针对初中物理教学中“控制变量法”的

摘 要：控制变量法是初中物理教学中一种常见并且有效的物理实验方法,在初中物理教学中具有非常重要的作用和意义,本文将结合控制变量法在初中物理实验教学中的具体应用,对于控制变量法在初中物理教学中的作用意义等进行探究分析,以促进初中物理教学的发展与进步.

关 键 词 ：初中物理；实验教学；控制变量法；教学应用；作用意义；分析

在物理教学中,控制变量法是指在进行问题研究以及规律探索过程中,通过每次只改变一个因素,控制与保持其他因素不发生变化的方式,进行相关物理问题以及因素关系分析探索的一种方法途径,它在进行问题的研究以及关系探索中,主要是将多因素问题转化成为多个单因素问题,并对它们分别进行研究,再对于研究结果进行综合的一种思想方法,在物理教学中的应用非常广泛.通常情况下,在进行物理教学或者是研究的过程中,由于进行研究的物理对象并不是孤立存在的状态,通常与其他事物之间有着密切的联系与作用,因此,在进行问题研究过程中,对于研究问题产生影响与作用因素也不是单一的,往往会呈现多种因素交错或者是共同作用的局面和情况,而要想实现对于所研究问题的特点把握,或者是进行事物变化原因与规律的探寻,仅仅通过对于自然条件下研究对象的整体观察与分析是不够的,必须通过人为影响的施加,进行特定条件下的研究对象变化规律与特征的分析总结,才能够发现问题中所包含的变化原因与规律特征.下文将通过对于控制变量法在初中物理教学中的具体应用分析,对于控制变量法在物理教学中的作用意义进行探索分析.

1.控制变量法在初中物理教学中的作用

初中物理主要是为培养个学生的实验和观察能力,在实验的基础上,总结出大量的物理规律,为了使学生对这些物理规律牢固的进行掌握,就需要不断的培养个学生对物理规律进行探究的能力.控制变量法是一种有效的、常用的探索物理规律的方法,在初中物理教学中发挥着重要的作用,很多物理规律、物理概念的推导和探索,试验的演示及分组教学等,都离不开控制变量法的应用,因此,控制变量法在初中物理教学中是用来对物理规律进行探索,对实际物理问题进行分析和解决的好帮手.

2.物理量大小比较中控制变量法的应用

2.1物理实验中的应用

在进行物理实验时,对某一物理量变化的因素进行对比,需要对这些影响物理量变化的因素进行研究,此时可以采用控制变量法进行研究,将多变的、复杂的物理问题转化成简单的变量问题,将抽象的、多因素的大问题转变多一些可以直观操作的小问题,使复杂的条件转变为便于观察的、特定的条件,从而利于研究.通过对测量数据的深入分析、研究和总结,找出该因素与物理量之间的关系.

例如,对导电体电阻大小的影响因素的研究中,需要对导电体的物理特性进行分析,先将长度、横截面不同的一根铜丝和镍铬丝分别接上小灯泡,小灯泡置于直流电路中,然后让学生观察灯泡亮度的差异,然后用不同长度、不同截面积的两根镍铬丝分别接入同等条件的电路中,对小灯泡的亮度进行观察.然后让学生对这个实验进行思考,并说明导电体与电阻大小的特性关系.因此,研究电阻的大小和导电体的截面、长度、材料等因素中任何一个存在关系,就需要对另外两个因素进行控制.在研究过程中,控制变量法能够有序的呈现和分解物理问题,让同学们对多个因素逐一进行研究,这种研究方法,学生的思路会变得特别清晰,帮助学生准确、快速的完成探究.

2.2物理练习中的应用

除了在物理实验中采用控制变量法进行探求以外,在物理量的大小、解析和分析实际问题中,也经常会用到该方法.物理中考中,控制变量法属于必考内容,所以,在课堂教学中,教师要有针对的对此类试题进行联系,从不同知识点、不同角度进行练习,让学生熟练的掌握此种方法,在解决实际问题中,有目的的进行分析,从而使学生的解题速度及正确率都得到提高.

例如,在照明电路中,接入大功率电炉,此时电线发热,对其绝缘皮产生威胁,甚至引发火灾,用所学的物理知识简单说明这是什么原因导致的.此题是控制变量法在实际问题中的典型应用,该题主要说的是电线发热的问题,思路：首先找出引起发热的物理量和没有影响的物理量进行说明,所以,就电线而言,由于本身的电阻不变,那么接入大功率电炉以后,流经电线的电流显著增大,从公式P等于I2R可以知道,此时电线中的热功率提高的非常快,同样的时间内发热量大增,因此在普通照明电路中,如果接入大功率电炉,电线就会很快出现发热现象,严重的可以烧坏绝缘皮,引发火灾.

再如,在同一张桌面上放着铁块和长方体木块,现在想对铁块和木块的下表面的粗糙程度进行对比,现在要求用一个满足试验要求的弹簧测力计,设计一个试验对你的猜想进行验证,并将步骤、现象和结果写出来.该题主要是对学生运用控制变量法、试验设计及评价能力进行考察,如何才能对两个物体的下表面粗糙程度进行对比,此时可以考虑滑动摩擦力的大小,影响该力大小的因素主要包含物体表面粗糙程度、压力的大小决定的.众所周知,压力大小相同时,如果摩擦力越大,那么物体的接触面就会越粗糙.所以,在对该题的试验方案进行设计时,先要确保压力相同,可以将铁块和木块叠切来.由此可见,控制变量法是一种常用的解决物理问题的方法,对初中物理问题能够很好的进行解决,并且对于一些其他学科的问题,也能够采用此法进行解决.

3.结束语

在初中物理教学中,控制变量法的应用体现了新课程标准实施的理念.教师在进行教学时,要重点练习学生对控制变量法的应用能力,为培养学生探究能力、科研能力及解决实际问题的能力奠定基础,不断的提高初中物理教学的效果.