初中物理電學中控制變量法的應用分析

吉林省長春市九臺區(qū)九臺第三中學 杜 爽

在初中物理教學中，電學是一項非常重要的組成部分，在物理考試中，也會經(jīng)常考電學中控制變量的應用，由此可以看出控制變量法在初中物理電學中的重要作用。利用控制變量法能夠讓學生清晰地了解電阻、電流、電壓三者之間的關系，能夠有效地提高學生的學習效果。所以，控制變量法的應用在物理電學教學中是一種十分有效的教學方式。

一、控制變量法

實施新課程改革之后，對于學生能力的培養(yǎng)十分的重視，在科學探究領域，有效培養(yǎng)能力的一種方法是控制變量法。在物理學中，每個物理量都有相關的或有影響的因素和條件，這些因素和條件的變化就會引起物理量的變化，控制變量法是指將需要研究的因素發(fā)生變化，不需要研究的因素保持不變，然后觀察物理量在這個過程中如何隨著因素的變化而發(fā)生改變。

利用控制變量法學習初中物理電學，有利于讓學生對電學產(chǎn)生一定的認識，并在此基礎上逐漸的深化認識，而且還可以幫助學生建立控制變量的認知，從而提高學生自身解決實際物理問題的能力。

控制變量法能夠將復雜的物理電學問題變得簡單，從而符合學生的認知，便于學生的理解。初中生的感性認知還沒發(fā)展完全，還不能獨立的有效運用控制變量法，所以，學生在使用的過程中教師一定要充分的發(fā)揮引導作用。

二、初中物理教學的現(xiàn)狀

隨著新課改的實施和深入，以及社會發(fā)展的需要，學校對教育教學模式進行了改革，產(chǎn)生了多種多樣的教學模式。為了適應新課改的要求，物理教學也改變了傳統(tǒng)的教學方法，探索新的教學方式，現(xiàn)在的物理教學主要以實驗探究為主。實驗探究教學模式的應用，使得物理教學有效性得到了提高，而且強化了學生的思維和動手能力。盡管物理教學已經(jīng)取得了很大的成效，但是在實際的物理教學中還是存在著一些問題的：

第一，硬件設施不足。目前的物理教學以實驗探究為主，但是學校的物理實驗用具等硬件設施還不能滿足學校的教學要求，使得一部分的物理實驗沒辦法完成。物理學習中，參與探討是學習的關鍵，物理實驗是最主要的參與探討的途徑，由于有些物理實驗無法完成，使得學生無法參與物理相關知識的探討，降低了教學的有效性。

第二，自主學習時間缺乏。物理電學知識內(nèi)容比較復雜，學生僅僅依靠課堂的時間來學習物理知識是遠遠不夠的，還需要大量的自主學習時間來復習和鞏固學過的知識，但是縱觀初中教學的課程安排，讓學生的自主學習時間相對缺乏，使得學生產(chǎn)生巨大的學習壓力，影響物理教學的有效實施。

第三，中考教育的影響。盡管實行了新課程改革，但是考試制度依然存在，學校還是十分重視升學率，教育依然是應試教育。這樣一來，中考教育以及教育成績就限制了物理教學目標的全部有效實現(xiàn)。

三、控制變量法在初中物理電學中的應用

（一）在探究物理規(guī)律中的應用

在初中物理電學的學習中，基礎和重點就是歐姆定律，其在電學學習中占據(jù)著非常關鍵的位置。在電學中有三個基本概念：電流、電壓和電阻，三者之間的關系是初中物理電學教學中主要的研究內(nèi)容，對于這一關系，歐姆定律進行了有效的串聯(lián)。利用控制變量法對這三個要素進行控制，以明確的方法保證其中一個要素不變，進而研究其他兩個要素的變化關系，從而實現(xiàn)有效的歐姆定律的學習。

利用控制變量法控制電阻不變，將導體兩端的電壓改變，觀察電流與電壓之間的關系。在這個過程中，為了保證電阻的值不變，就需要固定電阻值，這樣一來，研究變化關系的實施方法主要有兩種：一是改變電源兩端的電壓，實現(xiàn)改變導致兩端的電壓；二是調(diào)節(jié)滑動變阻器，實現(xiàn)改變電阻兩端的電壓。這兩種方法的實施都可以讓學生通過控制變量法研究在電阻不變的情況下，電流和電壓之間是何種關系。

利用控制變量法保持電阻兩端的電壓不變，通過改變電阻觀察研究電阻和電壓之間的關系。在這個過程中，電阻的改變可通過更換不同電阻值的電阻來實現(xiàn)，這個研究過程的實施方法同樣有兩種：一是采用統(tǒng)一的電源，保持導體兩端的電壓不變，通過更換不同的電阻來研究二者之間的關系；二是保持電壓表的讀數(shù)不變，在滑動滑動變阻器的過程中研究二者之間的關系。

（二）用控制變量法學習電阻

在初中物理電學中，電阻的學習要以電流和電壓的學習為基礎，所以在學習電阻之前，必須保證電流和電壓的有效學習。當物理教師給學生講授電阻知識時，可以將控制變量法引入到教學中，教師可以選擇一些經(jīng)典的例題，在講解例題時順帶復習以前學過的電流和電壓，這樣學生在學習電阻時就會變得容易。

實際上，不止在電學教學中，物理學的許多知識內(nèi)容都可以采用控制變量法來進行教學。控制變量法能夠將知識的形成過程展示給學生看，讓學生對知識有充分的了解，從而有效地提高學習效果；控制變量法還能改變重結果、輕過程的局面，從而有效地培養(yǎng)出學生的科學素養(yǎng)。在初中物理電學中，有效的應用控制變量法進行教學，使得學生的思維和創(chuàng)新能力得到的增強，提高了學習效果。