控制變量法和轉(zhuǎn)換法在物理實驗探究中的應(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，注重物理實驗探究課程的開展，進一步加強了“教”和“學(xué)”的結(jié)合，其中控制變量法和轉(zhuǎn)換法是物理實驗探究中常用的兩種教學(xué)手段，這兩種手段的有效運用能夠更好地找到處理物理實際問題的捷徑，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)換法的物理實驗探究中的應(yīng)用來展開分析。

關(guān)鍵詞：控制變量法;轉(zhuǎn)換法;物理實驗探究

一、針對控制變量法在物理實驗探究學(xué)習(xí)中實際運用

要想更好地促進控制變量法在物理實驗探究學(xué)習(xí)中的合理運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，教師可以開展實驗探究。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行實驗，從而得出實驗的結(jié)論，證明導(dǎo)線電阻和長度之間存在關(guān)系。教師也可以進一步對學(xué)生的學(xué)習(xí)探究進行總結(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行實驗，這就是控制變量法[1]。

二、針對轉(zhuǎn)換法在物理實驗探究學(xué)習(xí)當(dāng)中實際運用

在物理實驗探究學(xué)習(xí)中還廣泛應(yīng)用著轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用對物理實驗探究學(xué)習(xí)有著深遠的影響，因為在物理學(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識物理量，最終間接地測量物理量，那么這一種物理實驗探究方法就叫作轉(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)換法在物理實驗探究學(xué)習(xí)中是具有良好的應(yīng)用價值的，同時也是物理實驗常見的實驗方法之一，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，促使自己在實際的物理實驗探究學(xué)習(xí)當(dāng)中更好地運用轉(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)換法在物理實驗探究學(xué)習(xí)中綜合運用

在物理實驗探究中還存在綜合運用控制變量法和轉(zhuǎn)換法的現(xiàn)象。一般情況下，這種物理實驗是比較困難的，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驗探究順利進行。例如，當(dāng)教師在為學(xué)生講解“影響電磁鐵磁性強弱的因素”這個實驗時就可以運用控制變量法或者運用轉(zhuǎn)換法來進行實驗，當(dāng)運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)換法進行實驗時，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生將看不見的磁鐵磁性強弱合理地轉(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)換法在物理實驗探究學(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)生自身物理實驗探究的基本能力，這對物理教學(xué)質(zhì)量的顯著提升和學(xué)生的全面發(fā)展有著深遠影響。

參考文獻：

[1]李偉報.淺析教學(xué)實踐中用控制變量法對比法設(shè)計實驗側(cè)重點不同對組數(shù)影響[J].知識經(jīng)濟，2016（14）.

[2]許輝勇.初中物理實驗教學(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)。