盧方團

關鍵詞：控制變量法；初中物理；實驗方法

引言：實驗是初中物理教學過程中幫助學生認識物理概念與規(guī)律的一個重要途徑?？刂谱兞糠ㄊ且环N科學試驗方法，它通過對試驗過程中某一變量或者某幾個變量進行控制，使試驗結果更精確、更可靠。文章將對初中物理實驗當中控制變量法的具體運用進行探究，并分析其是怎樣幫助同學們對物理知識進行深刻了解。

? 1.什么是控制變量法

控制變量法作為科學實驗設計方法之一，在實驗研究中具有舉足輕重的地位。這個方法的核心理念是在實驗過程中保持所有其他條件不變，只改變一個或幾個特定的變量，這樣可以觀察和分析這些變量對實驗結果的影響。控制變量法旨在保證實驗結果準確可靠，使變量間因果關系得以精確推斷。在實踐中，控制變量法需要實驗者先確定試驗自變量與因變量。在實驗過程中，自變量被視為可以被操作的變量，這意味著實驗者有意識地進行了改變；而因變量則是實驗中被觀察和測量的變量，它是實驗結果的一個重要指標。為了保證實驗的高效性，研究者必須對所有可能對實驗結果產(chǎn)生影響的變量進行嚴格控制，這些變量通常被稱作控制變量。控制變量主要有但不僅僅局限于采用對照組與實驗組，隨機分配、重復測量?？刂谱兞糠☉梅秶軓V，它不但普遍存在于物理學、化學、生物學以及其他自然科學領域，而且還適用于社會科學及工程學。這樣，研究人員就可以排除干擾因素的影響，對實驗變量間的相互關系進行精確地評價，并由此獲得科學結論?？刂谱兞糠ㄗ鳛榭茖W研究不可缺少的組成部分，對促進科學知識發(fā)展與技術創(chuàng)新有著十分重要的作用。

? 2.初中物理實驗中控制變量法的應用

? 2.1力的平衡實驗

初中物理實驗中力的平衡是一個重要的練習，旨在驗證力平衡的條件，通過控制變量法達到實驗準確可靠。實驗時，將重量不等的物體掛在彈簧測力計上面，調節(jié)掛物體位置，從而使系統(tǒng)處于受力平衡。在此過程中應注意的控制變量有懸掛物體重量，懸掛點位置和彈簧測力計位置。調節(jié)這些變量就能觀察到作用力的平衡條件——當作用力等于反作用力時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。通過對實驗數(shù)據(jù)的詳細記錄和深入分析，我們能夠確認牛頓的第三定律，那就是作用在物體上的力與物體對其他物體產(chǎn)生的反作用力是相等的。

? 2.2物體運動的規(guī)律探究

探究物體運動規(guī)律是初中物理實驗的又一個重要組成部分，其目的在于通過對實驗的觀察與分析來揭示物體運動規(guī)律與特征。實驗中常采用的控制變量法主要有：改變對物體所受力的大小及方向、觀測物體加速度及運動軌跡。通過對實驗數(shù)據(jù)進行記錄及分析可得牛頓第二定律實驗驗證的結果：物體加速度正比于對物體所施加的作用力，反比于物體質量。另外，我們也可通過觀察慣性和摩擦力現(xiàn)象來探討其在物體運動過程中的作用。

? 2.3熱量傳導實驗

熱量傳導實驗的目的是研究熱量在物體間的傳導規(guī)律及特點，并采用控制變量法對熱傳導影響因素進行探討。實驗中經(jīng)常用到的控制變量有物體的物質，表面積和溫度差。觀察熱傳導速率在不同材料和不同溫度差時的變化規(guī)律，可得熱傳導規(guī)律：熱傳導速率正比于物體材料導熱性質，反比于溫度差和物體表面積。此外，我們還可以通過實驗來驗證不同的熱量傳導方式，例如，導熱、對流和輻射等，以及不同材料的熱傳導性能的差異。

? 2.4光的反射與折射實驗

在初中物理實驗中，光的反射和折射實驗是經(jīng)常進行的，其主要目的是探索光在各種介質中的傳播模式和屬性。實驗上采用控制變量法探索光線的反射角及折射角隨入射角的變化。常見控制變量有改變光源位置與方向、改變介質折射率。通過觀察反射角與折射角在不同入射角時的變化規(guī)律可得光線的反射定律與折射定律，即入射角與反射角相等，折射角為折射率所確定。我們通過實驗來驗證這些光學定律，這不僅加深了學生對光學原理的認識，還有助于他們更好地掌握和應用光學知識。

? 結語：

控制變量在初中物理實驗上的運用，在增強實驗科學性與準確性的同時，也大大豐富了同學們的實驗感受。這樣，可以使學生對物理現(xiàn)象有更直觀地觀察與認識，發(fā)展其觀察力、分析力與邏輯思維能力。當學生掌握并運用控制變量法時，就會更能挖掘物理世界中的秘密，從而為今后的學習與研究奠定扎實的基礎。所以，教師要鼓勵學生主動使用控制變量法進行實驗，從而促進學生科學素養(yǎng)得到充分發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱春治.初中物理教學中“控制變量法”應用技巧及指導策略[J].國家通用語言文字教學與研究，2023（04）：97-99.

（作者單位：南寧市江南區(qū)明陽中學）