论文部分内容阅读
物理学科与其它各门学科一样,都有一系列作为理论出发点的基本概念,和由推理形式导出的定律理论。物理学在自己的发展过程中要求物理思维要有严密的逻辑性，要符合逻辑规律。物理思维的方法很多，这里仅就其中最典型的最常用的控制变量法来结合物理学的实际作粗浅探讨。
所谓控制变量，就是指适时地恰当地控制对我们所要研究的物理量相关的或会有影响的因素、条件，在众多会引起我们的物理量发生变化的因素中，只让要研究的因素发生变化、发生改变，看我们的因素会如何随着这个因素的改变而改变，而让其它的暂时不研究的因素保持不变、保持相同。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳，最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系，在众多因素的影响中，这个因素对我们的物理量的影响有多大，在这些变化中该因素到底占了多大的分量等。研究完一个因素，再用同样的办法去研究另一个因素，直到用枚举法研究完所有的因素为止。这就是控制变量法的要义与核心。
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的．所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，仅自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是"控制变量"的方法。
控制变量法在初中物理教学中的应用非常广泛、非常普遍，比如日常的物理规律、物理定律的教学，演示实验分组实验的教学等都有控制变量法大显身手、施展手脚的广阔天地。在教学中如果此法应用得当，将会非常地方便快捷，省时省力，而且能少走许多不必要的弯路，减少那些无谓的且是艰辛的探索之路，收到一石二鸟，事半功倍的好效益。本文就“控制变量法”在初中物理教学中的应用作一些粗浅的探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。
下面就以沪科版八年级物理《科学探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关》为例说明控制变量法在物理规律、定律等的教学中的妙用、巧用。
本节教学首先由老师提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？然后引导学生进行猜想和假设。
学生1、滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
学生2、滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力的大小有关。
学生3、滑动摩擦力的大小可能与接触面授大小有关。
……
因为滑动摩擦力是产生在发生相对运动的两个接触面上，可能与接触面的粗糙程度、接触面间的压力大小、接触面材料、接触面大小等有关，因此，我们应该控制一些因素不变，让其中的一些因素发生改变,从而研究出我们需要的结论。那么怎样进行操作呢？
生1、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面的大小、接触面间的压力、材料不变，改变接触面间的粗糙程度进行实验。
生2、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面的大小、接触面间的粗糙程度、材料不变，改变接触面间的压力的大小进行实验。
生3、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面间的粗糙程度、接触面间的压力大小、材料不变，改变接触面的大小进行实验。
……
引导学生进行实验探究：
1、在桌面上放玻璃和铺毛巾，用弹簧测力计拉动小木块分别上面匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
2、改变小木块与桌面的接触面大小，用弹簧测力计拉动小木块在桌面上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
3、改变小木块的质量，用弹簧测力计拉动小木块在桌面上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
引导学生对实验数据进行分析论证、交流，从而得出结论：
在拉动速度匀速时，当接触面之间压力、接触面大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；当接触面粗糙程度、接触面大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的压力大小有关；当接触面粗糙程度、接触面间的压力大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的大小无关。
本节内容的教学就是控制变量法在物理规律、定律等教学内容中的应用。这种应用在物理学科中是非常大量、普遍的（比如：沪科版九年级物理《科学探究：电流做功与哪些因素有关》、《电阻的大小与哪些因素有关》……亦用控制变量法进行探究），控制变量法贯穿物理教学的始终，是物理教学的红线之一。
控制变量法不仅只用于物理规律、定律等的教学，在处理一些习题中也能大展身手，具有广泛的应用空间。比如：质量相同的水和酒精，吸收相同的热量，谁的温度升高得较大？
对于这道题目，乍看起来似乎有一定的难度，因为简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量，要比较谁的温度升高较大，需要同时分析其他的三个物理量（质量、热量、比热容）对它的影响，没有一种科学的分析方法想要解决这一实际问题，费时费力不说，而且准确率低下，如果对学生予以恰当的引导，让他们考虑使用在物理实验中常用的探究方法来解决此题，学生自然会想到“控制变量法”，再结合公式Q=cmΔt就会解决此题了。具体解法是：问题需要解决的是升高的温度（Δt）的大小，先将公式变形为，分析题目得m、Q均相同，则问题中求Δt的大小演变成为比较比容c的大小，因为Δt 与c成反比，C水>C酒精，所以这个问题很简单的得到答案：酒精升高的温度大于水升高的温度。可见解决这样的物理问题时，如果能恰当的应用控制变量法，可提高解题的速度与准确度，起到事半功倍的作用。当然 控制变量法也是初中学生需掌握的技能之一。它能提高学生的探究能力、解决实际问题的能力，将对他们的学业和人生之路产生积极深远的影响和促进。
以上仅是本人在教学中对“控制变量法”的初步认识和看法，总之，在教学和学习中能适时的应用“控制变量法”对教学难点的突破，教学重点的突出，实际问题的解决起作非常重要的作用，能使一些问题变得简单、直观，对问题的解决起到事半功倍的作用。
（作者单位：551104贵州省息烽县乌江复旦学校）
所谓控制变量，就是指适时地恰当地控制对我们所要研究的物理量相关的或会有影响的因素、条件，在众多会引起我们的物理量发生变化的因素中，只让要研究的因素发生变化、发生改变，看我们的因素会如何随着这个因素的改变而改变，而让其它的暂时不研究的因素保持不变、保持相同。通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳，最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系，在众多因素的影响中，这个因素对我们的物理量的影响有多大，在这些变化中该因素到底占了多大的分量等。研究完一个因素，再用同样的办法去研究另一个因素，直到用枚举法研究完所有的因素为止。这就是控制变量法的要义与核心。
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的．所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，仅自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是"控制变量"的方法。
控制变量法在初中物理教学中的应用非常广泛、非常普遍，比如日常的物理规律、物理定律的教学，演示实验分组实验的教学等都有控制变量法大显身手、施展手脚的广阔天地。在教学中如果此法应用得当，将会非常地方便快捷，省时省力，而且能少走许多不必要的弯路，减少那些无谓的且是艰辛的探索之路，收到一石二鸟，事半功倍的好效益。本文就“控制变量法”在初中物理教学中的应用作一些粗浅的探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。
下面就以沪科版八年级物理《科学探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关》为例说明控制变量法在物理规律、定律等的教学中的妙用、巧用。
本节教学首先由老师提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？然后引导学生进行猜想和假设。
学生1、滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
学生2、滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力的大小有关。
学生3、滑动摩擦力的大小可能与接触面授大小有关。
……
因为滑动摩擦力是产生在发生相对运动的两个接触面上，可能与接触面的粗糙程度、接触面间的压力大小、接触面材料、接触面大小等有关，因此，我们应该控制一些因素不变，让其中的一些因素发生改变,从而研究出我们需要的结论。那么怎样进行操作呢？
生1、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面的大小、接触面间的压力、材料不变，改变接触面间的粗糙程度进行实验。
生2、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面的大小、接触面间的粗糙程度、材料不变，改变接触面间的压力的大小进行实验。
生3、控制运动速度（采用匀速直线拉动）、接触面间的粗糙程度、接触面间的压力大小、材料不变，改变接触面的大小进行实验。
……
引导学生进行实验探究：
1、在桌面上放玻璃和铺毛巾，用弹簧测力计拉动小木块分别上面匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
2、改变小木块与桌面的接触面大小，用弹簧测力计拉动小木块在桌面上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
3、改变小木块的质量，用弹簧测力计拉动小木块在桌面上匀速滑动，读出弹簧测力计的示数。
引导学生对实验数据进行分析论证、交流，从而得出结论：
在拉动速度匀速时，当接触面之间压力、接触面大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；当接触面粗糙程度、接触面大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的压力大小有关；当接触面粗糙程度、接触面间的压力大小保持不变时，摩擦力的大小与接触面的大小无关。
本节内容的教学就是控制变量法在物理规律、定律等教学内容中的应用。这种应用在物理学科中是非常大量、普遍的（比如：沪科版九年级物理《科学探究：电流做功与哪些因素有关》、《电阻的大小与哪些因素有关》……亦用控制变量法进行探究），控制变量法贯穿物理教学的始终，是物理教学的红线之一。
控制变量法不仅只用于物理规律、定律等的教学，在处理一些习题中也能大展身手，具有广泛的应用空间。比如：质量相同的水和酒精，吸收相同的热量，谁的温度升高得较大？
对于这道题目，乍看起来似乎有一定的难度，因为简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量，要比较谁的温度升高较大，需要同时分析其他的三个物理量（质量、热量、比热容）对它的影响，没有一种科学的分析方法想要解决这一实际问题，费时费力不说，而且准确率低下，如果对学生予以恰当的引导，让他们考虑使用在物理实验中常用的探究方法来解决此题，学生自然会想到“控制变量法”，再结合公式Q=cmΔt就会解决此题了。具体解法是：问题需要解决的是升高的温度（Δt）的大小，先将公式变形为，分析题目得m、Q均相同，则问题中求Δt的大小演变成为比较比容c的大小，因为Δt 与c成反比，C水>C酒精，所以这个问题很简单的得到答案：酒精升高的温度大于水升高的温度。可见解决这样的物理问题时，如果能恰当的应用控制变量法，可提高解题的速度与准确度，起到事半功倍的作用。当然 控制变量法也是初中学生需掌握的技能之一。它能提高学生的探究能力、解决实际问题的能力，将对他们的学业和人生之路产生积极深远的影响和促进。
以上仅是本人在教学中对“控制变量法”的初步认识和看法，总之，在教学和学习中能适时的应用“控制变量法”对教学难点的突破，教学重点的突出，实际问题的解决起作非常重要的作用，能使一些问题变得简单、直观，对问题的解决起到事半功倍的作用。
（作者单位：551104贵州省息烽县乌江复旦学校）