初中物理電學中控制變量法的實際應用價值分析

張振南

在初中學習的過程之中，物理是一門偏難且較為重要的學科，其對學生們的思維能力有著一定的要求，其中電學更是學生在學習過程中需要深入探究的知識之一。對于初中這一年齡階段的學生而言，其感性認識相對較低。特別是剛接觸物理，處于茫然狀態，在學習時有些不知所措，進而對自己的學習效果造成了不良影響。但是在此過程中教師可以大膽的運用控制變量法進行教學，這就能夠使學生們對電阻、電壓、電流三者的關系進行很好的分析與了解?；诖?。本文就初中物理電學中控制變量法的實際應用價值進行分析與探討。

1 前言

控制變量法在初中物理中的應用尤為關鍵，其不僅能夠在一定程度上激發學生的主觀能動性，還能夠勾起學生們的學習熱情，提升初中物理整體的教學質量。在初中學習這一階段，學生剛剛接觸物理知識，教師應該為其奠定一個良好的基礎這樣在以后學習的過程之中，學生能夠對學習物理產生一定的興趣，在今后越來越難的過程之中，學生們只有打好堅實的基礎會對未來的學習有足夠的信心。物理的綜合性很強，對其實踐能力、思維能力也有很高的要求。教師應該充分重視控制變量法的作用與價值，對其進行深入分析、研究，進而將其整合到自身的教學方法中用于教學，營造活躍的課堂氛圍，推動學生在初中物理教學課堂能夠積極主動的去探究學習，進而激發學生學習物理的興趣，有效提升其物理水平。

2 初中物理電學中控制變量法的應用分析

2.1 在真實的情景中，體驗控制變量法

在初中物理進行教學的過程之中，教師可以先設置一個真實的教學情景，讓學生在課堂中能夠感受到控制變量法的強大，并在一定程度上對控制變量法有一個很好的了解。在進行控制變量法在探究物理規律中的應用這一知識點的教學中，教師可通過先對歐姆定律的重點進行講解，在學生們進行實驗之前對電流、電壓、電阻有一個基本的了解。教師可以根據教材內容設計相應的實驗，明確用什么方法保證什么物理經不變，用什么方法改變什么物理量。第一個實驗控制電阻r不變，改變導體兩端電壓u，探究電流與電壓之間的關系。首先教師可指導學生們采用定值電阻，即可保證定值電阻r的阻值不變;其次改變導體藥端的電壓，第一種方法改變電源兩端的電壓，即可改變導體兩端的電壓u。用這個電路，學生能夠較為輕松地運用控制變量的方法研究電流與電壓的關系，易于學生理解和掌握。在第一個實驗完成之后，緊接著進行第二個實驗控制導體兩端的電壓u不變，改變電 阻r，探究電流與電阻的關系，第一步，換換用不同的定值電阻即可改變電阻r，第二步，改變電阻r的同時要保證導體兩端的電壓不變，使用同一個電源，即可保證導體兩端的電壓不變，更換不同的電阻，可直接得出電流與電阻的關系，降低了探究的難度。但如果實驗中使用的是干電池，電池有內阻，外接電阻r變化時，電阻r兩端的電壓也會隨之變化，給實驗帶來誤差，教師要注意引導學生觀察電壓表，使其示數保持不變，經過兩個實驗，學生對其有了一個很好的了解，而學生在充分了解與掌握了控制變量法這個知識點之后，在以后學習的過程之中，遇到這種問題都能夠迎刃而解。

2.2 在概念規律的建立中，運用控制變量法

在初中物理進行學習的過程中，一些概念的由來都是通過實驗所得到的，在實驗設計的過程之中，可以適當的將控制變量法代入其中。同時，在教師進行教學時實驗的過程中應對其進行稍微詳細的講解。這些概念進行講解時，既能夠使學生對控制變量法這一概念有一個清晰的認識，還能夠使學生在對物理知識掌握有足夠的自信。在進行“探究影響導體電阻大小的因素”這一章節內容的學習時，可以引導學生進行與此相關的實驗探究。學生可根據教材給出的實驗步驟進行，對其進行相應的劃分。第一步進行大膽的猜想與假設，其次在進行設計實驗步驟的過程之中，反復進行實驗，最后得出相應的結論。在討論的過程中教師應該對其思維加引導，到底在電阻的探究過程中，哪些因素會對其大小產生影響呢？這時學生們可以齊聚在一起，結合生活實際對此進行分析討論進而的出結果，如導體的橫截面可能會影響導體的電阻的大小，導體的長度可能會對導體的電阻的大小產生影響等。針對學生們的這幾個猜想，教師可以對其進行相應的實驗設計，如何對實驗進行設計，從而探究出哪一個因素影響導體的電阻的大小呢？并確定其操作的可行性。這時學生們就會在之前的學習過程中，無意識的對控制變量法進行使用，教師也可以對學生們進行相應的指導，確保時間進行步驟的正確性。這時可以讓學生瀏覽課本知識對控制變量法的概念，進行相應的閱讀與理解，從而有效地促進在今后的學習過程中，學生對于控制變量法的使用更加爐火純青，也使其物理水平在一定基礎之上穩步上升，進而促進出物理水平全面有效地提升。

2.3 在探究物理電學中，應用控制變量法

在進行初中物理電學內容學習過程中，歐姆定律是該學習的重點與基礎，它解釋了電學中最基本的電流、電壓、電阻三者之間所存在的關系，因此，歐姆定律也是初中物理電學的主要內容。學生要想提升自身對歐姆定律的掌握，即首先需要深入理解電流、電壓以及電阻這三個物理量。在研究歐姆定律時，可以利用控制變量法控制這三個最基本的要素，明確學習方法，在其中一個物理量不變的情況下，對其他兩個物理量的變化關系進行研究，從而實現對歐姆定律的有效學習。

首先，用控制變量法確保電阻恒定，接著改變導體兩端的電壓值。此時，在保持電阻不變的情況下改變電壓值，即可以控制電壓，如此，通過變量法的融入，學生就可以更容易發現與理解電壓與電流之間的關系;其次，還可以應用控制變量法確保電壓恒定，接著進行電阻的調節，如此，即可以研究電流與電阻之間的關系。在進行此實驗時，要始終確保電壓值不變。在進行電阻的更換過程中，需始終保持供電電源不變的前提條件下，進行電阻更換，只有如此，才可以使學生更加直觀的觀察電阻與電流兩者間存在的關系。值得注意的是，電源也存在相應的電阻，電源電壓的數值也可以跟隨外電阻數值的改變而受到一定的影響，實驗結果則會產生相應的誤差。因此，初中物理教師要提醒學生注意對電壓表數值的觀察，在實驗過程中需時刻保持電壓表同一讀數值不變。進行電阻的學習過程中，理解與掌握電流與電壓這兩個物理量是電學內容中最基礎的學習知識要點。只有在充分理解與掌握了電流與電壓這兩個物理量的基礎上，才可以有利于后續對電阻的學習。因此，教師在此教學過程中，要結合教學的實際狀況，運用控制控制變量法，同時還需引進相應的典型題目進行實驗研究分析，如此，既可以使學生對整個教學過程以及教學內容擁有更直觀的感受，又可以增強學生對相關物理知識的理解，最終實現提高學生學習成績的目的。

3 結語

綜上所述，在教師進行初中物理的教學過程中，應該充分重視控制變量法在其應用中的作用進行教學。結合生活實際進行教學實驗的設計，讓學生們知道并了解，控制變量法在電學探究過程中的應用。而在生活中，除了電學外，還有很多的問題都可以運用控制變量法去解決探究，教師可以對其應用進行具體分析，并對學生們進行相應的指導，進而有效提升的學習水平。

（作者單位：甘肅省環縣第二中學）