《初中物理教學(xué)中的應(yīng)用問題研究3200字【論文】》

“控制變量法”在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[摘要]控制變量法是屬于自然學(xué)科研究法的其中一種，同時此種方法在初中物理教學(xué)當(dāng)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(zhuǎn)化為單變量，對一些復(fù)雜問題記性描述，以此來達(dá)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(shí)際應(yīng)用提供有效參考。[關(guān)鍵詞]控制變量法；物理變量；教學(xué)方法；實(shí)際應(yīng)用一、控制變量法內(nèi)涵控制變量法主要指代的是通過對研究的物理量進(jìn)行合理有效的控制，以此來對最終問題求解進(jìn)行合理有效的轉(zhuǎn)化，對問題進(jìn)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(chǔ)之上，對一些關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，分析不同變量對最終結(jié)果所產(chǎn)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(xué)中經(jīng)常使用到，設(shè)定存在一個物理量，其變化是多個因素綜合作用的結(jié)果，為了進(jìn)一步的分析出不同因素和物理量之間的關(guān)系，可以某個因素和其他因素人為控制起來，再進(jìn)行對比分析，最終得出分析結(jié)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(yīng)用知識點(diǎn)控制變量法在初中物理教學(xué)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(jìn)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?？刂谱兞糠ㄔ诰唧w應(yīng)用過程中，需要對其中涉及到的物理知識點(diǎn)進(jìn)行掌握和理解，最常用在電學(xué)和力學(xué)課程教學(xué)中，有著非常高的物理要求，需要仔細(xì)分析和探索。下表1主要反映的是控制變量法在物理教學(xué)中分布使用情況。表2.1控制變量法在初中物理教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用號碼重點(diǎn)章節(jié)教材頁碼1力學(xué)1.2參照物內(nèi)在含義10頁21.3運(yùn)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(yùn)動產(chǎn)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(qiáng)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(xué)13.3分析不同物質(zhì)吸熱能力大小11頁1314.2燃料熱值大小22頁14電學(xué)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(guān)系74頁1617.2歐姆定律理解76頁1718.4影響電流通過導(dǎo)體生熱多少的因素100頁1820.3影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素130頁1920.4磁場和通電導(dǎo)線間的關(guān)系133頁2020.5磁生電產(chǎn)生條件138頁三、控制變量法在初中物理教學(xué)中實(shí)施途徑【案例1】影響電阻大小的因素【學(xué)習(xí)要求】1.讓學(xué)生弄明白控制變量法的含義；2.明確電阻的概念；3.了解導(dǎo)電體電阻大小以及影響該數(shù)值變化的相關(guān)因素；4.學(xué)生可以熟練的使用控制變量法來自己做實(shí)驗(yàn)?！緦W(xué)情分析】1.學(xué)生對電阻的理解不夠明確；2.學(xué)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(xué)策略】把材質(zhì)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(yàn)?zāi)隳馨l(fā)現(xiàn)電阻大小和說明有關(guān)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(zhì)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(yàn)?zāi)隳馨l(fā)現(xiàn)電阻大小和說明有關(guān)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(xué)生自己動手使用控制變量法做實(shí)驗(yàn)學(xué)生對控制變量法有一定程度的了解學(xué)生自己動手使用控制變量法做實(shí)驗(yàn)學(xué)生對控制變量法有一定程度的了解老師在教學(xué)的時候，讓學(xué)生觀察導(dǎo)電體電阻與導(dǎo)體什么特性有關(guān)，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(xué)生觀察小燈泡亮度，接著向?qū)W生提問，你能發(fā)現(xiàn)電阻大小和什么有關(guān)嗎？把材質(zhì)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(xué)生可以對控制變量法有一個正確認(rèn)識，最后就是讓學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)。完成后，讓同學(xué)們進(jìn)行總結(jié)，老師在學(xué)生討論結(jié)果的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步對控制變量法的含義作出解釋，提高學(xué)生對其含義的了解，并且在實(shí)驗(yàn)中使用控制變量法，加深學(xué)習(xí)印象。【案例1】質(zhì)量相同的水和煤油，在吸收同等熱量的時候，那種物質(zhì)的溫度更高？【學(xué)習(xí)要求】1.讓學(xué)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(chǔ)上找出物流變化規(guī)律；3.把改知識點(diǎn)和生活結(jié)合起來使用?！緦W(xué)情分析】1.學(xué)生對比熱容內(nèi)在含義沒有一個清晰明確的認(rèn)識；2.不了解不同物質(zhì)吸熱能力情況；3.學(xué)生不能夠用此知識點(diǎn)對物理現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確解釋。?t與c是負(fù)相關(guān)關(guān)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(zhuǎn)換公式?t與c是負(fù)相關(guān)關(guān)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(zhuǎn)換公式?t=Q/cm，再分析質(zhì)量和熱量相同的時候，比熱容對?t的影響情況分析質(zhì)量、熱量以及比熱容對物質(zhì)的影響，分析準(zhǔn)確性達(dá)不到要求分析質(zhì)量、熱量以及比熱容對物質(zhì)的影響，分析準(zhǔn)確性達(dá)不到要求此問題一共涉及到四個物理量，求解哪種物質(zhì)升溫高，想要提高準(zhǔn)確率可以使用控制變量法來解決這個問題。教師在教學(xué)的時候，把公式Q=cm?t轉(zhuǎn)化成?t=Q/cm，再分析質(zhì)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(fù)相關(guān)關(guān)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(zhǔn)確性，并且能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以學(xué)習(xí)這種方法，更好的解決各種物理問題。教學(xué)方法只有在實(shí)際應(yīng)用中才能夠驗(yàn)證其有效性，所以在就提使用的時候，需要對實(shí)施途徑進(jìn)行分析，為了達(dá)到良好的使用效果。（一）運(yùn)動的快慢在50米賽跑中，怎么判斷誰的速度更快？學(xué)生在分析的過程中，教師需要向?qū)W生指出物體運(yùn)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(fèi)時間長短的比較。使用控制變量法可以更好的對此問題進(jìn)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(jìn)行比較，判斷速度快慢。（二）密度概念教學(xué)中的應(yīng)用=1\*GB3①.不同的物質(zhì)，有著相同的質(zhì)量，密度和體積負(fù)相關(guān)；=2\*GB3②.不同物質(zhì)，有著相同體積，密度和質(zhì)量正相關(guān)；=3\*GB3③.物質(zhì)相同，物體不同，質(zhì)量和體積比值不變的情況下，質(zhì)量和體積是正相關(guān)；（三）探究阻力對物體運(yùn)動的影響教師通過課堂實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動，觀察小車移動距離并做記錄，完成后，拿掉棉布，重復(fù)以上操作，再次對小車移動距離進(jìn)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(yuǎn)，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(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，并給出結(jié)論。（四）研究影響滑動摩擦力大小的因素雙手推動箱子，詳細(xì)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(yàn)讓學(xué)生自己動手去操作，試驗(yàn)完成之后，讓學(xué)生對這種物理想象進(jìn)行解釋，得出：滑動摩擦力和接觸面受到壓力大小有關(guān)，壓力和摩擦力是正相關(guān)關(guān)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(guān)關(guān)系。（五）探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體截面面積、長度等因素有著密切關(guān)聯(lián)。其一，電阻大小和導(dǎo)線長度是否有關(guān)系，選擇粗細(xì)一樣，但是長度不一樣的鎳鉻合金絲，接入電路中，讓學(xué)生分析電流變化情況。其二，電阻大小和導(dǎo)線粗細(xì)是否有關(guān)系，選擇粗細(xì)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(shí)驗(yàn)得出，長度越長，電流越小，導(dǎo)線越細(xì)，電流越小，所以導(dǎo)線粗細(xì)和長度都會影響到導(dǎo)體電阻。（六）歐姆定律歐姆定律是初中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在學(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)過程中，借助控制變量法來對三大變量進(jìn)行控制，固定某個變量，分析另外兩個變量間的變化關(guān)系，以此來掌握歐姆定律的核心內(nèi)涵。在實(shí)驗(yàn)過程中，需要確保電阻值不變，一個是對滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，一個是對電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以完成對電流、電壓和電阻三者間的關(guān)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(diào)節(jié)滑動變阻器?？刂谱兞糠ㄔ谔剿鹘苟芍幸矐?yīng)用到。通過以上物理知識的學(xué)習(xí)得知，控制變量法在電學(xué)和力學(xué)物理現(xiàn)象的學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到?？刂谱兞糠ǖ膽?yīng)用貫穿初中物理教學(xué)始終，所以學(xué)生要對此種學(xué)習(xí)方法進(jìn)行正確認(rèn)識，并且能夠精準(zhǔn)的進(jìn)行把握。本文筆者研究因?yàn)闂l件和能力不足，研究存在一定的片面性，還需要進(jìn)一步得到驗(yàn)證，所以需要進(jìn)一步的讓學(xué)生對控制變量法進(jìn)行掌握