“控制变量法”在初中物理教学中的运用

王昆明

(江苏省新沂市棋盘初级中学 221400)

素质教育的重点是着眼于改变学生的学习方式，而“控制变量法”则是初中物理学习最重要且最常见的教学方法之一.可以说，物理学科中许多的猜想和假设都是通过“控制变量法”验证的，在初中物理教学中运用“控制变量法”不仅可以降低物理知识探究的复杂性，同时还能进一步培养学生的物理学科思维，无疑是一种行之有效的教与学方法之一.本文，笔者从三个方面谈一谈“控制变量法”作为思维能力培养方式的应用策略，力求以“控制变量法”为载体推动学生思维能力的发展，具体如下：

一、引导学生在猜想环节把握变量

我们都知道，物理探究过程中通常包括了提出问题、猜想、设计实验、收集数据、获取结论等几大环节，其中猜想在整个物理探究过程中的重要性毋庸累赘.大部分的物理规律的探究都是起源于猜想，猜想的存在与否影响着物理知识的探究方向，猜想内容的合理与否通常又决定着整个探究的质量.很多人主观的认为猜想就是提出问题，其实猜想看似简单，但深入猜想本质是可以揭露很多真理的，所以猜想必须要有理有据，不能天马行空地胡乱猜测，更不能让猜想“走走形式”.另外，在初中物理教学中引导学生“控制变量法”展开物理探究的前提是学生对物理变量的把控，换言之就是学生懂得如何通过控制变量，在改变一个因素并保持其他因素不变的情况下如何进行综合分析.所以，物理教师必须要重视猜想环节学生思维的发散，要让学生了解到整个物理现象探究过程中会涉及可变因素和外部因素都有哪些，从而为后续的控制变量，设计实验，得出结果提供基础服务.比如，在学习影响蒸发快慢的因素时，教师要有意识为学生创造一定的教学情境启发他们进行合理的猜想.首先，教师可以拿出一件潮湿的短袖，借助谈话式的问题将学生引入探究情境中：同学们，教师想要尽快穿上这件短袖，谁知道怎么才能让衣服更快变干呢？问题的创设以及教师的问题就宛如向平静湖面扔下的小石子，引起了学生热火朝天的讨论.有的学生说一定要将潮湿的衣服舒展开来，并放在阳光充足的地方暴晒；有的学生说不仅在要将衣服舒展开放在太阳下暴晒，还应该不停地扇扇子，用风辅助其快速变干；还有的学生说可以直接用吹风机对着衣服大力地吹风，将衣服吹干……晾干衣服是学生日常较为常见的情境，在这种熟悉感下学生的思维很容易会得到启发与开拓，在学生七嘴八舌的讨论下教师再趁热打铁引导他们用物理语言去总结影响蒸发快慢的因素，进而为后续“控制变量法”的使用奠定基础.

二、引导学生在探究环节控制变量

“控制变量法”在初中物理中的应用大部分是在物理实验中的渗透.但是，传统的物理实验教学注重的是实验结果的演示，所以在受到实验器材短缺、实验环境简陋等客观因素影响下，初中物理课堂教学中大部分的实验都是教师操作，学生观看.或者，为了提高实验教学的时效性，很多实验的步骤、器材的使用方法都是教师全盘准备好，学生只需要按照教师的安排，循规蹈矩地实施实验就可以获得应有的成果.这种方式看似是让学生亲自操作了实验，但其实他们的思维是傀儡般受困在教师的安排之中，不利于他们物理思维的形成，也不利于他们实验能力的培养，更不用说他们创新能力是否得到了充分的激发.我们都知道，科学探究既是学生的学习目标，同时又是他们必须要掌握的重要的学习方式.学生在探究性学习活动中，可以通过经历与科学工作者相似的探究工作，一方面可以习得物理知识，另一方面又能体验到探究的乐趣.所以物理教师应该尽可能为学生提供探究的平台，为学生的综合发展提供帮助.比如，在进行影响液体压强大小的探究实验中，教师应该让学生从影响因素的猜想入手，到变量的控制方式以及整体实验的步骤全部进行自主的设计或者合作的探究，进而让学生在真实的环境下，在独自思索中感受到通过干预或控制变量进行实验探究的重要性，同时也让学生明确在探究液体压强大小过程中哪些因素可变，哪些因素不可变，从而不仅让学生进一步把握影响液体压强的因素有哪些，也让他们的“终身学习”能力的形成更进一步.

三、引导学生在应用环节理解方法

无论是课堂上的猜想环节还是实验环节，教师有意识地渗透“控制变量法”思想皆是为了帮助学生养成逻辑较强的物理思维能力.但是思维的养成不是仅仅通过启发就可以完善的，更重要的要在思维能力形成过程中渗透训练.所以，当学生对“控制变量法”有一定认知后，教师要引导他们学会利用“控制变量法”的思想解决物理问题.初中物理内容包罗万象，同时初中物理也包括了各种形式的练习题.比如，初中物理中最为常见的就是比较物理量的练习题，而我们都知道初中物理中涉及的物理量往往会受到多个因素的影响，比如机械效率的物理量比较、电磁铁磁性强弱的比较等.面对这里题目，有效运用“控制变量法”，学生的解题思维往往会更加清晰.另外，正如上文提到的物理实验中运用“控制变量法”是一种行之有效的引导学生进行物理探究的方法，那么引导学生运用“控制变量法”思想解答实验设计题也是训练学生思维方式的重要手段.为了强化学生的实验思想，教师可以有意识地设计一些实验题，为学生“控制变量法”思想的渗透提供机会.“控制变量法”属于程序性知识的范畴，具有抽象性和概括性，所以“控制变量法”思想的学习以及方法的运用都应该呈现一个由浅入深的过程，教师不仅要通过课堂的教学启发学生的“控制变量法”思维，同时也应该有意识设计多种形式的练习题去巩固他们控制变量的能力，最终在加深学生对“控制变量法”理解的基础上促使他们形成物理获得感.

总而言之，作为初中物理教师的我们应该注重学生物理思维的培养，重视“控制变量法”这类教学方法的渗透，力求让学生对“控制变量法”达到理解、掌握、运用的程度，让“控制变量法”更好地服务于学生今后深入的学习，为他们综合素养的形成提供助推力量.