新教材更重視“控制變量法”中的“綜合解決”

王華剛++李政津

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1002-7661（2015）02-0024-01

人教版新教材（2012版）在八年級下冊第51頁《第十章浮力》第一節“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中這樣給出“控制變量”的定義：對于多因素（多變量）的問題，常常可以采取控制變量的辦法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決。

我們大部分物理教師在實驗教學中需要用到“控制變量”法的時候，總是在強調“要控制哪些變量”和“怎樣控制這些變量”，總在強調“只讓要探究的因素發生變化，看我們的物理量會如何隨著這個因素的改變而改變”，探究得出某物理量與多個單因素的關系以后卻很少突出強調對這些結論的“綜合解決”的作用。

《浮力》第一節通過探究得出了“浮力大小只與兩個因素有關：物體浸入液體的體積和液體的密度，與其他因素無關”的結論后，在第二節《阿基米德原理》中為什么又重新探究浮力大小與“排開液體所受的重力”的關系呢？把前一節兩個單立探究結論中的兩個因素（排開液體的體積和排開液體的密度）加以綜合分析，可以猜想物體所受浮力與“它排開液體的重力”有關。這個新猜想是建立在前面的探究結論基礎上的，對這個新猜想的驗證，即探究浮力與排開液體的重力的關系，其實就是對前一節探究結論的“綜合解決”。教材的第53頁，用了較大的篇幅來闡述由前一節的探究結論重新過渡到第二節的探究的思維過程和物理上的邏輯關系，然后再在54頁鄭重地重新安排探究實驗，最后得出著名的“阿基米德原理”，讓學生真正理解了用控制變量的方法探究得出單個結論以后的“綜合解決”在物理研究中的意義。

“控制變量法”貫穿了整個初中物理教學，在初中物理教學中的應用是非常廣泛、普遍的，在八年級上冊就出現了。而在2012新版物理教材中，“控制變量”的定義，卻是在學生已經接觸過控制變量思想很多次以后，才放在八年級下冊第十章《浮力》第一節“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中明確給出。前面諸如“探究影響摩擦力大小的因素、影響壓力作用效果的因素”等實驗中雖然也要用到“控制變量”的辦法，但“綜合解決”這一環節的作用卻難以顯示。教材這樣處理的目的，其實是提醒教師要注意讓學生在第一節探究的基礎上，通過第二節《阿基米德原理》的學習，理解什么是“綜合解決”，真正把這種思想內化，因為把對多個單因素探究的結論“綜合解決”得出綜合性的結論無疑是探究的最終目的，而控制變量僅僅是為了得出科學可靠的結論不得不采用的辦法。我們物理教師一定要在這節課中讓學生發現或者告訴學生這一點。

從“浮力與液體的密度、排開液體的體積有關”進而猜想到“浮力與排開液體的重力有關”，這樣的思路其實具有典型性，更深刻地理解這種“對控制變量法得出的結論進行綜合處理”的思想可以為九年級、高中、大學甚至終身的后續學習中很多“定量探究”做準備。而且從紛繁的現象和很多看似不相關的探究結論中綜合分析得出最簡單而普遍的物理規律，往往能讓探究者發現物理知識的真理性、多樣統一性、簡潔明快性等美學特征，可以激發學生學習物理的興趣，使學生在良好的心理狀態下進行學習，獲得怡情益智的效果。新版教科書明顯注重了這一點，盡到了應有的啟發和引領的責任。