高中物理学习中的控制变量法研究

王鸿露

摘 要：在物理学习中，我们会经常遇到控制变量法，特别是在高中物理中运用的更加普遍。运用控制变量法不需要复杂的条件，得出的结果明显而容易对比，高中生理解起来比较直观。其实，控制变量法不仅在物理学科中应用较多，在其他各种科学探索和实验中也有应用。如果我们掌握好控制变量法，可以推动中学生对物理学科的内涵和规律进行深入地探究，并在实际中加以应用。

关键词：高中物理学习 控制变量法 应用研究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）12-0-01

引言

高中物理学习应注重对物理规律的理解。物理学科抽象性极强，探究并掌握物理规律是学好物理的根本前提，高中生在进行物理学习的时候，如果能够使用恰当的研究方法，对学习效果往往能够起到事半功倍的作用。控制变量法作为一种重要的物理学习方法，贯穿到了物理学习的所有阶段，如果高中生能够娴熟的运用控制变量法，可以对物理学习起到有力的促进作用。

一、控制变量法概述

1.控制变量法的含义

在自然界中，一个现象的变化往往是诸多因素共同作用的结果。在这些引起变化的因素中，有的因素起到的作用小，有的因素对起到的作用大，而且有着不同的规律。所以，如果我们要想搞清楚变化因素的影响规律，就必须把自变量和因变量区分开来，以此为基础，控制研究对象，保证所有自变量中有一个发生变化，然后对自变量与因变量之间的变化关系进行观察研究，然后照此模式对因变量与自变量之间的关系进行逐一研究。这种逐一对自变量实施控制，让后得出不同自变量与因变量的关系的方法，我们通常称之为控制变量法。

2.控制变量法的作用

排除干扰性是控制变量法最大的特点，通过剔除不需要的因素，在物理学习中专门对自己需要了解的因素进行研究，可以排除一切可能的外来影响，就单一因素对物理量的影响得出结论，进而掌握研究对象的物理性质和规律。如在实验焦耳定律、欧姆定律的过程中，控制变量法都得到了应用，可以说控制变量法是物理探究性实验研究中必可不可少的一种方法。

3.控制变量法的核心

在高中物理课程中，多种因素综合作用导致某个物理量发生变化的情况非常普遍。我们对物理现象研究一般经历了以从问题提出到形成结论的过程。这其中，首先要求我们主动地思考猜想，在我们的思考被检验的过程中，可以借助运用控制变量法来证明。在控制变量的过程中，人为地对单个和多个物理因素进行控制是控制变量法的关键，我们控制了暂时不研究的因素，只对我们关心的因素进行研究，进而通过实验探究这一因素与物理量之间的关系。

二、控制变量法在物理学习中的应用

1.研究对象的确定

在应用控制变量法之前，必须确定清楚我们的研究对象。对于高中生来说，界定研究对象并不是一件复杂的事情，以此为前提，再对自己所研究的物理量进行甄别，这些准备工作做好以后，通过在作用和形式方面对控制变量法进行深入的了解，让学生针对某个物理问题运用控制变量法对自己的思考进行检验。

2.与研究相关因素 的确定

如果学生针对某个研究对象确定可以使用控制变量法以后，随后可以把对研究有影响的因素进行甄别，并且把这些因素分别罗列出来。这就是前面提到的物理研究的思考和猜想环节。接下来就要运用控制变量法对这些思考和猜想进行检验和探究，在物理实验过程中，如果两次实验发生变化的物理量只有一个，但是实验结果却不同，那么该物理量就可以被视为一个研究因素。

3.对不变与变化因素进行确定

要想运用好控制变量法，必须首先确定清楚变化的物理量，我们研究的对象牵涉到的因素肯定不止一个，因此，在操作过程中，要分清楚哪些因素是变化的，哪些因素是固定的，这样在实践中，控制变量法才能得到有效的操作，同时，必须搞清楚这些可控因素的先后次序，违背次序也就是违背了物理规律，研究就不能得到顺利的进行。最后，虽然很多因素都会对操作造成影响，但在实施控制变量时候，变量因素只能有一个出现。

4.控制变量方法的确定

方法是控制变量操作的关键。我们在物理学习过程汇总应用控制变量法”的时候，离开实际操作的物理实验是无法得到研究结果的，掌握了较好的方法，物理实验就成功了一半。例如：我们在学习滑动摩擦力课程中，教师可以做演示实验：在弹簧测力计拉动下，物体可以做匀速直线运动，而物体的压力和接触面是两个可以控制的可变因素，学生可以用控制变量法改变这两个因素进行研究，首先，可以让滑动接触面保持不变，通过控制压力，得出物体运动压力与摩擦力之间的关系，然后让物体承受固定的压力，通过控制改变接触面的粗糙程度，来研究接触面与摩擦力之间的关系，最后，滑动摩擦力的公式就在实验中得出来了。在高中物理教学中，教师在教授控制变量法的时候必须做好前期准备工作，然后借助物理实验，让学生对物理规律进行深刻的理解，构建起自己的物理知识体系，弄清楚因变量和每一个自变量之间的关系。然后让学生这种关系进行归纳总结，在物理学习中中对定理公式进行验证，并加深对这些公式定理的理解。

結束语

在物理学习中掌握控制变量法，可以直观明了得将抽象的物理规律展示出来。物理知识的进步非常迅速，因此，高中生必须在掌握控制变量法的基础上，学会利用控制变量探究物理规律，在实际学习中做到到触类旁通，在物理学习中充满积极性和主动性。达到全面提升自身物理素养的目的。

参考文献

[1]田蕾. 控制变量法在物理教学中的实践[J]. 内蒙古教育， 2005（7）：29-30.

[2]张庆杰. 物理教学中控制变量法[J]. 中学生数理化（教与学）， 2011（8）.