刍议“控制变量法”在物理复习中的运用

摘要：本文就初中物理教学中如何恰当地运用“控制变量法”来探究物理规律、构建知识体系以及指导物理习题课的复习、对物理实验教学进行程序性的设计展开论述.

关键词：控制变量法;演绎推理;逻辑思维;抽象思维;发散思维

文章编号：1008-4134（2019）20-0046中圖分类号：G633.7文献标识码：B

作者简介：魏世平（1979-），男，甘肃通渭人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理教学.

人们在研究物理问题、探索物理规律的过程中，往往要用到多种方法，弄清事物变化的原因和规律，如分析归纳、演绎推理、等效变换和控制变量法等;其中控制变量法是在教学过程中设法把其中一个或几个因素用人为的方法控制起来，使其保持不变，然后比较研究其他两个量之间的关系，这种研究问题的方法在物理教学中常用，也是有效探索问题、分析解决问题的科学方法之一.如教师能教会学生熟练地掌握并运用“控制变量法”，将在复习过程中更进一步理清概念和规律，从而突破难点，更有利于研究性学习和创新能力的提高.

目前，在期末、中考前进行物理复习的时间短、任务重，怎样在短时间内利用“控制变量法”搞好总复习，在这里笔者谈谈自己的见解以供参考.

1用“控制变量法”来梳理概念、构建知识体系

初中物理概念、规律的建立，发展和运用过程大多蕴含着“变中有变，不变是关键”这一科学规律，在物理复习中不能就知识讲知识，也不能单纯就方法讲方法，而是引导学生理解“控制变量法”的内涵，使学生认识和领会用控制变量法研究问题的思维过程，从而对控制变量法产生激情和求知欲，在脑海里形成知识体系.例如在“比热容”的复习中，把“单位质量”和“温度升高1℃”这两点作为不变的量加以控制，这样就突出了物质吸收的热量跟物质种类的关系.使“比热容”能反映“物质吸热（或放热）本领强弱”的物理意义.再引导学生积极讨论，从而不断地归纳出：速度、密度、力的三要素、摩擦力、压强、欧姆定律、焦耳定律和法拉第电磁感应现象等知识点，这不仅顺利完成了概念规律复习的教学目标，而且对“控制变量法”的掌握、解决问题和创新能力的培养都有促进作用.

2用“控制变量法”对物理实验进行程序性训练

在物理实验复习过程中，“控制变量法”是一种最常用的非常有效地探索客观规律的科学方法，实验根据思维过程中的凭借物或思维形态，将思维分为动作思维、形象思维和抽象思维，对于物理实验而言，它具有三大思维特征，又与抽象逻辑思维有密切的联系.如能恰当运用“控制变量法”进行程序性训练，确实能起到提升分析能力、加快解题思路和把握准确率的良好效果.

例如在复习导体的电阻大小与导体的哪些特性有关的实验中.可先选取两根横截面积相同，但长度不同的镍铬合金进行上述实验研究.也可以取两根长度相同，但横截面积不同的镍铬合金丝进行实验比较，还可以取长度、横截面积均相同的一根锰铜丝和一根镍铬合金丝进行实验探索.

在探究电阻大小与导体的长度、横截面积、材料种类三个因素中的任何一个因素的关系时，就人为地控制另外两个因素使它们相同.学生经过实验操作进入动作思维、抽象逻辑思维，又通过实验分析，可以顺利得到实验原理和结论.使知识得到升华.在此基础上教师提出教材中哪些实验符合“控制变量法”这一物理规律，学生主动积极地展开联想并回答：在探究电流跟电压、电阻的关系的实验中，最终得出欧姆定律;探究力的作用效果跟力的哪些因素有关的实验中能得出力的三要素;还有密度、压强、声音的特性、牛顿第一定律、阿基米德原理和焦耳定律等实验.

3用“控制变量法”来指导物理习题课的复习、培养发散思维

在物理习题教学中，发散思维表现为依据物理定律、公式和已知条件，思维朝着各种可能的方向扩散前行，不局限于既定的模式，从不同的角度寻找解决问题的各种可能途径，它是创造思维最具特色的一个特征.

该题既体现了“控制变量法”解决问题的思维过程，同时又充分地体现了交叉学科的综合理念.

作为一名物理教师，在总结复习过程中，要认真分析、研究各章节的知识点.通过精选、精讲、精练，并结合学生解决问题的思维方法，就一定能突破难点、答疑解惑;从而提高学生的学科水平，使学生在各种考试中立于不败之地，取得好成绩.

参考文献：

[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[3]陈建姣.谈初中物理中“控制变量法”的教学[J].中学物理，2014（4）：48-49.

[4]吴杰.初中物理教学渗透科学方法教育的研究[J].名师在线，2019（09）：7-8.

（收稿日期：2019-05-20）