共变法在化学教学中的应用

共变法在化学教学中教师在讲解温度对弱电解质电离度影响规律时,安排如下演示实验:用0.01摩尔/升的醋酸溶液25亳升装入烧杯,用测定溶液导电性装置,做三次不同温度时醋酸溶液导电性强弱的实验

结果如下:0℃时,通电,灯泡钨丝红、暗淡

50℃时,通电,灯泡比较明亮

100℃时,通电,灯泡明亮

并由此归纳出,温度升高是灯泡亮度变亮的原因

此处所用的归纳法也是共变法

随后,教师可以启发学生,根据灯泡亮度强弱与溶液中自由离子多少之间的因果关系,分析推出:升高温度,导致弱电解质电离度增大的规律

穆勒五法中还有求同求异法和剩余法因这两种归纳法在教学中的出现较少,这里就不再展开讲述了

共变法是判明现象因果联系的一种方法

在被研究现象发生一定程度变化的各个场合中,如果其中只有一个情况发生一定程度的变化,而其他情况保持不变,那么这个唯一变化的情况就是被研究现象的原因(或结果)

例如绝大多数物体受热时,在其他条件不变的情形下,其体温不断升高,物体体积也就随之不断膨胀

由此可以得出结论,物体温度升高是其体积膨胀的原因

设A1、A2、A3表示先行(或后行)情况的不同状态,a1、a2、a3表示被研究现象a的不同状态,共变法可用公式表示如下: 原因与结果的共变,可能是同向的,即当原因作用的量不断增加时,结果在量上也随之不断增加,此即通常所谓成正比例的变化;也可能是异向的,即当原因作用的量不断增加时,结果在量上则不断减少,此即通常所谓成反比例的变化

原因与结果的共变,还可能既是同向的又是异向的,即当原因作用量不断增加时,结果的量并不是不断增加,而是在中间出现转折的情形

这种共变必须找出同向共变转化为异向共变的转折界限,才能认清存在于原因和结果之间的规律

共变法是科学实验中经常运用的方法

它的结论有或然性,运用时应注意:(1)认真分析两种现象发生共变的情况是否是唯一的;(2)不能把有因果联系的共变现象和无因果联系的共变现象混同起来;(3)有时两种现象的共变有一定的限度,超过这个限度就不再具有共变关系,或发生一种相反的共变关系

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