新教材更重視“控制變量法”中的“綜合解決”

王華剛++李政津

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1002-7661（2015）02-0024-01

人教版新教材（2012版）在八年級下冊第51頁《第十章浮力》第一節(jié)“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中這樣給出“控制變量”的定義：對于多因素（多變量）的問題，常?？梢圆扇】刂谱兞康霓k法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決。

我們大部分物理教師在實驗教學中需要用到“控制變量”法的時候，總是在強調(diào)“要控制哪些變量”和“怎樣控制這些變量”，總在強調(diào)“只讓要探究的因素發(fā)生變化，看我們的物理量會如何隨著這個因素的改變而改變”，探究得出某物理量與多個單因素的關(guān)系以后卻很少突出強調(diào)對這些結(jié)論的“綜合解決”的作用。

《浮力》第一節(jié)通過探究得出了“浮力大小只與兩個因素有關(guān)：物體浸入液體的體積和液體的密度，與其他因素無關(guān)”的結(jié)論后，在第二節(jié)《阿基米德原理》中為什么又重新探究浮力大小與“排開液體所受的重力”的關(guān)系呢？把前一節(jié)兩個單立探究結(jié)論中的兩個因素（排開液體的體積和排開液體的密度）加以綜合分析，可以猜想物體所受浮力與“它排開液體的重力”有關(guān)。這個新猜想是建立在前面的探究結(jié)論基礎(chǔ)上的，對這個新猜想的驗證，即探究浮力與排開液體的重力的關(guān)系，其實就是對前一節(jié)探究結(jié)論的“綜合解決”。教材的第53頁，用了較大的篇幅來闡述由前一節(jié)的探究結(jié)論重新過渡到第二節(jié)的探究的思維過程和物理上的邏輯關(guān)系，然后再在54頁鄭重地重新安排探究實驗，最后得出著名的“阿基米德原理”，讓學生真正理解了用控制變量的方法探究得出單個結(jié)論以后的“綜合解決”在物理研究中的意義。

“控制變量法”貫穿了整個初中物理教學，在初中物理教學中的應(yīng)用是非常廣泛、普遍的，在八年級上冊就出現(xiàn)了。而在2012新版物理教材中，“控制變量”的定義，卻是在學生已經(jīng)接觸過控制變量思想很多次以后，才放在八年級下冊第十章《浮力》第一節(jié)“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中明確給出。前面諸如“探究影響摩擦力大小的因素、影響壓力作用效果的因素”等實驗中雖然也要用到“控制變量”的辦法，但“綜合解決”這一環(huán)節(jié)的作用卻難以顯示。教材這樣處理的目的，其實是提醒教師要注意讓學生在第一節(jié)探究的基礎(chǔ)上，通過第二節(jié)《阿基米德原理》的學習，理解什么是“綜合解決”，真正把這種思想內(nèi)化，因為把對多個單因素探究的結(jié)論“綜合解決”得出綜合性的結(jié)論無疑是探究的最終目的，而控制變量僅僅是為了得出科學可靠的結(jié)論不得不采用的辦法。我們物理教師一定要在這節(jié)課中讓學生發(fā)現(xiàn)或者告訴學生這一點。

從“浮力與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)”進而猜想到“浮力與排開液體的重力有關(guān)”，這樣的思路其實具有典型性，更深刻地理解這種“對控制變量法得出的結(jié)論進行綜合處理”的思想可以為九年級、高中、大學甚至終身的后續(xù)學習中很多“定量探究”做準備。而且從紛繁的現(xiàn)象和很多看似不相關(guān)的探究結(jié)論中綜合分析得出最簡單而普遍的物理規(guī)律，往往能讓探究者發(fā)現(xiàn)物理知識的真理性、多樣統(tǒng)一性、簡潔明快性等美學特征，可以激發(fā)學生學習物理的興趣，使學生在良好的心理狀態(tài)下進行學習，獲得怡情益智的效果。新版教科書明顯注重了這一點，盡到了應(yīng)有的啟發(fā)和引領(lǐng)的責任。