《初中物理教学中的应用问题研究3200字【论文】》

“控制变量法”在初中物理教学中的应用[摘要]控制变量法是属于自然学科研究法的其中一种，同时此种方法在初中物理教学当中也经常用到。其主要使用方式就是把一些存在多个变量的物理变量转化为单变量，对一些复杂问题记性描述，以此来达到事半功倍的效果。本文主要对控制变量法展开了研究和分析，期望为其实际应用提供有效参考。[关键词]控制变量法；物理变量；教学方法；实际应用一、控制变量法内涵控制变量法主要指代的是通过对研究的物理量进行合理有效的控制，以此来对最终问题求解进行合理有效的转化，对问题进行简化处理，并且能够最大限度的提高问题处理效率，获取到理想效果。在分析的基础之上，对一些关系数据进行对比分析，分析不同变量对最终结果所产生的作用。完成其中一个因素之后，继续采用相同的方法，继续对下一个因素展开分析，直到完全分析完成即可。控制变量法在初中物理教学中经常使用到，设定存在一个物理量，其变化是多个因素综合作用的结果，为了进一步的分析出不同因素和物理量之间的关系，可以某个因素和其他因素人为控制起来，再进行对比分析，最终得出分析结论。控制变量法在物理问题求解上发挥着重要的作用。二、控制变量法在初中物理教材中具体应用知识点控制变量法在初中物理教学中经常被使用到，对于探索物理发展规律有着积极的促进作用。常见的物理概念理解，物理现象成因分析等都使用到控制变量法。控制变量法在具体应用过程中，需要对其中涉及到的物理知识点进行掌握和理解，最常用在电学和力学课程教学中，有着非常高的物理要求，需要仔细分析和探索。下表1主要反映的是控制变量法在物理教学中分布使用情况。表2.1控制变量法在初中物理教学中的实际应用号码重点章节教材页码1力学1.2参照物内在含义10页21.3运动速度19页36.3密度计算113页47.1力的三要素含义4页58.1阻力对物体运动产生的影响16页68.3影响摩擦力大小的因素24页79.1影响压力大小的因素30页89.2影响液体压强大小的因素34页910.1影响浮力大小的因素50页1011.2功率概念65页1111.3影响动能大小的因素67页12热学13.3分析不同物质吸热能力大小11页1314.2燃料热值大小22页14电学16.3影响电阻大小的因素64页1517.1电流、电阻以及电压三者关系74页1617.2欧姆定律理解76页1718.4影响电流通过导体生热多少的因素100页1820.3影响电磁铁磁性强弱因素130页1920.4磁场和通电导线间的关系133页2020.5磁生电产生条件138页三、控制变量法在初中物理教学中实施途径【案例1】影响电阻大小的因素【学习要求】1.让学生弄明白控制变量法的含义；2.明确电阻的概念；3.了解导电体电阻大小以及影响该数值变化的相关因素；4.学生可以熟练的使用控制变量法来自己做实验。【学情分析】1.学生对电阻的理解不够明确；2.学生对影响电阻大小的决定性因素不够了解；3.电阻换算不熟练；4.长度对电阻影响的核心思想不明确。【教学策略】把材质相同但是横截面积与长度不同的镍铬合金丝接入带有灯泡的电路中，观察亮度变化提问：通过试验你能发现电阻大小和说明有关吗？把横截面积、长度不一致的镍铬合金丝和铜丝与带有小灯泡直流电路连接起来，观察灯泡亮度变化把材质相同但是横截面积与长度不同的镍铬合金丝接入带有灯泡的电路中，观察亮度变化提问：通过试验你能发现电阻大小和说明有关吗？把横截面积、长度不一致的镍铬合金丝和铜丝与带有小灯泡直流电路连接起来，观察灯泡亮度变化学生自己动手使用控制变量法做实验学生对控制变量法有一定程度的了解学生自己动手使用控制变量法做实验学生对控制变量法有一定程度的了解老师在教学的时候，让学生观察导电体电阻与导体什么特性有关，把横截面积、长度不一致的镍铬合金丝和铜丝与带有小灯泡直流电路连接起来，让学生观察小灯泡亮度，接着向学生提问，你能发现电阻大小和什么有关吗？把材质相同但是横截面积与长度不同的镍铬合金丝接入带有灯泡的电路中，观察亮度变化，让学生可以对控制变量法有一个正确认识，最后就是让学生自己动手做实验。完成后，让同学们进行总结，老师在学生讨论结果的基础之上，进一步对控制变量法的含义作出解释，提高学生对其含义的了解，并且在实验中使用控制变量法，加深学习印象。【案例1】质量相同的水和煤油，在吸收同等热量的时候，那种物质的温度更高？【学习要求】1.让学生对“比热容”有一个初步了解，直到其具备的一般特征；2.在研究基础上找出物流变化规律；3.把改知识点和生活结合起来使用。【学情分析】1.学生对比热容内在含义没有一个清晰明确的认识；2.不了解不同物质吸热能力情况；3.学生不能够用此知识点对物理现象进行准确解释。∆t与c是负相关关系，水比煤油比热容大，所以煤油温度较高使用控制变量法转换公式∆t与c是负相关关系，水比煤油比热容大，所以煤油温度较高使用控制变量法转换公式∆t=Q/cm，再分析质量和热量相同的时候，比热容对∆t的影响情况分析质量、热量以及比热容对物质的影响，分析准确性达不到要求分析质量、热量以及比热容对物质的影响，分析准确性达不到要求此问题一共涉及到四个物理量，求解哪种物质升温高，想要提高准确率可以使用控制变量法来解决这个问题。教师在教学的时候，把公式Q=cm∆t转化成∆t=Q/cm，再分析质量和热量相同的时候，比热容对∆t的影响情况，分析得知，∆t与c是负相关关系，水比煤油比热容大，所以煤油升温较高。使用控制变量法不仅可以节省时间，而且还可以提高问题解决的准确性，并且能够让学生在学习中可以学习这种方法，更好的解决各种物理问题。教学方法只有在实际应用中才能够验证其有效性，所以在就提使用的时候，需要对实施途径进行分析，为了达到良好的使用效果。（一）运动的快慢在50米赛跑中，怎么判断谁的速度更快？学生在分析的过程中，教师需要向学生指出物体运动快慢的常用比较方法，一个是，时间相同，移动的距离长短；还有一个是移动距离相同，花费时间长短的比较。使用控制变量法可以更好的对此问题进行解释：=1\*GB3①时间相同是对时间的控制，对移动距离的比较，判断速度快慢。=2\*GB3②路程相同是对移动距离的控制，对时间消耗进行比较，判断速度快慢。（二）密度概念教学中的应用=1\*GB3①.不同的物质，有着相同的质量，密度和体积负相关；=2\*GB3②.不同物质，有着相同体积，密度和质量正相关；=3\*GB3③.物质相同，物体不同，质量和体积比值不变的情况下，质量和体积是正相关；（三）探究阻力对物体运动的影响教师通过课堂实验，把小车放在铺满棉布的水平放置的木板上，把小车放置顶端，让小车自由运动，观察小车移动距离并做记录，完成后，拿掉棉布，重复以上操作，再次对小车移动距离进行观察和记录。对比分析得知，模板越光滑，小车滑动距离越远，意味着在受到阻力的情况下，小车速度会减缓。接着老师提问，在都是平面模板的条件下，表面粗糙程度不同，小车距离会有什么变化？让学生自己动手实验，并给出结论。（四）研究影响滑动摩擦力大小的因素双手推动箱子，详细越重，就越难推动，这说明什么？地面越粗糙，越难推动又说明了什么？通过试验让学生自己动手去操作，试验完成之后，让学生对这种物理想象进行解释，得出：滑动摩擦力和接触面受到压力大小有关，压力和摩擦力是正相关关系。除此之外，还存在另一个影响摩擦力大小的因素，是接触面粗糙程度，两者是正相关关系。（五）探究影响导体电阻大小的因素导体电阻和导体截面面积、长度等因素有着密切关联。其一，电阻大小和导线长度是否有关系，选择粗细一样，但是长度不一样的镍铬合金丝，接入电路中，让学生分析电流变化情况。其二，电阻大小和导线粗细是否有关系，选择粗细不同，长度相同的镍铬合金丝，相同操作，分析电流表变化。通过实验得出，长度越长，电流越小，导线越细，电流越小，所以导线粗细和长度都会影响到导体电阻。（六）欧姆定律欧姆定律是初中物理学习的重点也是难点，在学习欧姆定律的过程中，主要涉及到三大因素，分别是电阻、电流和电压。再具体实验过程中，借助控制变量法来对三大变量进行控制，固定某个变量，分析另外两个变量间的变化关系，以此来掌握欧姆定律的核心内涵。在实验过程中，需要确保电阻值不变，一个是对滑动变阻器进行调节，一个是对电源电压进行调节，可以完成对电流、电压和电阻三者间的关系的探讨。如果想要使电阻值发生变化，那么就需要更换电阻，具体操作：其一，电源不变，改变电阻；其二，控制电压，调节滑动变阻器。控制变量法在探索焦耳定律中也应用到。通过以上物理知识的学习得知，控制变量法在电学和力学物理现象的学习中经常用到。控制变量法的应用贯穿初中物理教学始终，所以学生要对此种学习方法进行正确认识，并且能够精准的进行把握。本文笔者研究因为条件和能力不足，研究存在一定的片面性，还需要进一步得到验证，所以需要进一步的让学生对控制变量法进行掌握