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摘 要：物理是自然科学中最重要的学科之一,而“控制变量法”是常用的探究物理问题、分析和解决物理问题的最重要的方法,本文就控制变量法在物理教学中的应用作一些粗浅的探讨,希望能起到抛砖引玉的作用.
关键字：控制变量法 ；物理 ；因素 分析
中图分类号：G642 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）22-001-01
新课程改革以来,物理教学从单一重视知识的传授和掌握,转向同时重视学生学习能力的培养,所以作为物理学的重要研究方法―控制变量法在物理教学中的作用是越来越明显,又因为这种方法可以使复杂的问题变得非常简单,所以它的地位越来越突出.
一、控制变量的的界定
自然界中发生的各种物理现象往往是错中复杂的,因此影响物理学研究的对象在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互影响的,物理学中对于多因素（多变量）的问题,常常采用控制因素（变量）的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中.s等于v t 即位移等于速度*时间,（如果你不能理解什么是位移,可以暂且认为它就是距离好了）.这个公式可以用控制变量法来研究,就是说,知道速度、位移、时间,但为了研究出位移等于速度乘以时间这个公式,我们要采用控制变量法,研究的方法是这样的,我们让一辆小车匀速行驶一段时间,然后看它的位移.为了研究位移跟速度、时间是什么关系,我们先让实验小车以不同的速度行驶相同的时间,比较两种情况下行驶的位移.例如：先以3m/s的速度行驶7秒,记下位移21m；接着以9m/s的速度行驶7秒,记下位移63m,这样,我们可以看到在同样的时间里,速度翻了几倍,位移也翻了几倍,即位移和速度成正比.注意在这个例子中,我们故意让小车两次行驶的时间保持一致（都是5秒）,从而就可以发现“位移和速度成正比”这个关系,因为是控制住“时间”这个变量,使其不变,来研究问题,所以这种方法叫“控制变量法”.同样的,如果我们控制住“速度”这个变量,也同样可以发现“位移和时间成正比”这个关系,另外在这个关系中,最重要的是要找到保持什么量不变,研究什么量和什么量之间的关系.
二、控制变量法的优点
控制变量法可以有序的分解和呈现物理研究问题,当影响某一物理量变化的因素可能较多时,要研究这些因素的变化对该物理量是否有影响,这时就需要使用控制变量法去研究,将复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题,将多因素的抽象的大问题,转化为直观的易于操控的小问题,造成特定的便于观察的条件,进行研究.通过对相关测量数据的深入研究、分析判断、总结归纳,最后找出这个因素跟我们想要研究的物理量是什么关系.比如说：在研究影响导体电阻大小的因素时,导体电阻的大小可能与导体的材料、导体的横截面积和导体的长度等因素有关）,要得出导体电阻的大小与导体的长度之间具体关系的方法是：控制导体的材料、横截面积不变,探究电阻与导体长度的关系；控制导体的材料、长度不变,探究电阻与导体横截面积的关系；控制导体的长度、横截面积不变,探究电阻与导体材料的关系；然后总结规律：导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大；导体的电阻与导体的横截面积有关,横截面积越长,电阻越小；导体的电阻与导体的横截材料有关.在用控制变量法探究物理规律的过程中,应使学生认识到,具体的科学问题常常都是由多个因素共同造成的结果,帮助学生在科学探究中体会变量的概念、同时也使学生对控制变量法有了较系统的认识,对于以后用这种方法去探究其它类似的物理规律时也起到较好的示范的作用.
三、控制变量法很好的体现了新课改的教育理念
新课改的理念是追求每位学生的全面发展,发展学生的创新能力和实践能力,倡导学生主动参与,乐于研究,勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,控制变量法的教学充分体现了新课程的教育理念.因而物理中的控制变量法的教学恰恰就锻炼了学生信息收集和整理的能力,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新的能力,掌握这种方法,学生还可以终生使用,终生受益在传授知识的时,不仅要使学生掌握物理知识,而且要培养学生科学探究的能力,特别是利用控制变量法探究物理规律的能力.这将为学生形成科研能力、探究能力、解决实际问题的能力打下坚实的基础.学生通过对这种方法的了解与掌握,在学习物理方面都有了质的飞跃,可以很好的理解物理过程,自己总结出物理规律,这样学生的思维能力也有了质的发展,对学生在学习物理这个学科上是很大的进步,对物理成绩也有比较大的影响和提高.