高中物理學習中的控制變量法研究

王鴻露

摘 要：在物理學習中，我們會經常遇到控制變量法，特別是在高中物理中運用的更加普遍。運用控制變量法不需要復雜的條件，得出的結果明顯而容易對比，高中生理解起來比較直觀。其實，控制變量法不僅在物理學科中應用較多，在其他各種科學探索和實驗中也有應用。如果我們掌握好控制變量法，可以推動中學生對物理學科的內涵和規律進行深入地探究，并在實際中加以應用。

關鍵詞：高中物理學習 控制變量法 應用研究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）12-0-01

引言

高中物理學習應注重對物理規律的理解。物理學科抽象性極強，探究并掌握物理規律是學好物理的根本前提，高中生在進行物理學習的時候，如果能夠使用恰當的研究方法，對學習效果往往能夠起到事半功倍的作用。控制變量法作為一種重要的物理學習方法，貫穿到了物理學習的所有階段，如果高中生能夠嫻熟的運用控制變量法，可以對物理學習起到有力的促進作用。

一、控制變量法概述

1.控制變量法的含義

在自然界中，一個現象的變化往往是諸多因素共同作用的結果。在這些引起變化的因素中，有的因素起到的作用小，有的因素對起到的作用大，而且有著不同的規律。所以，如果我們要想搞清楚變化因素的影響規律，就必須把自變量和因變量區分開來，以此為基礎，控制研究對象，保證所有自變量中有一個發生變化，然后對自變量與因變量之間的變化關系進行觀察研究，然后照此模式對因變量與自變量之間的關系進行逐一研究。這種逐一對自變量實施控制，讓后得出不同自變量與因變量的關系的方法，我們通常稱之為控制變量法。

2.控制變量法的作用

排除干擾性是控制變量法最大的特點，通過剔除不需要的因素，在物理學習中專門對自己需要了解的因素進行研究，可以排除一切可能的外來影響，就單一因素對物理量的影響得出結論，進而掌握研究對象的物理性質和規律。如在實驗焦耳定律、歐姆定律的過程中，控制變量法都得到了應用，可以說控制變量法是物理探究性實驗研究中必可不可少的一種方法。

3.控制變量法的核心

在高中物理課程中，多種因素綜合作用導致某個物理量發生變化的情況非常普遍。我們對物理現象研究一般經歷了以從問題提出到形成結論的過程。這其中，首先要求我們主動地思考猜想，在我們的思考被檢驗的過程中，可以借助運用控制變量法來證明。在控制變量的過程中，人為地對單個和多個物理因素進行控制是控制變量法的關鍵，我們控制了暫時不研究的因素，只對我們關心的因素進行研究，進而通過實驗探究這一因素與物理量之間的關系。

二、控制變量法在物理學習中的應用

1.研究對象的確定

在應用控制變量法之前，必須確定清楚我們的研究對象。對于高中生來說，界定研究對象并不是一件復雜的事情，以此為前提，再對自己所研究的物理量進行甄別，這些準備工作做好以后，通過在作用和形式方面對控制變量法進行深入的了解，讓學生針對某個物理問題運用控制變量法對自己的思考進行檢驗。

2.與研究相關因素 的確定

如果學生針對某個研究對象確定可以使用控制變量法以后，隨后可以把對研究有影響的因素進行甄別，并且把這些因素分別羅列出來。這就是前面提到的物理研究的思考和猜想環節。接下來就要運用控制變量法對這些思考和猜想進行檢驗和探究，在物理實驗過程中，如果兩次實驗發生變化的物理量只有一個，但是實驗結果卻不同，那么該物理量就可以被視為一個研究因素。

3.對不變與變化因素進行確定

要想運用好控制變量法，必須首先確定清楚變化的物理量，我們研究的對象牽涉到的因素肯定不止一個，因此，在操作過程中，要分清楚哪些因素是變化的，哪些因素是固定的，這樣在實踐中，控制變量法才能得到有效的操作，同時，必須搞清楚這些可控因素的先后次序，違背次序也就是違背了物理規律，研究就不能得到順利的進行。最后，雖然很多因素都會對操作造成影響，但在實施控制變量時候，變量因素只能有一個出現。

4.控制變量方法的確定

方法是控制變量操作的關鍵。我們在物理學習過程匯總應用控制變量法”的時候，離開實際操作的物理實驗是無法得到研究結果的，掌握了較好的方法，物理實驗就成功了一半。例如：我們在學習滑動摩擦力課程中，教師可以做演示實驗：在彈簧測力計拉動下，物體可以做勻速直線運動，而物體的壓力和接觸面是兩個可以控制的可變因素，學生可以用控制變量法改變這兩個因素進行研究，首先，可以讓滑動接觸面保持不變，通過控制壓力，得出物體運動壓力與摩擦力之間的關系，然后讓物體承受固定的壓力，通過控制改變接觸面的粗糙程度，來研究接觸面與摩擦力之間的關系，最后，滑動摩擦力的公式就在實驗中得出來了。在高中物理教學中，教師在教授控制變量法的時候必須做好前期準備工作，然后借助物理實驗，讓學生對物理規律進行深刻的理解，構建起自己的物理知識體系，弄清楚因變量和每一個自變量之間的關系。然后讓學生這種關系進行歸納總結，在物理學習中中對定理公式進行驗證，并加深對這些公式定理的理解。

結束語

在物理學習中掌握控制變量法，可以直觀明了得將抽象的物理規律展示出來。物理知識的進步非常迅速，因此，高中生必須在掌握控制變量法的基礎上，學會利用控制變量探究物理規律，在實際學習中做到到觸類旁通，在物理學習中充滿積極性和主動性。達到全面提升自身物理素養的目的。

參考文獻

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