山东省宁阳第二十一中学 271400
摘 要：“控制变量法”是自然学科中最常见、最常用的研究方法，也是初中物理教学中探究、分析和解决物理问题最重要的方法之一。它能将一些复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题，将一些多因素的抽象的大问题转化为直观的易于解决的小问题。教学中如果此法应用得当，将会少走很多不必要的弯路，减少很多无谓的艰辛的探索之路，收到事半功倍之效。本文将就教师在教学实践中如何应用控制变量法作一探讨。
关键词：控制变量法 物理规律 实践与应用 探究 分析
“控制变量法”广泛应用于初中物理教学中，不但可用来探究物理规律，同时也是分析、解决物理问题的好帮手。
首先，“控制变量法”是一种在初中物理教学实践中最常用的、行之有效的探索物理规律的科学方法。
下面我以“影响蒸发快慢的因素”来分析控制变量法的应用。我和学生共同设计实验，根据探究实验的步骤“提出问题→做出假设→设计实验→分析数据→得出结论”进行探究。由于日常生活中的经验，同学们感觉到水的蒸发快慢与水温的高低、水面积的大小、风的大小有关。我就借此经验，提出影响液体蒸发快慢的因素可能是液体的温度、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度。这一探究对初学者来说，设计实验是一个难点，因为他们学物理时间短，设计实验的能力差，设计的实验不具备合理性和科学性。此时老师要“辅”同学们一把，和同学们一起来设计实验。首先研究水的蒸发与温度的关系，问同学们要控制什么量相同（空气流动的速度和水表面积的大小）。此时同学们会设计出很多种方法，老师选取一、两种最好的方法，如在两片玻璃上分别用胶头滴管滴上一滴酒精，把其中一片放在阳光下，另一片则不。方法步骤按照探究实验的顺序，抓住主要环节采用填空的形式，使学生的探究活动有条理，关键地方突出，这样就减小了学生的探究范围和难度，让学生自愿组成三、四人的实验小组进行实验。把实验的内容及结果填入空里，培养了学生的探究能力、创新能力、动手实验能力及综合分析能力。把另两个影响蒸发快慢的物理量也以同样的方法和学生一起探究、一起实验，而老师此时是一个引路人、助学者。学生自己完成实验，分析数据，得出结论，使他们体验到了科研人员进行科学探究时的相似过程，体验到了科学探究兴趣，收获了学习的动机，通过学习科学家的科学探究方法，领悟到了科学的思想和精神。
其次，“控制变量法”是初中物理教学中最基础的教法之一。
作为教师必须熟悉整个初中物理教材中哪些地方应用了这种研究方法，以便有目的、有计划地渗透科学方法的教育，并逐步提高要求、加强训练。右上表是课堂教学中应用了控制变量法的物理概念或规律及其对应变量。
从表中罗列到的物理概念或规律可看到，控制变量法的应用贯穿整个初中物理教学，它是学生必须掌握和熟练应用的科学方法之一。
第三，控制变量法能有序地分解和呈现物理探究问题，其优点在教与练中突显。
如能灵活运用“控制变量法”进行分析，有时可收到事半功倍的效果。
例如：同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。如何只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计设计一个实验，探究木块和铁块的下表面谁更粗糙？
解决这个问题首先要分析：因为物块所受的滑动摩擦力与物体间接触表面的粗糙程度和压力有关，所以要比较两物块下表面的粗糙程度，就需要比较两物块在同一水平桌面上所受滑动摩擦力的大小（用弹簧测力计测量）。在探究物块所受的滑动摩擦力与物体间接触表面的粗糙程度的关系时，要控制两物块对桌面的压力相同，而题目中给出的木块和铁块没有“质量相等”的条件，怎么办？那么在设计实验过程中就要运用“互相叠加”的创新思路，控制木块（上放铁块）和铁块（上放木块）对桌面的压力相等，合理地运用控制变量，从而顺利解决问题。
在初中物理教学中，用控制变量法去分析和解决的试题很多，如果此法应用得当，学生就能迅速确定解题：一看就知道该怎样做、该如何下手，先做什么、后做什么，对问题的解决能做到胸有成竹。
所以教师在教学中要注意培养学生用控制变量分析解题的思维能力，学生只有掌握了这种解题方法，才能为快速而准确地解题铺平道路。
论文作者:郭新亮
论文发表刊物:《教育学文摘》2017年2月总第220期
论文发表时间:2017/2/28
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