在初中物理教學(xué)中運用“控制變量法”遇到的問題及解決方法

一、研究控制變量法的意義

（一）控制變量法在教學(xué)中遇到的窘境

在近幾年的練習(xí)題及考試測驗中，經(jīng)常會出現(xiàn)一種類型題：比較物理量的大小。比如：初溫相同，質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊，吸收相同的熱量后，溫度高的是 （B ）

A銅塊 B鐵塊 C都一樣 D無法確定

一般認(rèn)為，這類題型較簡單，不容易丟分。而學(xué)生在解這類題型時，經(jīng)常是失分嚴(yán)重，錯誤連連。究其原因是平時只注重物理結(jié)論的內(nèi)容和結(jié)論的應(yīng)用，而對于學(xué)生對控制變量法研究物理問題的思維的形成以及運用控制變量法去研究問題的過程并沒有形成，換句話說學(xué)生根本沒有學(xué)好控制變量法。

（二）控制變量法在初中物理應(yīng)用范圍廣泛

在初中物理教學(xué)中初中物理教學(xué)中，多處應(yīng)用了控制變量法。比如，影響蒸發(fā)快慢的因素有液體的溫度、液體表面積、液體表面空氣流動的速度；焦耳定律中電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻、通電時間有關(guān)；物體完全燃燒放出的熱量與物體的熱值和質(zhì)量有關(guān)等等?？刂谱兞糠ㄟ€可以用于實驗定量研究的內(nèi)容；在物理研究方法中，控制變量法又是最常用的研究方法。所以，在教學(xué)中我對控制變量法進(jìn)行了研究，下面對控制變量法在自己初中物理教學(xué)中的研究體會進(jìn)行闡述與總結(jié)。

二、控制變量法在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）控制變量法的引入

在物理學(xué)中控制變量法的介紹十分簡單，控制變量法是科學(xué)探究中常用的一種方法 。當(dāng)一個物理量與幾個因素都有關(guān)系時，我們要控制其他因素不變，只改變其中一個因素。研究物理量和它的關(guān)系，再控制別的因素不變。改變其中一個 因素。研究物理量和它的關(guān)系——這種分別控制逐一研究的方法稱之為控制變量法。這樣枯燥的定義如果直接給學(xué)生的話，學(xué)生掌握起來就不會是那么容易。我采用了學(xué)生都知道的龜兔賽跑的故事來引入的。我用龜兔賽跑的連環(huán)畫的形式展示給學(xué)生，然后我們一起討論誰跑的快的問題？兔子和烏龜一起跑，兔子在睡覺前因為一直都在烏龜前面，從起點到他睡覺的地方兔子跑的路程一直都大于烏龜，所以兔子開始的時候跑的快，后來兔子睡覺后，烏龜慢慢趕上了兔子并且一直堅持跑先到達(dá)終點，等兔子跑到終點的時間又比烏龜所用的時間多，所以最后是烏龜跑的快。通過對龜、兔跑的快慢問題的討論，學(xué)生能夠知道要描述物體運動快慢單獨比較路程和時間都是不行的，說明影響物體運動快慢的因素不只一個。此時我才給出控制變量法的概念：當(dāng)一個物理量（物體運動快慢問題）與幾個因素（時間和路程）都有關(guān)系時，我們要控制其他因素（如我們控制路程相同）不變，只改變其中一個因素（改變時間），研究物理量（運動的快慢）和它（時間）的關(guān)系，再控制別的因素（時間）不變，改變其中一個 因素（路程）。研究物理量（運動的快慢）和它（路程）的關(guān)系——這種分別控制逐一研究的方法稱之為控制變量法。到此為止控制變量法的定義，應(yīng)該說學(xué)生還是能夠體會和領(lǐng)悟的。

（二）控制變量法的表格化處理

通過在教學(xué)中的實踐我將這種文字性思維過程的表達(dá)方式我采用了表格形式分步驟進(jìn)行的形象化的處理，這樣學(xué)生對控制變量法的應(yīng)用就有了一定的進(jìn)步。

第一步：確定物理的研究問題（物理量）以及影響這個物理問題的所有影響因素

影響因素1影響因素2影響因素3………..

第二步：將影響因素定為研究因素，其它影響因素不變：如將影響因素1定為研究因素，其它因素不變，研究影響因素1對研究的物理問題（物理量）的影響，從而得出結(jié)論。而研究某個因素時一般為了更精確或排除特殊性都要多次測量，就要多次改變研究量而其它影響因素就控制不變。

次數(shù)研究因素影響因素2影響因素3………..

1次 AB

2次 AB

3次 AB

第三步：換一個影響因素定為研究因素，其它影響因素不變：如將影響因素2定為研究因素，其它因素不變，研究影響因素2對研究的物理問題（物理量）的影響，從而得出結(jié)論。

次數(shù)影響因素1研究因素影響因素3………..

1次C B

2次C B

3次C B

以此類推，然后將其綜合得出綜合結(jié)論。

通過在教學(xué)中的實踐，學(xué)生對我的這種表格化處理控制變量法的方法比用文字表達(dá)控制變量法思維過程的表達(dá)方式要好得多，現(xiàn)在只要班里能夠認(rèn)真跟著學(xué)習(xí)的孩子都能比較順利的運用控制變量法解決練習(xí)和設(shè)計實驗。

總之，控制變量法是一種解決物理問題的重要科學(xué)方法，它不但能解決現(xiàn)有初中物理問題， 對于一些初中沒有學(xué)習(xí)過的物理知識和問題，也可以運用它來解決，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通。由淺入深，循序漸進(jìn)，先易后難地讓初學(xué)者掌握這種重要的物理研究方法?？刂谱兞糠ǖ慕虒W(xué)充分體現(xiàn)了新課標(biāo)教學(xué)理念。物理教師在傳授知識的時候， 要注意培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量法來探究物理規(guī)律的能力，為學(xué)生形成發(fā)現(xiàn)能力、探究能力、解決實際問題的能力打下堅實的基礎(chǔ)，提高初中物理教學(xué)的效率。培養(yǎng)學(xué)生掌握解決問題的方法。