初中物理电学中控制变量法的实际应用价值分析

张振南

在初中学习的过程之中，物理是一门偏难且较为重要的学科，其对学生们的思维能力有着一定的要求，其中电学更是学生在学习过程中需要深入探究的知识之一。对于初中这一年龄阶段的学生而言，其感性认识相对较低。特别是刚接触物理，处于茫然状态，在学习时有些不知所措，进而对自己的学习效果造成了不良影响。但是在此过程中教师可以大胆的运用控制变量法进行教学，这就能够使学生们对电阻、电压、电流三者的关系进行很好的分析与了解。基于此。本文就初中物理电学中控制变量法的实际应用价值进行分析与探讨。

1 前言

控制变量法在初中物理中的应用尤为关键，其不仅能够在一定程度上激发学生的主观能动性，还能够勾起学生们的学习热情，提升初中物理整体的教学质量。在初中学习这一阶段，学生刚刚接触物理知识，教师应该为其奠定一个良好的基础这样在以后学习的过程之中，学生能够对学习物理产生一定的兴趣，在今后越来越难的过程之中，学生们只有打好坚实的基础会对未来的学习有足够的信心。物理的综合性很强，对其实践能力、思维能力也有很高的要求。教师应该充分重视控制变量法的作用与价值，对其进行深入分析、研究，进而将其整合到自身的教学方法中用于教学，营造活跃的课堂氛围，推动学生在初中物理教学课堂能够积极主动的去探究学习，进而激发学生学习物理的兴趣，有效提升其物理水平。

2 初中物理电学中控制变量法的应用分析

2.1 在真实的情景中，体验控制变量法

在初中物理进行教学的过程之中，教师可以先设置一个真实的教学情景，让学生在课堂中能够感受到控制变量法的强大，并在一定程度上对控制变量法有一个很好的了解。在进行控制变量法在探究物理规律中的应用这一知识点的教学中，教师可通过先对欧姆定律的重点进行讲解，在学生们进行实验之前对电流、电压、电阻有一个基本的了解。教师可以根据教材内容设计相应的实验，明确用什么方法保证什么物理经不变，用什么方法改变什么物理量。第一个实验控制电阻r不变，改变导体两端电压u，探究电流与电压之间的关系。首先教师可指导学生们采用定值电阻，即可保证定值电阻r的阻值不变;其次改变导体药端的电压，第一种方法改变电源两端的电压，即可改变导体两端的电压u。用这个电路，学生能够较为轻松地运用控制变量的方法研究电流与电压的关系，易于学生理解和掌握。在第一个实验完成之后，紧接着进行第二个实验控制导体两端的电压u不变，改变电 阻r，探究电流与电阻的关系，第一步，換换用不同的定值电阻即可改变电阻r，第二步，改变电阻r的同时要保证导体两端的电压不变，使用同一个电源，即可保证导体两端的电压不变，更换不同的电阻，可直接得出电流与电阻的关系，降低了探究的难度。但如果实验中使用的是干电池，电池有内阻，外接电阻r变化时，电阻r两端的电压也会随之变化，给实验带来误差，教师要注意引导学生观察电压表，使其示数保持不变，经过两个实验，学生对其有了一个很好的了解，而学生在充分了解与掌握了控制变量法这个知识点之后，在以后学习的过程之中，遇到这种问题都能够迎刃而解。

2.2 在概念规律的建立中，运用控制变量法

在初中物理进行学习的过程中，一些概念的由来都是通过实验所得到的，在实验设计的过程之中，可以适当的将控制变量法代入其中。同时，在教师进行教学时实验的过程中应对其进行稍微详细的讲解。这些概念进行讲解时，既能够使学生对控制变量法这一概念有一个清晰的认识，还能够使学生在对物理知识掌握有足够的自信。在进行“探究影响导体电阻大小的因素”这一章节内容的学习时，可以引导学生进行与此相关的实验探究。学生可根据教材给出的实验步骤进行，对其进行相应的划分。第一步进行大胆的猜想与假设，其次在进行设计实验步骤的过程之中，反复进行实验，最后得出相应的结论。在讨论的过程中教师应该对其思维加引导，到底在电阻的探究过程中，哪些因素会对其大小产生影响呢？这时学生们可以齐聚在一起，结合生活实际对此进行分析讨论进而的出结果，如导体的横截面可能会影响导体的电阻的大小，导体的长度可能会对导体的电阻的大小产生影响等。针对学生们的这几个猜想，教师可以对其进行相应的实验设计，如何对实验进行设计，从而探究出哪一个因素影响导体的电阻的大小呢？并确定其操作的可行性。这时学生们就会在之前的学习过程中，无意识的对控制变量法进行使用，教师也可以对学生们进行相应的指导，确保时间进行步骤的正确性。这时可以让学生浏览课本知识对控制变量法的概念，进行相应的阅读与理解，从而有效地促进在今后的学习过程中，学生对于控制变量法的使用更加炉火纯青，也使其物理水平在一定基础之上稳步上升，进而促进出物理水平全面有效地提升。

2.3 在探究物理电学中，应用控制变量法

在进行初中物理电学内容学习过程中，欧姆定律是该学习的重点与基础，它解释了电学中最基本的电流、电压、电阻三者之间所存在的关系，因此，欧姆定律也是初中物理电学的主要内容。学生要想提升自身对欧姆定律的掌握，即首先需要深入理解电流、电压以及电阻这三个物理量。在研究欧姆定律时，可以利用控制变量法控制这三个最基本的要素，明确学习方法，在其中一个物理量不变的情况下，对其他两个物理量的变化关系进行研究，从而实现对欧姆定律的有效学习。

首先，用控制变量法确保电阻恒定，接着改变导体两端的电压值。此时，在保持电阻不变的情况下改变电压值，即可以控制电压，如此，通过变量法的融入，学生就可以更容易发现与理解电压与电流之间的关系;其次，还可以应用控制变量法确保电压恒定，接着进行电阻的调节，如此，即可以研究电流与电阻之间的关系。在进行此实验时，要始终确保电压值不变。在进行电阻的更换过程中，需始终保持供电电源不变的前提条件下，进行电阻更换，只有如此，才可以使学生更加直观的观察电阻与电流两者间存在的关系。值得注意的是，电源也存在相应的电阻，电源电压的数值也可以跟随外电阻数值的改变而受到一定的影响，实验结果则会产生相应的误差。因此，初中物理教师要提醒学生注意对电压表数值的观察，在实验过程中需时刻保持电压表同一读数值不变。进行电阻的学习过程中，理解与掌握电流与电压这两个物理量是电学内容中最基础的学习知识要点。只有在充分理解与掌握了电流与电压这两个物理量的基础上，才可以有利于后续对电阻的学习。因此，教师在此教学过程中，要结合教学的实际状况，运用控制控制变量法，同时还需引进相应的典型题目进行实验研究分析，如此，既可以使学生对整个教学过程以及教学内容拥有更直观的感受，又可以增强学生对相关物理知识的理解，最终实现提高学生学习成绩的目的。

3 结语

综上所述，在教师进行初中物理的教学过程中，应该充分重视控制变量法在其应用中的作用进行教学。结合生活实际进行教学实验的设计，让学生们知道并了解，控制变量法在电学探究过程中的应用。而在生活中，除了电学外，还有很多的问题都可以运用控制变量法去解决探究，教师可以对其应用进行具体分析，并对学生们进行相应的指导，进而有效提升的学习水平。

（作者单位：甘肃省环县第二中学）