控制變量法和轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用

摘 要：隨著我國教學(xué)制度的不斷完善和優(yōu)化，教師在物理教學(xué)中也更加注重學(xué)生的全面發(fā)展，注重物理實(shí)驗(yàn)探究課程的開展，進(jìn)一步加強(qiáng)了“教”和“學(xué)”的結(jié)合，其中控制變量法和轉(zhuǎn)換法是物理實(shí)驗(yàn)探究中常用的兩種教學(xué)手段，這兩種手段的有效運(yùn)用能夠更好地找到處理物理實(shí)際問題的捷徑，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，顯著提升物理學(xué)習(xí)效率。因此，文章將圍繞控制變量法和轉(zhuǎn)換法的物理實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用來展開分析。

關(guān)鍵詞：控制變量法;轉(zhuǎn)換法;物理實(shí)驗(yàn)探究

一、針對控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中實(shí)際運(yùn)用

要想更好地促進(jìn)控制變量法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中的合理運(yùn)用一定要了解什么是控制變量法，讓學(xué)生充分掌握控制變量法的基本原理。教師可以通過相關(guān)案例來對學(xué)生進(jìn)行充分的講解。

例如，當(dāng)教師在為學(xué)生講解“導(dǎo)體電阻的大小和哪些因素有關(guān)”這一問題時，為了更好地幫助學(xué)生處理問題，教師可以開展實(shí)驗(yàn)探究。為了更好地證明導(dǎo)體電阻的大小和長度是否有關(guān)系，那么就一定要保證材料和橫截面積相同，采用長度不同的兩根金屬線來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，證明導(dǎo)線電阻和長度之間存在關(guān)系。教師也可以進(jìn)一步對學(xué)生的學(xué)習(xí)探究進(jìn)行總結(jié)和歸納，要想說明電阻的大小和導(dǎo)體的長度、橫截面積以及材料這三個因素中的其中一個存在關(guān)系，那么就一定要人為地控制另外兩個因素為定量，從而觀察另一個變量來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這就是控制變量法[1]。

二、針對轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)當(dāng)中實(shí)際運(yùn)用

在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中還廣泛應(yīng)用著轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用對物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)的影響，因?yàn)樵谖锢韺W(xué)中有著很多看不見和摸不著的現(xiàn)象和物理量，只有通過適當(dāng)采用轉(zhuǎn)換法才能更好地了解和認(rèn)識物理量，最終間接地測量物理量，那么這一種物理實(shí)驗(yàn)探究方法就叫作轉(zhuǎn)換法。我們都知道聲音是由于物體的振動而產(chǎn)生的，但是如果要想分辨桌子是否運(yùn)動，單憑學(xué)生的肉眼是看不見的，這就可以適當(dāng)?shù)卦谧烂嫔戏乓恍┡菽w粒來敲擊桌面，如果觀察到泡沫顆粒呈現(xiàn)出上下運(yùn)動的趨勢，那么也就說明聲音的振動轉(zhuǎn)換成了泡沫顆粒的震動。例如，當(dāng)教師在為學(xué)生進(jìn)行“聲音的響度和振幅之間存在的關(guān)系”這一節(jié)內(nèi)容教學(xué)時，由于音叉的振幅大小是不容易觀察的，那么教師就可以合理地利用拴著細(xì)線的乒乓球靠近音叉來觀察音叉的振幅，所以說轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中是具有良好的應(yīng)用價值的，同時也是物理實(shí)驗(yàn)常見的實(shí)驗(yàn)方法之一，學(xué)生要想更好地提升自身的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，就一定要充分地掌握轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用技巧，促使自己在實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)當(dāng)中更好地運(yùn)用轉(zhuǎn)換法來處理問題，顯著降低物理問題的難度[2]。

三、針對控制變量法和轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中綜合運(yùn)用

在物理實(shí)驗(yàn)探究中還存在綜合運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法的現(xiàn)象。一般情況下，這種物理實(shí)驗(yàn)是比較困難的，學(xué)生一定要具備專業(yè)的知識儲備和探究能力才能夠保障物理實(shí)驗(yàn)探究順利進(jìn)行。例如，當(dāng)教師在為學(xué)生講解“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”這個實(shí)驗(yàn)時就可以運(yùn)用控制變量法或者運(yùn)用轉(zhuǎn)換法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)運(yùn)用控制變量法處理問題時，一定要合理地控制電磁鐵的電流保持不變，然后研究線圈的匝數(shù)對此鐵磁性所產(chǎn)生的影響。當(dāng)采用轉(zhuǎn)換法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生將看不見的磁鐵磁性強(qiáng)弱合理地轉(zhuǎn)換成為吸引大頭針的數(shù)目來觀察現(xiàn)象。

四、結(jié)語

通過上述問題的分析，我們充分意識到控制變量法和轉(zhuǎn)換法在物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)中的重要性和必要性。如果學(xué)生能夠充分地掌握并且靈活地運(yùn)用這兩種方法，就會更加顯著地提升學(xué)習(xí)效率，將復(fù)雜的物理問題變得更加形象、具體，提升學(xué)生自身物理實(shí)驗(yàn)探究的基本能力，這對物理教學(xué)質(zhì)量的顯著提升和學(xué)生的全面發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]李偉報.淺析教學(xué)實(shí)踐中用控制變量法對比法設(shè)計實(shí)驗(yàn)側(cè)重點(diǎn)不同對組數(shù)影響[J].知識經(jīng)濟(jì)，2016（14）.

[2]許輝勇.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的控制變量法——例談第一次控制變量法教學(xué)[J].湖南中學(xué)物理，2017（1）.

作者簡介：孫向坤（1982—），男，山東泰安人，中小學(xué)二級教師，本科，研究方向：物理教學(xué)。