張振南

在初中學(xué)習(xí)的過(guò)程之中，物理是一門(mén)偏難且較為重要的學(xué)科，其對(duì)學(xué)生們的思維能力有著一定的要求，其中電學(xué)更是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要深入探究的知識(shí)之一。對(duì)于初中這一年齡階段的學(xué)生而言，其感性認(rèn)識(shí)相對(duì)較低。特別是剛接觸物理，處于茫然狀態(tài)，在學(xué)習(xí)時(shí)有些不知所措，進(jìn)而對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果造成了不良影響。但是在此過(guò)程中教師可以大膽的運(yùn)用控制變量法進(jìn)行教學(xué)，這就能夠使學(xué)生們對(duì)電阻、電壓、電流三者的關(guān)系進(jìn)行很好的分析與了解。基于此。本文就初中物理電學(xué)中控制變量法的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行分析與探討。

1 前言

控制變量法在初中物理中的應(yīng)用尤為關(guān)鍵，其不僅能夠在一定程度上激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還能夠勾起學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，提升初中物理整體的教學(xué)質(zhì)量。在初中學(xué)習(xí)這一階段，學(xué)生剛剛接觸物理知識(shí)，教師應(yīng)該為其奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)這樣在以后學(xué)習(xí)的過(guò)程之中，學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)物理產(chǎn)生一定的興趣，在今后越來(lái)越難的過(guò)程之中，學(xué)生們只有打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)會(huì)對(duì)未來(lái)的學(xué)習(xí)有足夠的信心。物理的綜合性很強(qiáng)，對(duì)其實(shí)踐能力、思維能力也有很高的要求。教師應(yīng)該充分重視控制變量法的作用與價(jià)值，對(duì)其進(jìn)行深入分析、研究，進(jìn)而將其整合到自身的教學(xué)方法中用于教學(xué)，營(yíng)造活躍的課堂氛圍，推動(dòng)學(xué)生在初中物理教學(xué)課堂能夠積極主動(dòng)的去探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有效提升其物理水平。

2 初中物理電學(xué)中控制變量法的應(yīng)用分析

2.1 在真實(shí)的情景中，體驗(yàn)控制變量法

在初中物理進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程之中，教師可以先設(shè)置一個(gè)真實(shí)的教學(xué)情景，讓學(xué)生在課堂中能夠感受到控制變量法的強(qiáng)大，并在一定程度上對(duì)控制變量法有一個(gè)很好的了解。在進(jìn)行控制變量法在探究物理規(guī)律中的應(yīng)用這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中，教師可通過(guò)先對(duì)歐姆定律的重點(diǎn)進(jìn)行講解，在學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前對(duì)電流、電壓、電阻有一個(gè)基本的了解。教師可以根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，明確用什么方法保證什么物理經(jīng)不變，用什么方法改變什么物理量。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)控制電阻r不變，改變導(dǎo)體兩端電壓u，探究電流與電壓之間的關(guān)系。首先教師可指導(dǎo)學(xué)生們采用定值電阻，即可保證定值電阻r的阻值不變;其次改變導(dǎo)體藥端的電壓，第一種方法改變電源兩端的電壓，即可改變導(dǎo)體兩端的電壓u。用這個(gè)電路，學(xué)生能夠較為輕松地運(yùn)用控制變量的方法研究電流與電壓的關(guān)系，易于學(xué)生理解和掌握。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)完成之后，緊接著進(jìn)行第二個(gè)實(shí)驗(yàn)控制導(dǎo)體兩端的電壓u不變，改變電 阻r，探究電流與電阻的關(guān)系，第一步，換換用不同的定值電阻即可改變電阻r，第二步，改變電阻r的同時(shí)要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，使用同一個(gè)電源，即可保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，更換不同的電阻，可直接得出電流與電阻的關(guān)系，降低了探究的難度。但如果實(shí)驗(yàn)中使用的是干電池，電池有內(nèi)阻，外接電阻r變化時(shí)，電阻r兩端的電壓也會(huì)隨之變化，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察電壓表，使其示數(shù)保持不變，經(jīng)過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)其有了一個(gè)很好的了解，而學(xué)生在充分了解與掌握了控制變量法這個(gè)知識(shí)點(diǎn)之后，在以后學(xué)習(xí)的過(guò)程之中，遇到這種問(wèn)題都能夠迎刃而解。

2.2 在概念規(guī)律的建立中，運(yùn)用控制變量法

在初中物理進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程中，一些概念的由來(lái)都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得到的，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，可以適當(dāng)?shù)膶⒖刂谱兞糠ù肫渲?。同時(shí)，在教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行稍微詳細(xì)的講解。這些概念進(jìn)行講解時(shí)，既能夠使學(xué)生對(duì)控制變量法這一概念有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，還能夠使學(xué)生在對(duì)物理知識(shí)掌握有足夠的自信。在進(jìn)行“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”這一章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生可根據(jù)教材給出的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的劃分。第一步進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè)，其次在進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的過(guò)程之中，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得出相應(yīng)的結(jié)論。在討論的過(guò)程中教師應(yīng)該對(duì)其思維加引導(dǎo)，到底在電阻的探究過(guò)程中，哪些因素會(huì)對(duì)其大小產(chǎn)生影響呢？這時(shí)學(xué)生們可以齊聚在一起，結(jié)合生活實(shí)際對(duì)此進(jìn)行分析討論進(jìn)而的出結(jié)果，如導(dǎo)體的橫截面可能會(huì)影響導(dǎo)體的電阻的大小，導(dǎo)體的長(zhǎng)度可能會(huì)對(duì)導(dǎo)體的電阻的大小產(chǎn)生影響等。針對(duì)學(xué)生們的這幾個(gè)猜想，教師可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如何對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而探究出哪一個(gè)因素影響導(dǎo)體的電阻的大小呢？并確定其操作的可行性。這時(shí)學(xué)生們就會(huì)在之前的學(xué)習(xí)過(guò)程中，無(wú)意識(shí)的對(duì)控制變量法進(jìn)行使用，教師也可以對(duì)學(xué)生們進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，確保時(shí)間進(jìn)行步驟的正確性。這時(shí)可以讓學(xué)生瀏覽課本知識(shí)對(duì)控制變量法的概念，進(jìn)行相應(yīng)的閱讀與理解，從而有效地促進(jìn)在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于控制變量法的使用更加爐火純青，也使其物理水平在一定基礎(chǔ)之上穩(wěn)步上升，進(jìn)而促進(jìn)出物理水平全面有效地提升。

2.3 在探究物理電學(xué)中，應(yīng)用控制變量法

在進(jìn)行初中物理電學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)過(guò)程中，歐姆定律是該學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與基礎(chǔ)，它解釋了電學(xué)中最基本的電流、電壓、電阻三者之間所存在的關(guān)系，因此，歐姆定律也是初中物理電學(xué)的主要內(nèi)容。學(xué)生要想提升自身對(duì)歐姆定律的掌握，即首先需要深入理解電流、電壓以及電阻這三個(gè)物理量。在研究歐姆定律時(shí)，可以利用控制變量法控制這三個(gè)最基本的要素，明確學(xué)習(xí)方法，在其中一個(gè)物理量不變的情況下，對(duì)其他兩個(gè)物理量的變化關(guān)系進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)歐姆定律的有效學(xué)習(xí)。

首先，用控制變量法確保電阻恒定，接著改變導(dǎo)體兩端的電壓值。此時(shí)，在保持電阻不變的情況下改變電壓值，即可以控制電壓，如此，通過(guò)變量法的融入，學(xué)生就可以更容易發(fā)現(xiàn)與理解電壓與電流之間的關(guān)系;其次，還可以應(yīng)用控制變量法確保電壓恒定，接著進(jìn)行電阻的調(diào)節(jié)，如此，即可以研究電流與電阻之間的關(guān)系。在進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)，要始終確保電壓值不變。在進(jìn)行電阻的更換過(guò)程中，需始終保持供電電源不變的前提條件下，進(jìn)行電阻更換，只有如此，才可以使學(xué)生更加直觀的觀察電阻與電流兩者間存在的關(guān)系。值得注意的是，電源也存在相應(yīng)的電阻，電源電壓的數(shù)值也可以跟隨外電阻數(shù)值的改變而受到一定的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果則會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。因此，初中物理教師要提醒學(xué)生注意對(duì)電壓表數(shù)值的觀察，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需時(shí)刻保持電壓表同一讀數(shù)值不變。進(jìn)行電阻的學(xué)習(xí)過(guò)程中，理解與掌握電流與電壓這兩個(gè)物理量是電學(xué)內(nèi)容中最基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)知識(shí)要點(diǎn)。只有在充分理解與掌握了電流與電壓這兩個(gè)物理量的基礎(chǔ)上，才可以有利于后續(xù)對(duì)電阻的學(xué)習(xí)。因此，教師在此教學(xué)過(guò)程中，要結(jié)合教學(xué)的實(shí)際狀況，運(yùn)用控制控制變量法，同時(shí)還需引進(jìn)相應(yīng)的典型題目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析，如此，既可以使學(xué)生對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程以及教學(xué)內(nèi)容擁有更直觀的感受，又可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解，最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在教師進(jìn)行初中物理的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該充分重視控制變量法在其應(yīng)用中的作用進(jìn)行教學(xué)。結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生們知道并了解，控制變量法在電學(xué)探究過(guò)程中的應(yīng)用。而在生活中，除了電學(xué)外，還有很多的問(wèn)題都可以運(yùn)用控制變量法去解決探究，教師可以對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行具體分析，并對(duì)學(xué)生們進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，進(jìn)而有效提升的學(xué)習(xí)水平。

（作者單位：甘肅省環(huán)縣第二中學(xué)）