控制变量法在物理教学中的应用
控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究实施计划
控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究实施计划一、课题研究(1)研究活动的时间用一年的时间完成课题的研究并解题(2)研究活动内容及程序安排1、10月~11月:准备阶段⑴组织实验研究小组,确定实验班。
⑵收集资料,进行理论学习。
⑶拟定试验研究方案。
2、12月~1月:调查阶段。
采用问卷调查法和对话调查法,对学生为什么不会运用、不善运用进行调查,并进行分析和思考;对学生进行关于控制变量运用的问卷和访谈,了解学生对控制变量运用态度、看法。
3、3月~4月:实施阶段。
根据制定方案,进行实证性调查和研究;每一种同时,进行实验的比较,寻找原因;采用行动研究的方法。
4、5月~6月:总结阶段。
收集和整理研究资料,分析和研究实验情况,总结和提炼研究成果,写一份有设计、有实施、有案例的关于学生物理探究教学中应重视和加强控制变量法的运用的论文和一份调查报告。
(3)研究活动的基本要求。
1、参与课题的教师要根据方案的要求以及各课题组的研究重点,制定个人本学期课题研究计划,期末写好研究总结,并按学校课题资料收集要求整理并上传(或上交)个人课题研究资料。
2、参与课题的教师要认真进行自主学习、积极参与课题组的各种研讨活动,做到学习专题化、研讨日常化、反思及时化、总结经常化,以不断提高课题研究质量。
(1)认真学习——以自主学习和集体学习相结合。
课题组成员要积极学习理论知识,以不断提高自身的业务水平和教科研能力。
每学期学习至少10次(包括参加各组的主题式对话、个人推荐阅读2篇以及个人自学体会)。
(2)积极实践——以读书理性思考与课例行动研究相结合。
课题组成员要在理论学习的基础上大胆实践,做实践的研究者,研究的实践者。
每学年围绕一个专题上公开研究课至少1次。
积极参与课题组的课堂研讨活动,围绕研究重点发表听课意见。
提高备课和上课的有效性,撰写“教材研读”至少8次,“课堂观察与反思”至少8次。
(3)勤于总结——研究小结与科研论文相结合。
课题组成员要在实践的同时不断反思、总结、提高。
控制变量法在初中物理教学中的应用
“控制变量法”在初中物理教学中应用毛甸子学校姜丽一、研究背景控制变量法,指的是当研究多个因素之间的关系时,往往先要控制其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响。
而在我们初中物理教学研究领域中,会经常运用控制变量法。
例如在学生刚刚接触物理的时候,教科书就开始介绍这种方法的使用了。
学生刚刚迈入速度的学习,就要求掌握控制时间相同,比较路程;或者控制路程相同,比较时间。
以及后来学习声音的特性,研究响度,音调的因素;影响蒸发的因素;阻力对物体运动的影响...我们都要运用到控制变量法。
它是我们进行科学研究、解决问题的重要方法和手段,是学生探究学习中必须掌握的基本方法、技能。
二、研究目标进行“控制变量法在初中物理教学中应用”的课题研究,有助于达到以下几点目标:1、依据现代教育学和教育心理学的理念、新课程理念,控制变量法,它遵循学生的心理特点和认知规律,指导学生的学习方法能够抓实学生的基础,使学生可以不断学习,善于总结。
2、而教师则可以以求真、务实的态度,扎实的工作,夯实学校的教育科研基础,促进学校内涵的发展,提高教师的专业水平。
在教学过程中,也是教师能力提升的过程。
研究控制变量法对教师的教学能力是又一次的提高。
3、符合中学生的心理特点和学生的认知规律,有助于激发学生的学习兴趣,优化了教学过程,提高教学效率。
学生是课堂的主人,掌握了一定的学习方法,可以让学生对物理的学习充满乐趣,更热爱学习物理。
4、重视德育教育,并注意培养学生创新精神和实践能力。
有利于发挥学生的主观能动性,便于提高学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力,是现代教育的必然趋势。
学习不仅仅是为了考试而学习,更重要的是适应新时代的生存环境。
热爱物理,热爱生活。
掌握更多的方法,让学生对生活更加热爱,掌握生活的技巧。
体现出教育的社会化。
在探究过程中控制变量法是一种主要的研究方法,深入研究控制变量法在初中物理教学中的应用有助于更好的开展探究性教学,提高学生运用科学探究的方法,主动去获取知识发现科学理论的探究能力,从而形成科学概念。
控制变量法在中学物理教学中的应用
控制变量法在中学物理教学中的应用摘要:文章通过分析沪科版初中物理教材,总结控制变量法在教材中的应用及其方法的重要性。
具体从控制变量法在物理实验和物理规律教学中的体现,强调控制变量法对于中学生学习物理的重要意义,也表明教师在教学中要重点强化控制变量法。
关键词:控制变量法;中学物理;教学中图分类号:g633.7 文献标识码:a 文章编号:1671-0568(2012)36-0124-02新一轮课程改革的核心是基础教育改革,在改革课程教学内容的同时,科学研究方法教学也是重要的改革内容之一。
新课标指出物理课程的基本理念要注重科学探究,提倡学习方式多样化,应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。
[1]可见科学方法教育已提上重要日程,在理科课程改革的进程中,“国内外一些具有远见卓识的学者和科学家,建议在适当更新教学内容的同时,加强科学方法的教育”。
[2]按照现代科学观和科学教育观,科学教育不应该只是科学知识的教育,它还应该包含科学知识、科学方法。
物理科学方法就是研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所应用的各种手段与方法。
在严格的科学条件下,通过严密的观察实验和严格的逻辑推理,找到事物内各部分之间及事物与外部环境的相互关系和相互作用,确定相互作用产生的结构、运动变化的因果关系,以形成规律性知识。
[3]物理学的发展离不开科学的方法,同样,学习物理也离不开科学方法,在平时的教学及学习中常用到的物理科学方法主要有:观察法、实验法、科学抽象法、逻辑推理法、控制变量法、类比法及想象法,等等,只有在教学和学习中综合应用各种科学方法才能使教学和学习的效果达到最佳。
本文主要从控制变量法入手,概要阐述控制变量法在中学物理教学中的重要作用。
所谓控制变量法,就是就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
“控制变量法”在物理实验中的运用[详细讲解]
“控制变量法”在物理实验中的运用在初中物理学中,有许多探究性实验,常常要用到一种科学的研究方法----“控制变量法”。
此法不仅能较好地化解教学中的有些难点,而且对培养学生的探究意识和创新精神也具有积极的意义。
因此笔者撰此文,通过实例分析此法,以供参考。
一、“控制变量法”的应用方法分析R如:探究电流与电压、电阻的关系时,如图1所示,可先控制电阻不变,研究电流与电压的关系。
实验中,通过调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压依次发生变化,根据对应的电压表和电流表的示数关系得出:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
然后再控制导体两端的电压不变,研究电流跟 电阻的关系。
实验中通过调节滑变的滑片,使电阻两端的电压始终 图1保持一个定值,改变电阻的阻值,根据对应电流表的示数得出:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
从而总结出欧姆定律。
又如:探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,可先控制电流与通电时间不变,研究电热与电阻的关系。
然后控制电阻与通电时间不变,研究电热与电流的关系。
最后再控制电流与电阻不变,研究电热与通电时间的关系。
归纳总结出焦耳定律。
实验中,取R 2=R 3=R 4=2R 1,并将R 1R 2分别置于两个一端开口的密闭的有机玻璃盒内,将开口端用橡胶管与压强计相连,R 1与R 2串联如图2。
接通电路后,电阻丝将盒内空气加热,通过压强计的液面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
再将R 1改换成R 3,同时将R 4与R 2并联仍接入电路中如图3。
因通过R 3的电流是通过R 2电流的2倍,通过压强计的液面差,可得出:电流通过导体产生的热量与电流的关系。
图2 图3二、控制变量法”在题目中的应用训练。
SPRR例1、如图4所示,在探究物理的动能与哪些因素有关的实验中,分别让A 、B 、C 三个小钢球从同一斜面的h A 、h B 、h C 高度处滚下,(h A =h C >h B ,m A =m B <m C )推动水平面上的小木块。
“控制变量法”在初中物理教学中应用与论文
“控制变量法”在初中物理教学中的应用与探究“控制变量法”是一种重要的研究物理问题方法。
在物理学中当涉及多因素(多变量)的问题时,使用这种方法控制其中的一些因素,可使多因素的问题转变为多个单因素的问题,然后对这些单因素分别加以研究,然后再综合解决。
《全日制义务教育物理课程标准》中指出:“考虑影响问题的主要因素,有控制变量的初步意识”。
现在就我在教学中有关“控制变量法”的应用与探究活动的开展谈几点认识。
我认为以“控制变量法”在教学中的应用为中心,加强在教学中研究问题方法的指导,可以培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。
一、“控制变量法”在初中物理教学中的应用教师应把“控制变量法”贯穿整个物理教学过程,帮助学生探究性学习物理概念和物理规律,培养学生创造性思维能力,使他们具有良好的创新意识和较强的实践能力。
1 利用“控制变量法”导入抽象的物理概念使学生形成、理解和掌握概念的内涵和外延。
物理教学中,概念是比较抽象和难以理解的,实际生活中有不少现象,人们有时能感觉到,但不一定能理解,如速度、密度、功率、压强、比热容、热值、电功率等。
若采用“控制变量法”则可以把它上升到理论的高度,同时对物理现象、物理过程所特有的本质属性能理解和掌握。
例如:“速度”教学导人:教师:同学们都上过体育课,跑100米,甲同学用了15秒,而乙同学用了17秒,谁跑得快呢?学生:甲同学快。
教师:相同的路程,时间越短,运动越快!a、b二位同学放学时,同时从校门口出发,a在前,b在后,谁运动得快呢?学生:a同学快。
教师:相同的时间,路程越长,运动越快。
那百米选手和万米冠军谁运动得快呢?学生:时间不同,路程不同,怎么比较呢?教师:可以采用前面类似的方法。
又如:“比热容”概念的导人:教师:同学们在生活中都有这样的生活经验:烧开一壶水和烧开半壶水,哪一种情况下加热时间长?学生:一壶水。
教师:说明什么问题?学生:吸热多少与质量有关。
教师:把一壶水烧开和烧成温水,又是哪一种情况下加热时间长呢?学生:开水。
控制变量法在初中物理教学中的重要性
控制变量法在初中物理教学中的重要性什么是控制变量法?控制变量法是一种科学实验中常用的方法,它是指在科学实验中,保持除了被测量变量(即独立变量)以外的其他变量保持不变,以便分析它们对实验结果的影响。
控制变量法可以帮助科学家们获得更加准确和可靠的实验数据,从而更好地分析和理解分析结果。
控制变量法在初中物理教学中的应用初中物理实验课程是一个很好的应用控制变量法的场所。
学生们通常需要通过实验来理解课程内容和物理学原理。
控制变量法可以帮助学生们更好地掌握实验技能和理解物理学概念。
控制变量法在初中物理教学中的应用实例包括:1. 重力实验重力实验是初中物理实验课程中的一个基础实验。
通过使用控制变量法,学生们可以改变高度和物体质量来观察重力的变化并确定其公式。
通过控制变量法,他们可以保持其他因素不变,确保得到准确的实验数据。
2. 滑动摩擦实验在滑动摩擦实验中,学生们需要测量两个物体之间的摩擦力,通过控制变量法,可以确保其他影响摩擦力的因素不发生变化。
这将使学生们在实验中获得准确的数据并学习到如何控制变量来获得可靠的结果。
3. 电路实验通过控制变量法,学生们可以保持电线和元件的状态不变来观察电流的变化。
这样,他们可以获得可靠的实验数据,并掌握如何分析电流的变化与不同电路元件之间的关系。
控制变量法在初中物理教学中的重要性控制变量法在初中物理教学中非常重要,原因包括:1. 提高实验的准确性控制变量法可以确保实验的准确性。
学生们可以通过控制变量法消除其他不相关的因素。
这将使实验更具备科学性和实用性,从而使学生们更容易理解物理学的概念和原理。
2. 帮助学生更好地理解变量通过控制变量法,学生们学会了哪些变量会影响实验结果,这将使他们开始更好地理解物理学中的变量。
这也将有助于他们更好地理解变量对其他领域的影响。
3.加强课程的可重复性通过控制变量法,学生们可以确保实验可重复性。
一些不受控制的因素可能会影响实验的结果,但适当地控制变量可以减少这种影响。
控制变量法在初中物理教学中的运用三例
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2
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重要 性 而 在 科 学 探 宄 中 最 常 用 的 方法
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目
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关键 词
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控 制 变 量 法 在初 中 物 理教 学
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徐 晓 梅 控 制 变 量 法 在初 中 物 理 教 学
湖 南 中 学 物 理 H u n an M
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浅谈初中物理教学中“控制变量法”的应用
文 仅就最典 型且最常 用的控制变 量法结合
物 理 教学 实 际再 次 作 粗 浅 的探 讨 。 所 谓 控 制 变 量 , 是 指适 时地 恰 当地 控 就
否 随便找两杯温 度不同的液体来 , 观察一下
哪 杯 液体 蒸 发快 就 行吗 ? 如 果 这 样 , 也许 会 得 到 的 结 论 会 是温 度 低 的那 杯 液 体 蒸 发 快 , 这 显 然 不 对 。 在 哪 里 ? 原 因 就 在 于 影 响 液 错 体 蒸 发 快 慢 的 因 素 不 只 一个 ,而 是 多个 ,如
制 对我们所 要研究的 物理量相关 的或会有 影响的因素、条件 , 在众多的会引起我们 的
物理 量 发 生 变化 的 因素 中 , 让要 研 究 的 因 只
法是一种最常用的 、 常有效 的探索 客观物 非
理 规 律 的科 学方 法 。 例 如 , 究 “ 响 液体 蒸发 快 慢 的 因 素” 探 影
实 验, 教材是通过晒衣服的生活经验 总结 出
影 响液 体 的蒸 发 快 慢 因 素 的 , 生活 经 验 告 诉 我 们 ,衣 服 要 晒 在 通 风 、温 度 高 的 地 方 , 并 且 要 展开 才 能使 衣 服 更 容 易干 , 是 得 出影 于 响 液体 蒸 发快 慢 的 因素 有 三 个 : 液体 表 面 的 气 流 速度 , 液体 温 度 和 液 体 表 面 积 。那 么 , 这 些因素 是怎样影 响液体蒸发快 慢的呢 ? 要 通 过 实 验 来探 究 , 如 要 探 究 液体 的温 度 比 对 液 体蒸 发 快慢 的影 响时 , 怎 样 实 验 ? 是 该
初中物理教学中“控制变量法”的应用分析
【 关键词 】 控制变量法;探究;分析;
物 理规 律
首先 ,学生应 自愿接受任 务教学法 ,主动与 同学们讨论 交流。其次 ,学生 能配合 任务要求做 好预 习和 资料查 询。最 后,学 生需 自愿接受教师 监督 ,以防大量浪费课堂时间。 ( 三) 对教 学材 料 的要 求 时效性强、难易适 中且提供 丰富的文化背景 的语言材料 能使学 生的语 言习得活动生动有趣且 更接近 自然 习得 。由于教材是教 学过程中最必要 的教学工具 ,紧扣教学 大纲,教 师也不 能完全抛 弃教材 。 六、分层教学模式下采用任务教学法的合理性 笔者对 1 班和2 班在英语 课堂上完成 老师布 置的语言练习任务( 讨论、 对话、 问答、 角色扮演等 ) 后主要感受的差别做了分析。 调查显示 1 班 2班的学生在英语课堂上完成老 师布置的语言练习任务后普遍看到了 自己的欠缺 , 学 习 目标更明确。从班内情况来看,1 班 内大部分 学生的英语水平相近 , 较好地汲取知识 , 操练语言 , 体会乐趣。2班学生 的英语水平参差不齐,个体在 课堂任务的参与度和受益程度差别较大 ,在英语学 习 中互 相制 肘 。2班 中有 近 2 O % 学 生看 到差 距 对 语 言学习心生畏惧。为使他们也能进入 良好的学习状 态,如何激发他们学习兴趣成为分层英语教学后急 待解决的问题 ,而任务教学法 的灵活多样的特征恰 恰能激发学生的学习兴趣。 笔者不主张单一采用任务型教学主要考虑有以 下两点:首先 , 在未分层的课堂上 ,教师难 以把握 进度 ,各个组完成任务质量和速度不 同,受益情况 悬殊。其次, 未分层的任务型教学 中基础较差且 自 律性差的学生往往会对组内英语程度好的同学产生 习惯性依赖 ,自己的份 内任务也 由其他同学代劳。 分层后 的班级 中学生们的英语水平大体一致 ,完成 任务的进度虽略微有差别, 但并不会影响整体进度 。 学生们还能接触到适合 自己能力水平的任务 ,参与 度将 得 到提 高 。
“控制变量法”在初中物理课堂教学中应用
“控制变量法”在初中物理课堂教学中的应用自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂、相互联系的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一、孤立的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。
物理学中对于多因素(多变量)的问题常采用控制因素(变量)的办法,即把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以分析研究,最后再综合解决。
所以,要弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下观察研究对象是远远不够的,还必须施加人为的影响,形成特定的便于观察的条件,这就是“控制变量”的方法。
例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,以便观察和分析该物理量与这一因素之间的定量关系。
在课堂教学中运用控制变量法去分析问题、解决问题有着不可低估的重要作用,下边就控制变量法分别在概念规律、实验设计、探究实验、演示实验、例题教学、习题设计中的应用各举一例做一探讨。
一、控制变量法在密度概念教学中的应用1.质量相同(控制质量)的不同物质,定量地看,密度与体积成反比例关系。
2.体积相同(控制体积)的不同物质,定量地看,密度与质量成正比例关系。
3.物质相同(控制物质因素)的不同物体,定量地看,m/v的值不变,即质量与体积成正比例关系。
同理,控制变量法还普遍地应用于速度、电功、功率、比热容、燃料的热值、力的三要素、参照物的选择等物理概念的教学中。
二、控制变量法在欧姆定律教学中的应用1.把一电阻跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节同一电阻(控制电阻)两端的电压,记录通过该电流,去探究电流与电压的关系;2.把两个阻值不同的电阻分别跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节两个阻值不同电阻两端的电压并使之不变(控制电压),记录通过的电流,去探究电流与电阻的关系;3.通过定量分析,概括总结出欧姆定律。
同理,控制变量法还应用在焦耳定律等物理规律的教学中。
三、控制变量法在实验设计教学中的应用例题:给你一个电池组(电压未知,且不变),一只电流表,一个已知最大阻值为rab的滑动变阻器,一只开关和几根导线,请你设计只需连一次电路就能测出未知电阻rx的方法。
浅谈控制变量法在初中物理教学中的运用
浅谈控制变量法在初中物理教学中的运用所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。
可以说任何物理实验,都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。
一、控制变量法。
利用控制变量法研究物理问题,注重了知识的形成过程,有利于扭转重结论、轻过程的倾向,有助于培养学生的科学素养,使学生学会学习。
蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。
二、控制变量法应用实验的类型控制变量法在初中物理实验教学应用最为广泛,现举例说明其应用的实验类型:1.实验设计。
例:同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。
现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙,请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想,写出实验的步骤:在同一水平桌面上,将铁块放在木块上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的读数f1;再将木块放在铁块上,用弹簧测力计沿水平方向拉铁块做匀速直线运动,读出弹簧测力计的读数f2;比较f1和f2的大小,得出木块和铁块的粗糙程度。
2.实验器材。
例:在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素影响,他决定对此进行研究。
经过和同学们讨论,提出了以下猜想:猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;猜想三:琴弦发现声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
三、控制变量法在教学有运用同时它能将一些复杂的多变量的物理问题转化为简单的单变量的问题,将一些多因素的抽象的大问题,转化为直观的易于操控的小问题。
浅谈-控制变量法-在初中物理实验教学中的应用
浅谈”控制变量法”在初中物理实验教学中的应用控制变量法是初中物理教学中的一种重要方法,掌握了这种方法对学生的平时学习也大有裨益,例如在学习压强、液体压强P=ρgh,热学、电流、电压与电阻的关系等问题时,如果把控制变量法运用于其中,那么教师将教得顺利,学生也将学得轻松,会收到事半功倍、举一反三的功效。
物理学是以实验为基础的学科,具备正确的物理思想是进行物理规律探索的前提,而物理实验则是探索物理现象的最有效途径。
在物理实验的指导思想中,其最基本的思想就是把影响物理规律的多种要素中的两个要素提出来研究,人为的控制其它要素不变,控制变量,创设理想的研究环境,则会更有利于分析和解决问题。
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,决定一个现象的产生和变化的因素也不是单一的,而是多种因素相互交错,共同起作用的。
因此为了弄清事物变化的原因和规律就必须把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它们保持不变,然后单独研究另一个因素对它的影响,这样逐一单独研究,最后综合起来,即可得出一般性结论,这种方法就叫控制变量法。
下面就本人多年的教学经验谈谈对控制变量法的认识。
1、控制变量法是一种最常用、最有效的探索物理规律的科学方法在初中物理学习中,控制变量法是一种最常用,最有效的探索物理规律的科学方法。
无论是八年级、还是九年级的物理,都能看到控制变量法的影子。
譬如研究动能时,就用到控制变量法。
物体动能的大小不仅与物体质量的大小有关,而且还跟物体运动速度的大小有关,为了找到物体动能与质量间的关系,就得控制物体运动的速度相同,从而比较动能与质量间的关系,反之若要探讨出动能与速度间的关系,就得控制物体的质量相同,最后综合归纳得出结论,物体的运动速度一定时,质量大的动能就大,当物体的质量一定时,速度越快,动能越大。
又如在探讨影响摩擦力大小因素的这一实验中,可首先控制压力不变,比较接触面的粗糙程度与摩擦力的关系,得出结论,接触面越粗糙,摩擦力就越大。
控制变量法在物理教学中的应用
控制变量法在物理教学中的应用标签:物理教学;控制变量法;应用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,逐个加以分析,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
在人教版的物理教册中,有许多探究实验中都用到了控制变量法。
例如,声音的响度和音调、理想斜面实验、力与运动的关系、影响滑动摩擦力大小的因素、影响压力的作用效果的因素、影响浮力大小的因素、影响滑轮组的机械效率的因素、影响重力势能大小的因素、影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、影响电流做功多少的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素等等。
一、用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素1控制接触面的粗糙程度不变,改变物体对长木板的压力,探究压力与滑动摩擦力之间的关系。
两次采用相同的平面即可保证接触面的粗糙程度不变:改变物体列长木板的压力,可采用在物体上面加砝码的办法,当在物体上加一砝码时物体对木板的压力增大。
通过实验得出:当物体接触面的粗糙程度相同时压力越大滑动摩擦力越大。
2控制压力的大小不变,改变物体接触面的粗糙程度,探究接触面的粗糙程度和滑动摩擦力的关系。
两次用同一个物体即可保证物体对长木板的压力大小不会改变。
改变接触面的粗糙程度可以在长木板上铺上毛巾,当在木板上铺上一条毛巾时可以增大接触面的粗糙程度。
通过实验得出:当物体所受的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
二、用控制变量法探究欧姆定律欧姆定律是电学的基础和重点,处于电学的核心位置。
学生通过之前的学习掌握了电路的三个基本部分:电流、电压、电阻。
它们之间有怎样的关系呢?根据新课程标准的要求,教材安排了一个比较完整的探究活动,涵盖了探究的七个要素。
其中重点是如何运用控制变量法来设计整个实验,明确用什么方法保证某一物理量不变,用什么方法改变一物理量。
控制变量法在初中物理教学中的重要性
控制变量法在初中物理教学中的重要性物理学是一门以观察和实验为基础,研究物质结构、物体间的相互作用、物体运动一般规律的自然科学。
纵观初中物理教材,版本众多,有泸科版、人教版、苏科版、教科版等,虽然版本不同,知识编排的先后顺序有所差异,但都以探究实验为重点,通过实验得出结论,而这些实验的探究方法绝大多数都是控制变量法。
什么是控制变量法呢?控制变量法就是为了探究一个量与多个变量中某一变量的关系而保持其它变量不变的方法。
这种方法在初中乃至于整个物理学中都是非常常用的实验探究方法,它在物理教学中有极其重要的意义。
一、”控制变量法”是一种科学的探究方法,应用广泛。
初中物理中有三分之二的物理规律都需要用控制变量进行探究,通过探究实验再得出结论。
例如在研究压力的作用效果与哪些因素有关时,不仅要在相同的压力F作用下,而且还需要压力作用在同样的物体上,通过受力面积的大小变化来比较压力的作用效果。
如果相同的压力,一个压力作用的受力面积较大但在海绵上,而另一个大小相等的压力确作用面积较小却作用在课桌上,这时我们会发现:当压力一定时,受力面积较大,作用效果反而更明显。
其实得到这种错误结论的原因就是未控制除面积之外的另一个变量——受力物体;再如在探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系时、只顾增加线圈的匝数,而不控制电流大小和铁心,或是只增加电流大小,而不控制线圈匝数和铁心都将得到错误的结论。
控制变量法在物理学探究实验中有其广泛的运用是源于它是一种行之有效的方法。
我们教学中应引导学生如何认识变量,控制变量,让他们主动的、有意识的去运用。
也只有这样才能真正意义上的做到:教师引导,学生为主导的教与学。
二、“控制变量法”在解题时具有简单、实效的作用。
初中物理中有许多公式都是通过探究实验而得出结论,学生在探究实验中经教师的指导知道如何中控制变量,然而回归到公式运用去解题时,往往会是数学思维模式,不能再将变量与公式联系起来灵活运用。
例谈“控制变量法”在物理教学中的运用
暗呢'
小组人数 1 6 X ( 见附表) 经过动手操作 . 学生对小孔的理解更加全 面 原来的认识是小 L 成像的条件是孔要足够
比“ 光斑形状 与树叶间空隙大小是 否有关” 的. 左右2 列是观 察规律 是否具有普遍 性
和树叶间空隙形状有关 其他的先放放再说 ( 学生 ) 这样做 不够科 学 控 制 变量 法控 制什 么?当研 究的问题 与多个因素有 关时 . 虽 然在 多个因素 中可能有 某几个 因素 与研 究的 问题无 关. 在没有排 除之 前 . 要研 究与桌一 因 素的关 系时 . 其他的 因素都应该“ 被控 制”
也应该 叫小孔 在学生 的 自主探究活动 中. 有 的学 生为观 察发现进行猜 想而兴奋 : 有的学生为方案的改
( 学生 ) 因为树叶问的 圆形缝隙较小。
( 学生 ) 甲组的方案是有漏洞的。物体( 太 阳) 是 圆的. 小孔也是 圆的 . 如果最后的光斑是
( 学生、 光斑是 不是与树叶到 地面的距 离 还有关 系?
学 景 2 0 1 5 年 第 1 0 期
刘 东生 ( 河北省 高碑 店 市教研 室
好 的探究 方案 是科学 探 究成功 的先 导 . 在此环节 中 .尽可能 引导学生使用一 些具体 科学 的研 究方法 .对于 提高探究能力 起着重 要 的作用 。 比如 .初 中阶段常用 的控 制变量
的光 斑 ( 如图1 ) 。光斑形状 与什么 因素有 关
呢?光斑又是如何形成的呢?请学生讨 论
“控制变量法“在初中物理中的应用
“控制变量法”在初中物理中的应用保安中学张李卫摘要:本文系统的介绍了控制变量法思想在初中阶段的应用:1、定义相关物理量;2、进行有关探究实验:3、解决有关物理问题。
关键字:控制变量法定义探究解决问题控制变量法是物理学中应用较多的一种思维和实验方法,在物理教学、学习、研究方面具有非常重要的价值和意义。
所谓“控制变量法”就是当一个物理量与多个因素(变量)有关时,在研究某个因素(变量)与这个物理量关系时,为了排除其他因素(变量)对这个物理量的影响和干扰,而控制它们不变或相同,每一次只改变其中的某一个因素,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别进行研究,通过实验考察分析找出所改变因素(变量)与这个物理量之间的关系,最后再加以综合,从而得出所有因素(变量)与这个物理量之间关系的思维方法。
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。
控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
结合多年的教学经验,我认为控制变量法的思想在初中物理中主要有以下几方面的应用:一、定义相关物理量1、速度的定义。
速度是表示物体运动快慢程度的物理量。
通常我们判断物体运动快慢时有两种方法:a、时间一定时,比较通过路程的长短,通过的路程长,则物体运动的就快;b、路程一定时,比较所用的时间,所用的时间越短,则物体运动的就越快。
在定义速度时我们采用了a方法,控制时间一定,即通过比较单位时间(1s,1min,1h)物体通过的路程来比较物体运动的快慢。
若时间单位取国际单位制,则是通过比较一秒时间内物体通过的路程来比较物体运动的快慢。
因此速度的定义是:物体在单位时间内通过的路程。
计算公式为:v=s/t (速度=路程÷时间)。
2、压强公式的定义。
压强是表示压力作用效果强弱的物理量。
通过实验我们认识到比较压力的作用效果有两种方法:a、压力一定时,比较受力面积,受力面积越小,则压力的作用效果就越强;b、受力面积一定时,比较压力,压力越大,压力的作用效果就越强。
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控制变量法在物理教学中的应用
发表时间:2012-03-05T13:52:13.210Z 来源:《学习方法报·理化教研周刊》2012年第32期供稿作者:石焕发[导读] 在初中物理实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。
广西柳州三江县民族实验学校石焕发
“控制变量法”是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一,也是初二学生接触物理学以来碰到的第一种探究方法。
就学生能力而言,对此法的理解能力还是有限的,如果掌握不好,就会影响到后面很多物理知识的学习及应用。
本文就它在教学中的应用作一探讨。
自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。
为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。
这就是“控制变量”的方法。
首先,在初中物理实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索客观物理规律的科学方法。
如影响蒸发快慢的因素、影响导体电阻大小的因素等,这一方法贯穿了物理教学的始终。
具体做法是根据研究目的,运用一定的手段(控制实验仪器设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程,在特定的观察条件下去探索客观规律。
例如,在引导学生探索、研究导电体的电阻的大小同导电体的哪些特性有关时,可先将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中,让学生分别观察灯泡发光的亮度,并问学生:刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关?学生经过思考与讨论,得到的结论当然是否定的。
再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中,观察小灯泡的亮度,并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关,结论同样是不能。
这时就可不失时机地问学生:“那么,我们应该取怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验,以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢?”同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。
学生经过思考并相互讨论后得出:应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验;或取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验;还可以取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。
要研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的关系,就要人为地控制另外两个因素,使它们相同,并指出这种实验的方法就是“控制变量法”,再让学生运用这一方法系统地进行上述实验,使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法。
在初中物理教学中还有许多概念或规律之探索和推导的实验过程中,都运用了“控制变量法”这一科学方法,如在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系,最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关,最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法,使学生对“控制变量法”不断加深理解,并逐步达到有意识地去应用的目的。
其次,在利用物理知识去分析和解决一些实际问题时,如能灵活运用“控制变量法”进行分析,有时可起到事半功倍的效果。
在初中物理中,可用“控制变量”去分析和解决的实际问题是很多的,这就为这一科学方法的教学和应用提供了很好的机会。
例如,有这样一道题:质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?对于这一道习题,初看起来似乎有一定的难度,因为这样简短的一句话中包含了四个相互关联的物理量,也就是说,要比较谁的温度升高较大,就要同时分析其他三个物理量(质量、热量、比热容)对它的综合影响,如果没有一种科学的分析方法,要解决这样一个实际问题,不仅费时费力,且准确率不高,但如能对学生加以恰当的引导,让他们考虑是否可用物理实验中常用的科学方法来解决这道实际问题,经过思考及同学间的相互讨论,许多同学便会想到用“控制变量法”结合公式Q=cmΔt来解决这个问题,思路是这样的:因为这个问题要解决的是Δt(升高的温度)的大小,所以先将此公式变成Δt=Q/cm的形式,再分析题目发现,m(质量)、Q(热量)相同,即这个问题中Δt仅取决于c(比热容),且从Δt=Q/cm这一关系式中可以看出,Δt与c成反比,而水的比热容大于煤油的比热容,因此很容易得出这个问题的答案:“煤油升高的温度比水大”。
可见,在解决物理问题时,如能恰当运用科学方法进行分析,确实能起到提高解题速度与准确率的良好效果。