第三，要在前两步的基础上，采用“一对一”原则研究应变量和各个自变量的关系.所谓“一对一”原则，即确定应变量和某一自变量是否有关系，有怎样的关系时，必须控制该自变量以外的变量保持不变，只改变这个被研究的自变量.例如，在探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）时，应变量就是电流I，自变量就是电压U和电阻R，探究活动就可以分两步进行.一步是保持导体电阻不变，改变导体两端电压，观察导体中的电流随电压的变化而变化；另一步骤是保持导体两端电压不变，改变接入导体的电阻，观察电流随电阻的变化而变化.

第四，逐一研究后进行归纳 ，找出应变量跟有关自变量的关系.上述实验中，只有第8个实验得出欧姆定律的定量关系.其余探究活动得出都是定性结论.不过，第9个电功W和第10个电热Q实验得出定性关系后，教材用“进一步研究证明”“大量实验研究发现”将定性结论上升到定量关系.

上述四步中，难度最大的是第二步.如果在猜想和假设中排出了很多看是相关的自变量，解释不好，就有可能降低教学效果，甚至出现该课堂教学失控，致使第三步“一对一”分步骤实验大费周折，这要引以为戒.教师课前备课时，要作充分估计，预先想好应变解释措施.猜想和假设时，要有的放矢引导是关键.还有一类猜想的自变量是相互关联的物理量，它们和应变量都有关系，但不需要都介入作为自变量处理，收拾哪个作为自变量，很有讲究，教者或许难以驾驭，本文第三部分将专门讨论这个问题.

下面举几个实验案例，简要说明一下控制变量法的应用.

案例1 探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）

首先这个实验的应变量和自变量泾渭分明，省略了猜想这一程序.第二，在定量探究前，就有了定性关系的基础，在电阻内容中曾安排过“尝试改变电路中电流大小的活动”，得到了电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小的结论.第三，电流、电压的大小都可以用电表测量，电阻大小也能查核.因此，它们的数量关系就一目了然.第四，因为只有两个自变量，探究仅分两段，即使每段为防止实验的偶然性，要多测几次，总得测量次数也不多.还有，电流跟电压、电阻的关系能借助于图像分析.

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【关键词】酸碱盐 控制变量 应用

【中图分类号】G424 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962（2013）02（a）-0069-01

科学活动的核心是探究，科学探究也是化学的中心环节。学会探究，在研究中学，在学中研究，是当今学习方式变革的方向。化学学习中比较常见的科学探究活动主要有两种，一是实验探究，二是调查、辩论等活动。

1、科学探究的一般步骤

（1）发现问题（2）猜想与假设（3）制定计划（4）收集证据（5）解释与结论

（6）交流与讨论

2、在设计探究性实验时。要注意以下几条原则：

（1）科学性的原则：所设计的实验应该符合科学道理，不能凭空捏造。（2）对照性的原则：要设计一个对照性的实验，要想这个实验更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验（3）等量性的原则：所设计的实验中的平行反应，试剂的取用应该是等量的。（4）单因子的变量原则：对某个实验的影响，会有很多的因素，实验正是要人为控制条件，使众多变量中，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。

某同学想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是Cl-离子造成的，下列实验无意义的是

A、观察KCI溶液没有颜色；B、向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液黄色消失；C、FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，振荡后静置，溶液黄色未消失；D、加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅

【解析】：FeCl3溶液中所存在的三种粒子为Fe3+，Cl-，H2O，将Fe3+换为K+其它粒子保持不变，其实就是变为KCL溶液，溶液由黄色变为无色，这就说明了FeCl3溶液的黄色是Fe3+引起的；如果向FeCl3溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，溶液黄色消失，相当于Fe3-变为Fe（OH）3沉淀从溶液中逃离，Fe3+变为变为Na+其它粒子没有发生变化，而溶液变为无色，说明FeCl3溶液的黄色是Fe3+引起的；FeCl3溶液中滴加适量无色硝酸银溶液，C1-从溶液中消失，和银离子一起变为沉淀振荡后静置，溶液黄色未消失，说明FeCl3溶液的黄色与Cl-无关；加水黄色变浅，只是溶质浓度变小，说明不了FeCl3溶液显黄色不是Cl-离子造成的。所以D选项正确

【练习】若用实验证明CuSO4溶液显蓝色不是由S042-离子造成的，下列实验无意义的是

A.观察K2SO4溶液的颜色；B.向CuSO4溶液滴加适量的NaOH溶液，振荡后静置，溶液颜色消失；C.向CuSO4溶液滴加适量的BaCl3溶液，振荡后静置，溶液颜色未消失

D.加水稀释后CuSO4溶液颜色变浅答案：D；（提示A选项观察K2SO4溶液的颜色有那些变量被被控制，那个变量没被控制？）

【练习】能证明FeCI3溶液浅绿色是由Fe2+引起的事实是：

参考答案：纯盐酸是无色的；氯化钠溶液是无色的；能不能用硫酸钠和硫酸来说明？

（2008年海南省）以下是某化学探究的过程。请在下列横线上填写适当的内容。

向NaOH溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色

（1）提出问题：是什么粒子使紫色石蕊试液蓝色呢？；（2）查找资料：NaOH溶液中存在的粒子有大量的H2O、Na+、OH-和极少量的H+（3）猜想：是大量的OH-使紫色石蕊试液蓝色。（4）实验探究步骤及其说明：_____

①在一支干净试管中加入2mL蒸馏水，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液几平不变色，说明___；②在一支干净试管中加入2mL氯化钠溶液，再滴入几滴紫色石蕊试液，溶液几平不变色，说明____

（5）结论：原假设____。（填“成立”或“不成立”）

【解析】：NaOH溶液中存在的粒子有大量的H2O、Na+、OH-，将紫色石蕊试液滴入水中紫色石蕊试液不变色，说明向NaOH溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色与水无关；将OH-换为Cl-也就是用氯化钠溶液做对比；氯化钠溶液为无色，说明向NaOH溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色与Na+无关；

【练习】用盐酸可以清除铁锈（主要成分为Fe2O3），盐酸中主要含有H，O分子、H+、Cl-。某探究小组为探究稀盐酸中的哪种微粒能使氧化铁溶解，设计了如下实验方案，得出了初步结论。

（1）请填写下表中的实验结论：

（2）是否需要做“向Fe2O3，中加入水”的对比实验？为什么？

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【摘 要】化学是一门以实验为基础的自然科学，实验在化学教学中的作用是不容忽视的。近几年中考化学试题中，实验部分的分值逐年提升，实验题注重科学探究，主要体现在实验的设计和评价，特别是在探究型实验，重视考查学生解决问题的思维能力、分析能力、归纳能力、表达能力。教学中要引导学生开展科学探究，培养学生应用科学探究的方法，探究实际问题的能力。控制变量是初中化学科学探究的重要方法。

关键词 科学探究；控制变量；考题分析

控制变量法是化学探究实验中最常用的方法。在初中化学教材中，多处体现这一科学探究的方法。在近几年的中考化学试卷中，经常出现控制变量法的分析、运用。

初中化学中用到控制变量方法主要有：探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等。

初中化学学科，大多数同学举不出化学中用到控制变量的例子，即使能够举出，也说不清楚，主要存在的问题有：在化学学习中不懂如何应用、找不到变量、思路不清、不会设计实验方案、不会分析实验结果、设计实验方案不完善。怎样引导学生应用控制变量法开展科学探究？如：影响固体物质溶解性因素的探究。先根据生活经验和已有的化学知识，找出可能影响溶解速率的因素。

猜想：固体物质的溶解性与溶质种类、溶剂种类、温度有关。

设计实验：让学生设计实验，开展探究。下面是教师引导学生设计的实验方案。

实验结论：物质的溶解性与溶质的性质、溶剂的性质、温度三个因素有关。

控制变量法在新课改中考题中时有出现，现举例分析。

1.某同学在学习“金属与酸的反应”时，设计了以下实验报告，请将该实验报告补充完整。

【实验目的】_______。

【实验用品】试管、铁粉、铁片、镁片、5%盐酸、10%盐酸等。

【实验内容】 取足量等体积的盐酸分别与a克下列各种金属反应。

【实验思考】由上述实验探究得出，影响金属与酸反应剧烈程度的因素有____。

2.在一次实验课上，各小组同学用在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为____。

【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么？

【作出猜想】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；②所用盐酸的溶质质量分数不同；③还可能是____。

【设计实验】（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、____的石块，加入质量相同、____的稀盐酸进行实验。（2）验证猜想②是否成立，对盐酸的要求是____。

【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。若要做到精确比较，应该测量的实验数据是　。

【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点）。

解题思路：

小石块的主要成分是CaC03，所以小石块与稀盐酸反应的方程式为：CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02

【作出猜想】 影响二氧化碳气体产生速率的因素是可能有：石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）等。

【设计实验】（1） 因为①的猜想是验证不同地点石块中碳酸钙含量不同；所以要保证其它条件相同，采用不同地点的石头做实验。盐酸的溶质质量分数也应该相同（2）②要验证“所用盐酸的溶质质量分数不同”，所以要保证其它条件相同，取用不同溶质质量分数的盐酸进行实验。

【交流讨论】通过观察气泡产生的剧烈程度，粗略地比较反应速率。需要测量相同时间内收集的二氧化碳体积或收集相同体积二氧化碳所需的时间，两种方法都可以。

【拓展延伸】影响反应的因素主要有：催化剂、温度、溶液的溶质质量分数、压强等，若探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，就要保证其它条件相同，就催化剂是一个变量，就可以得到研究结果。

【答案】CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C02

【作出猜想】石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）

【设计实验】（1）不同地点 溶质质量分数相同（2）溶质质量分数不同

【交流讨论】相同时间内收集的二氧化碳体积（或收集相同体积二氧化碳所需的时间）

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关键词：政府投资项目；工程变更；深度；内容；原因；控制；方法；途径

工程变更就是其中一种常见的工程管理手段,它是指在合同实施的过程中由于合同状态的改变而引起的对合同文件的修改与补充,同时对合同的价格和工期进行相应调整的一种措施。随着政府公共职能的不断完善和城市化进程的加快，变更管理贯穿于工程实施全过程,工程变更是绘制竣工图、编制施工结算的重要依据,因此,建设单位应加强工程变更管理,提高工程质量,有效地降低工程造价。

1政府投资项目工程变更产生的原因

1.1设计深度不足引起的工程变更

在施工前或施工工程中，业主、设计单位或施工单位提出，设计图纸存在设计内容不全面或不明确．需要补充设计；设计图纸存在矛盾．方案不合理设计图纸错误，需要更正设计；设计存在缺陷．需完善和优化。此类工程变更一般是由于设计单位没有收集详细的设计资料或专业技术力量缺乏或内部质量控制不严引起的，责任在设计方。

1.2设计内容增减引起的工程变更

业主为加快工程建设进度．对项目的可行性研究不够．项目标准和规模没有明确在施工实施工程中．增加、剔除或改变一些工程内容；或为提高质量标准、加快进度、节约造价完善建筑功能等综合因素考虑，变动一些设计内容．改变项目局部功能．导致设计的内容发生增减。此类设计变更一般由业主提出，由设计单位出具设计联系单．责任在业主方。

1.3施工组织设计变动引起的工程变更

业主在标底编制说明中没有明确一些特殊的施工技术措施和组织措施，施工单位在施工过程中为保证工程安全或质量，增加或改变一些特殊的施工技术或组织措施．引起工程量和工程费用发生变动。业主或监理工程师出于工程安全质量、工期或其他要求，发出指令，要求施工单位改变施工组织设计，引起工程量和工程费用的增加。这两种情况一般由业主原因引起．责任在业主方。如果施工单位在招标时没有进行现场踏勘或踏勘不足或对现场施工条件估计不足，导致施工机械或建筑设备材料难以进场，或一些施工组织难以实施．而改变施工组织设计．引起工程量和工程费用发生增加，此种情况一般由于施工单位原因引起，责任在施工方。但遇地质情况、恶劣天气等，一个有经验的承包商也无法预料到的，施工方的责任可豁免。

1.4材料与设备的更换引起的工程变更

业主基于工程质量、安全工期造价、完善建筑功能，提高建筑标准等各种原因，对标底中已确定的材料与设备进行更换，引起工程量和工程费用发生增减．此类变更由业主引起．责任在业主方。在标底中已确定的材料与设备．在旋工阶段中．该设备、材料的品牌已停产或型号已发生改变对于此类情况．要认真甄别原因，确定责任方。

1.5无价或暂估价的材料与设备引起的工程变更

标底在当时的情况下无法确定一些材料与设备的价格，而在标底中未标价或定为暂估价．在结算时引起工程变更。

1.6标底编制说明与清单子目不相一致引起的工程变更

在清单编制过程中因编制单位或编制者专业水平的限制或内部质量控制上存在欠缺，存在清单子目漏项、缺项或综合单价不合理等情况．而在编制说明中描述不清或不加描述．相互之间存在不一致，引起工程变更。对于这种工程变更要认真甄别原因，按照编制说明、招标文件、投标书及施工合同中有关变更条款与结算口径界定责任方。

1.7工程质量标准的改变及其他实质-变更引起的工程变更

由于工程质量、技术标准、施工设计法规的改变，引起设计和施工的修改，或其他实质性变更而引起的工程量和工程费用发生增加。

2政府投资项目工程变更现行审核控制方法

概算内的在20万元以下的单项变更，由项目建设单位审核将审核资料报财政部门备案。概算内的在20万元以上的单项变更．项目建设单位向财政审核部门提交预算变更审核申请．同时附上经监理施工、设计等单位签章认可的工程变更联系单及附件、工程变更投资预算书、招标文件、投标书、施工合同和施工图纸等相关资料，财政审核部门人员受理资料后，对工程变更投资结算口径的正确性、参与工程变更的可行性经济性、必要性进行技术论证，提出审核意见。若审核中发现项目变更后突破概算的，退回项目建设单位要求项目概算报原初步设计批准机关重新审批，审批同意后，再予以办理变更审核。审核中查看所提交的资料．比对每一张工程变更联系单，对产生工程变更的原因进行分析和甄别，剔除不属于工程变更范畴和不能确定为政府追加投资的工程变更．分析该工程变更是否必要，是否存在超标准。对符合的工程变更进行工程量和定额复核．是否存在工程量计算错误和定额套用不正确等情况，材料价格是否采用定额组价、政府采购价或询价，以及上述价格确定的合理性和正确性，结算口径是否符合招标文件和施工合同。

3提高政府投资项目工程变更审核控制质量的途径

政府投资项目量大面广．资金密集，牵涉业主众多，工程变更审核控制异常困难。有的业主单位出于部门利益考虑，或受其他利益驱动，工程变更中存在一定的虚假成分。有的业主单位采取肢解工程变更内容、压低变更金额等方式规避工程变更审查或工程变更未经审批而事前实施。为进一步加强政府投资项目的监督管理，规范工程建设中变更行为．制止随意变更和“三超”变更，促进政府资金的合理使用，笔者认为，进一步提高政府投资项目工程变更审核控制质量势在必行，提高工程变更审核控制的针对性和实效性可从以下途径考虑。

3.1参与项目的前期论证

财政审核部门应积极介入政府投资项目的前期可行性研究、初步设计、施工图设计以及专项技术设计等过程，为项目选址、规模、方案、功能的合理与完善提供技术经济上的支撑．起到把脉问诊的作用从而减少因设计深度不足、设计内容增减、施工组织设计变动等引起的工程变更。

3.2深入分析工程变更资料

对工程量清单、预算书、招标公告、招标文件、招标答疑、投标书、中标通知书及施工合同，要进行深入的分析。全面掌握工程范围、开工、竣工时间、工程地点、材料供应方式、工程价款的结算方式等造价信息．从而确定价格调整的基期和口径。要研究设计图纸和设计联系单，详细了解设计的具体内容和要求看设计有否存在设计深度不足、设计内容增减、对有些部位的施工方法和施工要求交代不清不祥等情况．甄别设计变更引起的工程变更的真实情况。要认真比对现场签证单，进行逐条、逐字细看，仔细斟酌，看有无与施工图纸重复的地方、是否属于设计范围内的漏项、是否已包含在招标文件要求的报价范围内、有无虚签等的情况。

3.3加大政府投资项目事中财务检查

财政审核部门可会同财政经济建设部门加大对政府投资项目财务检查，检查建设单位是否严格执行在建工程财务管理制度工程进度款是否按照合同规定支付。若存在工程变更已经实施并支付工程费用，或属于同一工程内容而分笔支付工程费用等情况．可判定有规避工程变更审核或肢解工程变更之嫌。

3.4大额变更采取专家论证方式确定

对于大额工程变更单可召开由业主、专家参加的论证会。专家可从设计、造价、财务专家库中选取。专家从专业角度对该工程变更的合理性、必要性进行论证．对引起变更的原因进行广泛深入的解析和甄别．确定引起工程变更的责任方。对符合的工程变更根据招标文件投标书、施工合同、标底编制说明、施工图纸、联系单及现场签证单等资料，确定工程变更结算依据及口径、单价的确定方式，从而形成变更审核控制结论。

3.5采取邀请招标方式确定额外工程的中标单位

对于一些独立性较强、不依附于原先工程，而额外增加的工程，可不实行工程变更的方式．可要求政府投资项目建设业主采取邀请招标的方式重新确定施工单位．一方面可避免业主方与施工方就结算依据及口径上存在的分歧与意见，另一方面通过重新立项和重新招标的方式可避免“三超现象，为财政部门追加投资提供政策依据。

3.6扩大工程变更现场踏看的范围和力度

工程变更原则上要求在实施前实行审批．除紧急抢险等特殊工程外，不得在实施后再审批。要充分掌握工程变更的成因和实际情况，审核人员应到实地进行走访，现场踏看工程变更的部位及主要内容．拍摄一些现场照片．提高工程变更审核控制的可操作性和针对性。特别是对隐蔽工程．要派专人跟踪施工现场．及时了解工程施工的具体情况，杜绝工程变更中弄虚作假、以次充好、虚增冒报等现象．这对真实准确地审核控制工程变更有着十分重要的作用。

4结语

政府投资项目工程变更牵涉面广，成因复杂，影响着工程的投资规模和资金的使用效益。甄别工程变更原因，采取一些行之有效的审核控制途径，从而提高工程变更审核控制质量．确保财政资金安全有效运行。

参考文献