从给定的探究中选出变量

在探究中，自变量是故意改变的量，因变量是被测量的量，控制变量则保持不变，使测试公平。只要实验型题目描述了一个实验，就会用到这项技能，它也是实验数据解读的第一步。

怎样一步一步选出变量？

思路是先读懂探究的目的，再把每个量归入三种角色之一。

1. 找出目的。 通常写作”探究 X 如何影响 Y”。
2. X 是自变量。 它是有意改变的量，会取一系列数值。
3. Y 是因变量。 它是被测量的量，最好连同单位一起写，例如”反应结束所需时间 / s”。
4. 列出还有什么会影响结果。 想想用量、大小、温度、物质本身，以及计时或测量的方法。
5. 把每一项变成控制变量。 写出这个量以及保持的数值，例如”酸的体积固定为 50 cm³”。

例题

虚构情境。 一个班级探究稀盐酸的浓度如何影响一条镁带停止反应所需的时间，共测试五种不同的酸浓度。

第 1 步，目的：“酸的浓度如何影响镁反应完所需的时间”。

**第 2 步，自变量：**酸的浓度，单位 mol/dm³。

**第 3 步，因变量：**镁停止反应所需的时间，单位 s。

第 4 步，还有什么会改变时间？ 镁带的长度或质量、酸的体积、酸的温度，以及停止计时的时机。

第 5 步，控制变量：

• 镁带的质量，每次测试相同；
• 酸的体积，每次测试相同；
• 起始温度，每次测试相同；
• 由同一个人或同一种方法判断反应何时结束。

注意，控制变量是有明确数值的量，而不是”条件相同”这样的说法。

容易犯什么错误？

错误答案：“因变量：盐酸。控制变量：量。”

学生写的是一种物质，而不是被测量的量，并且”量”没有任何细节。

盐酸是一种物质。实验中改变的是它的浓度，被测量的是时间。“量”太含糊，无法给分，因为它可能指质量、体积或浓度。

改正方法是把每个变量都写成”量加单位”：酸的浓度 / mol/dm³（自变量）、时间 / s（因变量）、酸的体积 / cm³（控制变量）。

自我检测

只使用虚构情境。先自己做，再打开答案。

1. 学生探究水温如何影响一片药片溶解所需的时间。指出自变量和因变量。

2. 对药片探究，写出两个控制变量，并说明各自如何保持不变。

3. 一位学生把”保持仪器相同”写成控制变量。为什么这样得分很少？

接下来学什么？

变量整理好之后，下一步是把它们清楚地记录在带单位的结果表格里。同样的习惯也支撑反应速率等内容课题。

有些学生理解概念，却在措辞的精确度上丢分，这很难独自发现。我们的老师在线上一对一化学补习中会留意这类规律。