《初中物理教學中的應用問題研究3200字【論文】》

“控制變量法”在初中物理教學中的應用[摘要]控制變量法是屬于自然學科研究法的其中一種，同時此種方法在初中物理教學當中也經(jīng)常用到。其主要使用方式就是把一些存在多個變量的物理變量轉化為單變量，對一些復雜問題記性描述，以此來達到事半功倍的效果。本文主要對控制變量法展開了研究和分析，期望為其實際應用提供有效參考。[關鍵詞]控制變量法；物理變量；教學方法；實際應用一、控制變量法內涵控制變量法主要指代的是通過對研究的物理量進行合理有效的控制，以此來對最終問題求解進行合理有效的轉化，對問題進行簡化處理，并且能夠最大限度的提高問題處理效率，獲取到理想效果。在分析的基礎之上，對一些關系數(shù)據(jù)進行對比分析，分析不同變量對最終結果所產生的作用。完成其中一個因素之后，繼續(xù)采用相同的方法，繼續(xù)對下一個因素展開分析，直到完全分析完成即可?？刂谱兞糠ㄔ诔踔形锢斫虒W中經(jīng)常使用到，設定存在一個物理量，其變化是多個因素綜合作用的結果，為了進一步的分析出不同因素和物理量之間的關系，可以某個因素和其他因素人為控制起來，再進行對比分析，最終得出分析結論?？刂谱兞糠ㄔ谖锢韱栴}求解上發(fā)揮著重要的作用。二、控制變量法在初中物理教材中具體應用知識點控制變量法在初中物理教學中經(jīng)常被使用到，對于探索物理發(fā)展規(guī)律有著積極的促進作用。常見的物理概念理解，物理現(xiàn)象成因分析等都使用到控制變量法。控制變量法在具體應用過程中，需要對其中涉及到的物理知識點進行掌握和理解，最常用在電學和力學課程教學中，有著非常高的物理要求，需要仔細分析和探索。下表1主要反映的是控制變量法在物理教學中分布使用情況。表2.1控制變量法在初中物理教學中的實際應用號碼重點章節(jié)教材頁碼1力學1.2參照物內在含義10頁21.3運動速度19頁36.3密度計算113頁47.1力的三要素含義4頁58.1阻力對物體運動產生的影響16頁68.3影響摩擦力大小的因素24頁79.1影響壓力大小的因素30頁89.2影響液體壓強大小的因素34頁910.1影響浮力大小的因素50頁1011.2功率概念65頁1111.3影響動能大小的因素67頁12熱學13.3分析不同物質吸熱能力大小11頁1314.2燃料熱值大小22頁14電學16.3影響電阻大小的因素64頁1517.1電流、電阻以及電壓三者關系74頁1617.2歐姆定律理解76頁1718.4影響電流通過導體生熱多少的因素100頁1820.3影響電磁鐵磁性強弱因素130頁1920.4磁場和通電導線間的關系133頁2020.5磁生電產生條件138頁三、控制變量法在初中物理教學中實施途徑【案例1】影響電阻大小的因素【學習要求】1.讓學生弄明白控制變量法的含義；2.明確電阻的概念；3.了解導電體電阻大小以及影響該數(shù)值變化的相關因素；4.學生可以熟練的使用控制變量法來自己做實驗?！緦W情分析】1.學生對電阻的理解不夠明確；2.學生對影響電阻大小的決定性因素不夠了解；3.電阻換算不熟練；4.長度對電阻影響的核心思想不明確?！窘虒W策略】把材質相同但是橫截面積與長度不同的鎳鉻合金絲接入帶有燈泡的電路中，觀察亮度變化提問：通過試驗你能發(fā)現(xiàn)電阻大小和說明有關嗎？把橫截面積、長度不一致的鎳鉻合金絲和銅絲與帶有小燈泡直流電路連接起來，觀察燈泡亮度變化把材質相同但是橫截面積與長度不同的鎳鉻合金絲接入帶有燈泡的電路中，觀察亮度變化提問：通過試驗你能發(fā)現(xiàn)電阻大小和說明有關嗎？把橫截面積、長度不一致的鎳鉻合金絲和銅絲與帶有小燈泡直流電路連接起來，觀察燈泡亮度變化學生自己動手使用控制變量法做實驗學生對控制變量法有一定程度的了解學生自己動手使用控制變量法做實驗學生對控制變量法有一定程度的了解老師在教學的時候，讓學生觀察導電體電阻與導體什么特性有關，把橫截面積、長度不一致的鎳鉻合金絲和銅絲與帶有小燈泡直流電路連接起來，讓學生觀察小燈泡亮度，接著向學生提問，你能發(fā)現(xiàn)電阻大小和什么有關嗎？把材質相同但是橫截面積與長度不同的鎳鉻合金絲接入帶有燈泡的電路中，觀察亮度變化，讓學生可以對控制變量法有一個正確認識，最后就是讓學生自己動手做實驗。完成后，讓同學們進行總結，老師在學生討論結果的基礎之上，進一步對控制變量法的含義作出解釋，提高學生對其含義的了解，并且在實驗中使用控制變量法，加深學習印象。【案例1】質量相同的水和煤油，在吸收同等熱量的時候，那種物質的溫度更高？【學習要求】1.讓學生對“比熱容”有一個初步了解，直到其具備的一般特征；2.在研究基礎上找出物流變化規(guī)律；3.把改知識點和生活結合起來使用?！緦W情分析】1.學生對比熱容內在含義沒有一個清晰明確的認識；2.不了解不同物質吸熱能力情況；3.學生不能夠用此知識點對物理現(xiàn)象進行準確解釋。?t與c是負相關關系，水比煤油比熱容大，所以煤油溫度較高使用控制變量法轉換公式?t與c是負相關關系，水比煤油比熱容大，所以煤油溫度較高使用控制變量法轉換公式?t=Q/cm，再分析質量和熱量相同的時候，比熱容對?t的影響情況分析質量、熱量以及比熱容對物質的影響，分析準確性達不到要求分析質量、熱量以及比熱容對物質的影響，分析準確性達不到要求此問題一共涉及到四個物理量，求解哪種物質升溫高，想要提高準確率可以使用控制變量法來解決這個問題。教師在教學的時候，把公式Q=cm?t轉化成?t=Q/cm，再分析質量和熱量相同的時候，比熱容對?t的影響情況，分析得知，?t與c是負相關關系，水比煤油比熱容大，所以煤油升溫較高。使用控制變量法不僅可以節(jié)省時間，而且還可以提高問題解決的準確性，并且能夠讓學生在學習中可以學習這種方法，更好的解決各種物理問題。教學方法只有在實際應用中才能夠驗證其有效性，所以在就提使用的時候，需要對實施途徑進行分析，為了達到良好的使用效果。（一）運動的快慢在50米賽跑中，怎么判斷誰的速度更快？學生在分析的過程中，教師需要向學生指出物體運動快慢的常用比較方法，一個是，時間相同，移動的距離長短；還有一個是移動距離相同，花費時間長短的比較。使用控制變量法可以更好的對此問題進行解釋：=1\*GB3①時間相同是對時間的控制，對移動距離的比較，判斷速度快慢。=2\*GB3②路程相同是對移動距離的控制，對時間消耗進行比較，判斷速度快慢。（二）密度概念教學中的應用=1\*GB3①.不同的物質，有著相同的質量，密度和體積負相關；=2\*GB3②.不同物質，有著相同體積，密度和質量正相關；=3\*GB3③.物質相同，物體不同，質量和體積比值不變的情況下，質量和體積是正相關；（三）探究阻力對物體運動的影響教師通過課堂實驗，把小車放在鋪滿棉布的水平放置的木板上，把小車放置頂端，讓小車自由運動，觀察小車移動距離并做記錄，完成后，拿掉棉布，重復以上操作，再次對小車移動距離進行觀察和記錄。對比分析得知，模板越光滑，小車滑動距離越遠，意味著在受到阻力的情況下，小車速度會減緩。接著老師提問，在都是平面模板的條件下，表面粗糙程度不同，小車距離會有什么變化？讓學生自己動手實驗，并給出結論。（四）研究影響滑動摩擦力大小的因素雙手推動箱子，詳細越重，就越難推動，這說明什么？地面越粗糙，越難推動又說明了什么？通過試驗讓學生自己動手去操作，試驗完成之后，讓學生對這種物理想象進行解釋，得出：滑動摩擦力和接觸面受到壓力大小有關，壓力和摩擦力是正相關關系。除此之外，還存在另一個影響摩擦力大小的因素，是接觸面粗糙程度，兩者是正相關關系。（五）探究影響導體電阻大小的因素導體電阻和導體截面面積、長度等因素有著密切關聯(lián)。其一，電阻大小和導線長度是否有關系，選擇粗細一樣，但是長度不一樣的鎳鉻合金絲，接入電路中，讓學生分析電流變化情況。其二，電阻大小和導線粗細是否有關系，選擇粗細不同，長度相同的鎳鉻合金絲，相同操作，分析電流表變化。通過實驗得出，長度越長，電流越小，導線越細，電流越小，所以導線粗細和長度都會影響到導體電阻。（六）歐姆定律歐姆定律是初中物理學習的重點也是難點，在學習歐姆定律的過程中，主要涉及到三大因素，分別是電阻、電流和電壓。再具體實驗過程中，借助控制變量法來對三大變量進行控制，固定某個變量，分析另外兩個變量間的變化關系，以此來掌握歐姆定律的核心內涵。在實驗過程中，需要確保電阻值不變，一個是對滑動變阻器進行調節(jié)，一個是對電源電壓進行調節(jié)，可以完成對電流、電壓和電阻三者間的關系的探討。如果想要使電阻值發(fā)生變化，那么就需要更換電阻，具體操作：其一，電源不變，改變電阻；其二，控制電壓，調節(jié)滑動變阻器?？刂谱兞糠ㄔ谔剿鹘苟芍幸矐玫?。通過以上物理知識的學習得知，控制變量法在電學和力學物理現(xiàn)象的學習中經(jīng)常用到?？刂谱兞糠ǖ膽秘灤┏踔形锢斫虒W始終，所以學生要對此種學習方法進行正確認識，并且能夠精準的進行把握。本文筆者研究因為條件和能力不足，研究存在一定的片面性，還需要進一步得到驗證，所以需要進一步的讓學生對控制變量法進行掌握