芻議“控制變量法”在物理復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

摘要：本文就初中物理教學(xué)中如何恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用“控制變量法”來探究物理規(guī)律、構(gòu)建知識體系以及指導(dǎo)物理習(xí)題課的復(fù)習(xí)、對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行程序性的設(shè)計(jì)展開論述.

關(guān)鍵詞：控制變量法;演繹推理;邏輯思維;抽象思維;發(fā)散思維

文章編號：1008-4134（2019）20-0046中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

作者簡介：魏世平（1979-），男，甘肅通渭人，本科，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

人們在研究物理問題、探索物理規(guī)律的過程中，往往要用到多種方法，弄清事物變化的原因和規(guī)律，如分析歸納、演繹推理、等效變換和控制變量法等;其中控制變量法是在教學(xué)過程中設(shè)法把其中一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來，使其保持不變，然后比較研究其他兩個(gè)量之間的關(guān)系，這種研究問題的方法在物理教學(xué)中常用，也是有效探索問題、分析解決問題的科學(xué)方法之一.如教師能教會學(xué)生熟練地掌握并運(yùn)用“控制變量法”，將在復(fù)習(xí)過程中更進(jìn)一步理清概念和規(guī)律，從而突破難點(diǎn)，更有利于研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的提高.

目前，在期末、中考前進(jìn)行物理復(fù)習(xí)的時(shí)間短、任務(wù)重，怎樣在短時(shí)間內(nèi)利用“控制變量法”搞好總復(fù)習(xí)，在這里筆者談?wù)勛约旱囊娊庖怨﹨⒖?

1用“控制變量法”來梳理概念、構(gòu)建知識體系

初中物理概念、規(guī)律的建立，發(fā)展和運(yùn)用過程大多蘊(yùn)含著“變中有變，不變是關(guān)鍵”這一科學(xué)規(guī)律，在物理復(fù)習(xí)中不能就知識講知識，也不能單純就方法講方法，而是引導(dǎo)學(xué)生理解“控制變量法”的內(nèi)涵，使學(xué)生認(rèn)識和領(lǐng)會用控制變量法研究問題的思維過程，從而對控制變量法產(chǎn)生激情和求知欲，在腦海里形成知識體系.例如在“比熱容”的復(fù)習(xí)中，把“單位質(zhì)量”和“溫度升高1℃”這兩點(diǎn)作為不變的量加以控制，這樣就突出了物質(zhì)吸收的熱量跟物質(zhì)種類的關(guān)系.使“比熱容”能反映“物質(zhì)吸熱（或放熱）本領(lǐng)強(qiáng)弱”的物理意義.再引導(dǎo)學(xué)生積極討論，從而不斷地歸納出：速度、密度、力的三要素、摩擦力、壓強(qiáng)、歐姆定律、焦耳定律和法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象等知識點(diǎn)，這不僅順利完成了概念規(guī)律復(fù)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)，而且對“控制變量法”的掌握、解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都有促進(jìn)作用.

2用“控制變量法”對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行程序性訓(xùn)練

在物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)過程中，“控制變量法”是一種最常用的非常有效地探索客觀規(guī)律的科學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)根據(jù)思維過程中的憑借物或思維形態(tài)，將思維分為動作思維、形象思維和抽象思維，對于物理實(shí)驗(yàn)而言，它具有三大思維特征，又與抽象邏輯思維有密切的聯(lián)系.如能恰當(dāng)運(yùn)用“控制變量法”進(jìn)行程序性訓(xùn)練，確實(shí)能起到提升分析能力、加快解題思路和把握準(zhǔn)確率的良好效果.

例如在復(fù)習(xí)導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的哪些特性有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中.可先選取兩根橫截面積相同，但長度不同的鎳鉻合金進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)研究.也可以取兩根長度相同，但橫截面積不同的鎳鉻合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，還可以取長度、橫截面積均相同的一根錳銅絲和一根鎳鉻合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索.

在探究電阻大小與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料種類三個(gè)因素中的任何一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，就人為地控制另外兩個(gè)因素使它們相同.學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)入動作思維、抽象邏輯思維，又通過實(shí)驗(yàn)分析，可以順利得到實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)論.使知識得到升華.在此基礎(chǔ)上教師提出教材中哪些實(shí)驗(yàn)符合“控制變量法”這一物理規(guī)律，學(xué)生主動積極地展開聯(lián)想并回答：在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，最終得出歐姆定律;探究力的作用效果跟力的哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中能得出力的三要素;還有密度、壓強(qiáng)、聲音的特性、牛頓第一定律、阿基米德原理和焦耳定律等實(shí)驗(yàn).

3用“控制變量法”來指導(dǎo)物理習(xí)題課的復(fù)習(xí)、培養(yǎng)發(fā)散思維

在物理習(xí)題教學(xué)中，發(fā)散思維表現(xiàn)為依據(jù)物理定律、公式和已知條件，思維朝著各種可能的方向擴(kuò)散前行，不局限于既定的模式，從不同的角度尋找解決問題的各種可能途徑，它是創(chuàng)造思維最具特色的一個(gè)特征.

該題既體現(xiàn)了“控制變量法”解決問題的思維過程，同時(shí)又充分地體現(xiàn)了交叉學(xué)科的綜合理念.

作為一名物理教師，在總結(jié)復(fù)習(xí)過程中，要認(rèn)真分析、研究各章節(jié)的知識點(diǎn).通過精選、精講、精練，并結(jié)合學(xué)生解決問題的思維方法，就一定能突破難點(diǎn)、答疑解惑;從而提高學(xué)生的學(xué)科水平，使學(xué)生在各種考試中立于不敗之地，取得好成績.

參考文獻(xiàn)：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[3]陳建姣.談初中物理中“控制變量法”的教學(xué)[J].中學(xué)物理，2014（4）：48-49.

[4]吳杰.初中物理教學(xué)滲透科學(xué)方法教育的研究[J].名師在線，2019（09）：7-8.

（收稿日期：2019-05-20）