試析初中電學知識控制變量法的應用

李雪梅

摘要：電學是初中物理教學中一項重要的學習內容，初中物理中涉及的電學知識是為學生將來深入物理學習做的鋪墊。然而，因為學生對于電學內容的感知程度不夠高，加上電學內容本身也比較復雜，相對比較抽象，所以導致很多初中生在學習電學知識時遇到了很多困難。控制變量法作為一種將復雜數理關系理清的分析方法被引入初中物理電學學習中后，學生能夠很清晰地從電阻、電壓、電流三者間的變化關系了解電路情況，從而幫助學生提高初中物理電學的學習效率。

關鍵詞：初中物理；電學；控制變量法；應用

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）07-0086

所謂的控制變量法，就是在研究解決問題的過程當中，對影響實物變化規(guī)律的條件或者因素進行人為控制，并且每次只改變一個元素，控制其他的元素不變，從而用以分析研究物理問題和該元素的關系，最后解決問題的辦法。這種方法是科學研究中的重要方法，本文針對初中物理電學中控制變量法的運用主要談談其重要性。

一、在探究物理規(guī)律中的應用

隨著我國新課改的不斷完善，對于現(xiàn)階段的物理學科教學模式也進行了深刻的反思與探討，教師在教學中一定要進行授課模式的反思，針對存在的授課問題進行分析記憶解決，很多初中學生都欠缺自主學習能力，所以教師要更好地引導學生進行知識的整合，培養(yǎng)學生自主學習能力，更好地發(fā)展學生的潛質。在物理教學中給予學生充足的自主學習時間，讓學生自己探索電學知識控制變量法。控制變量法就是針對影響問題的因素進行分析和探索。教師在教學過程中要注重教學硬件設施的應用，在進行物理實驗中給學生準確地講解實驗方法介紹實驗器材，讓學生更加清晰地了解實驗過程。在物理學科的教學過程中，教師也要給學生進行多種多樣的問題提問，帶動學生的思考問題的方式，讓學生能夠產生更高層次的體會。

二、運用控制變量法研究電阻與電流的關系

教師在分析研究電流與電阻關系是運用控制變量法這一課題的講解時，教師在準備教學過程中要給學生準備好實驗儀器，準備好滑動變阻器、電壓表、電流表等，給學生展示電路圖的示意圖。在這一過程中，教師要給學生清晰地講解知識內容，讓學生更加清楚地了解電路的內部結構，以電路圖表為主體對具體的實物圖進行連接，指導學生進行如下操作，把開關關閉，把滑動變阻器連接到最大值，讓學生觀察電路操作，確定沒有任何問題之后繼續(xù)下一個操作：調節(jié)滑動變阻器，讓學生記錄電壓電流的度數，并且把讀數記錄下來，在重復變動變阻器的過程中，記錄整個數據。在這個過程中，教師可以到課堂中進行觀察，觀察每個學生的實驗現(xiàn)象，遇到問題的時候幫助學生進行解決。通過這樣的形式可以將電流之間的關系得出來，并且可以讓學生更加了解電流和電阻在保持電壓不變的情況下它們之間的關系。教師在實驗中可以讓學生自己進行嘗試動手操作，在實驗結束后教師問一問學生的感想，并且得出了怎樣的結論。通過控制變量解決問題，是在物理學科中非常重要的，能夠快速地幫助學生解決各種難題，并且可以讓學生更好地了解物理電學知識，在學習的過程中靈活地運用控制變量法，可以極大地提升學生的做題效率，在實驗過程中教師要巧妙地引導學生，提高學生的思維能力和動手能力，讓學生更加積極地進入物理知識的學習。

三、利用控制變量法證明電流、電壓與電阻之間的關系

在初中物理電學的進修中，重點內容是歐姆定律的進修，其在電學教學中占據著特別重要的地位。在電學中的概念包括：電流、電壓和電阻三者之間的關系要求學生通過實際操作來認知學習，讓學生通過對比實驗，歐姆定律進行有效的串聯(lián)。利用控制變量法對這三個因素進行控制，用明確的手法保證其中一個定量不變，然后繼續(xù)研究其他兩個變量的關系，從而開展歐姆定律的進修，學生在遇到電學方面的問題時，往往會感到非常困難，所以教師要提高自己的課堂效率，給學生注重方法的引導，在回答問題時讓學生整理好自己的思路，提高自己的做題效率，對待電學問題時，學會舉一反三，更好地觀察問題。

教師在教學過程中要進行自己教學內容的反思，在電學知識的講解中要給學生整理好課堂環(huán)節(jié)，例如利用控制變量法管理電阻不變，改變兩端的電壓，觀察電流與電壓之間的關系。在這個過程中，為了保證電阻的值不變，就需要固定電阻值，這樣，研究變化關系的實施方法主要有兩種：一是改變電源兩端的電壓，實現(xiàn)改變導體兩端的電壓；二是調節(jié)滑動變阻器，實現(xiàn)改變電阻兩端的電壓。這兩種方法的實施都可以讓學生通過控制變量法研究在電阻不變的情況下，電流和電壓之間是何種關系。通過這樣的授課形式可以使學生對于控制變量法控制電阻不變這一知識內容有一個清晰的了解，在學習過程中更加輕松，教師可以適當地給學生加入實驗環(huán)節(jié)，讓學生更容易地理解知識內容，同時也可以達到教師想要的教學效果，提升教師的授課水平。

四、根據課文內容給學生制定授課內容

在教學課堂中，教師可以根據以往的授課經驗來給學生講解知識，利用控制變量法保持電阻兩端的電壓不變，通過改變電阻觀察研究電阻和電壓之間的關系。在這個過程中，電阻的改變可通過更換不同電阻值的電阻來實現(xiàn)，這個研究過程的實施方法同樣有兩種：一是采用統(tǒng)一的電源，保持導體兩端的電壓不變，通過更換不同的電阻來研究二者之間的關系；二是保持電壓表的讀數不變，在滑動變阻器的過程中研究二者之間的關系。這節(jié)課講解完，教師可以進行總結，問一問學生覺得哪個知識內容有難度沒有理解，教師可以更深刻地給學生進行知識的分析，讓學生更加清晰的理解，同時也可以提高學生的物理成績。

初中物理課程中的電學是學生以后進行電學知識學習的基礎，可以幫助學生更好地了解和掌握電學的知識。學生在進行電學知識的學習中，會遇到一系列的問題，這些問題不利于學生學習物理電學知識。因此，教師需要做好引導工作，幫助學生充分運用控制變量法進行電學的學習，并可以幫助學生解決實際生活中遇到的電學問題。

（作者單位：貴州省貴陽市清鎮(zhèn)市條子場中學 551400）