控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

2024-04-18

控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告(通用10篇)

篇1:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

《控制变量法在初中物理教学中的应用》

课题研究工作报告

我校的《控制变量法在初中物理教学中的应用》的研究课题自2001年立题以来,通过课题组全体成员的积极努力,目前已经顺利进入结题阶段。校总课题组通过科学管理,认真实践,使课题研究的各项目标逐一达到预定要求,下面就课题研究的工作作分类汇报:

(1)课题研究的目的、指导思想和方法

我们进行“控制变量法在初中物理教学中应用的分析研究”的课题的研究,课题组成员按照学校提出的“建学习型组织,做研究型教师”的精神,大力倡导“科研兴校,教科主导”的思想,深入、扎实开展课题研究。依据现代教育学和新课程理念,优化课堂教学方法;结合学校实际,抓实基础,不断学习,善于总结,以求真、务实的态度,扎实的工作,夯实我校的教育科研基础,促进学校内涵的发展,提高教师的专业水平。;遵循学生的心理特点和认知规律,指导学习方法;优化教学过程,提高教学效率;重视德育教育,并注意培养学生创新精神和实践能力。

探究教学,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必趣,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。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,进行学习,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。

课题研究方法:从学生对控制变量怎样运用的培养方法上侧重研究

1、调查并分析农村学生控制变量不会运用、不善运用现状

2、研究培养学生学会运用的策略

3、研究引导学生善于运用的策略

(2)课题研究的过程(实验步骤、阶段的划分等)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)课题的组织管理

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。期末要结合一学期本人的研究情况撰写好研究小结(可以是研究的体会和收获,也可以是对该课题深入的思考和研究方案的修订等等)。每学年至少要撰写一篇课题论文,要积极参与各级的论文评选,积极投稿,争取获奖或发表。

(4)收获

1、通过课题研究,“科研兴校,教科主导”的思想得到深入的贯彻,课题组的老师都能结合学校实际,抓实基础,不断学习,善于总结,以求真、务实的态度,扎实的工作。遵循学生的心理特点和认知规律,指导学习方法;优化教学过程,提高教学效率;重视德育教育,并注意培养学生创新精神和实践能力。通过课题研究活动的开展,推动了我组教研工作的发展,促进了老师的自己成长

2、通过“控制变量法”在实验教学中的应用分析和研究,培养了学生分析问题的能力,学生的学习动机和学习兴趣等非智力因素得到有效的开发;通过对实验方案的设计和实验操作,学生的科学探究能力得到一定的发展;

3、“控制变量法”运用到实验教学,也对教师提出了更新、更高的要求,教师在课前需花大量的时间和精力对教学的目的、内容和活动的形式等因素充分考虑,且在课堂中要善于实验激活课堂气氛,关注学生实验设计及操作技能,创设平等和谐的师生关系。教师不仅应是课堂活动的设计者和组织者,而且还是学生在设计实验方案的引导者和参与者。此外,教师须具备较强的实验操作和分析表达能力,丰富的跨学科文化知识和信息。教师应加紧提高自身业务、科研能力,从经验型转为科研型。

(5)反思

课题研究就是学会聚焦,因为学会聚焦是叫教学研究的第一要领。一个课题的研究分三个层面:

1、为什么。

2、是什么。

3、怎么做。在怎么做这个环节中又分三个步骤:首先,研究课题要始终保持新鲜感,才会有收获。其次,必须拥有宏大的知识背景,需要化大量的工夫去阅读。最后,要有细研的精神。

本学期我根据自己学科的实际情况确立了自己的课题《控制变量法在初中物理教学中的应用》,我做了一些准备工作:收集教育理论方面的有关资料,从中可以找到研究课题的理论依据,分析调查并分析农村学生控制变量不会运用、不善运用现状,研究培养学生学会运用的策略,研究引导学生善于运用的策略立足于课堂,比如课题进课堂进行教学,并围绕课题进行反思,深谙学科的性质。进行撰写教育笔记,论文等等。学习物理课程标准,了解当前的教育形势及要求,以寻找在物理教学中培养学生实践能力的有效途径。

我想在以下几个方面做研究:首先通过各种途径搜集有关教育科研的信息及资料,进行教学实践研究;其次需要教师进行理性思维,进行归纳、总结和升华。并撰写控制变量法在初中物理教学中的应用论文。

篇2:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

一、课题研究的背景和意义

在初中物理研究领域,要经常运用控制变量法,在人们的日常生活及其他科学领域,控制变量法被人们有意或无意得到应用,它是人们进行科学研究、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、课题的界定

控制变量法:当研究多个因素之间的关系时,往往先控制住其它几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,这种方法叫控制变量法。

控制变量法的运用,其意义主要有:

首先,在初中物理探究实验过程中,控制变量法是一种最常用的、非常有效的探索生命活动规律的科学方法.

其次,在利用生物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.所以在生物探究教学中应重视和加强控制变量法的运用。

三、课题研究的理论依据

1、物理课程的基本理念。“注重科学探索,提倡学习方式多样化,”这一课程理念明确提出:“培养学生的探索精神,实践能力以及创新意识”。因此,在义务教育的物理课程中,使学生学到获取知识的方法,增强探求未知世界的兴趣和能力,以及学生对于科学本质的理解和科学价值观的树立,是与科学知识的教学同等重要。

2、“教为主导、学为主体”的辩证统一的教学观。教学活动是教师的教与学生的学有机结合。教师的主导作用要体现在提出学习目标、要求,安排学习计划、内容,指导学生学习方法等。学生主体地位只有通过学生主动地学习才能实现。

3、原国家教委副主任柳斌关于素质教育的观点。柳斌说:“基础教育阶段要帮助学生学会做人,学会求知、学会办事、学会健体”。其中“学会求知”是素质教育对学生明确提出的目标之一。当代知识激增,更新过程加快,教师不可能给学生受用终身的知识。因此,教会学生学习比传授知识更为重要。

4、构主义学习理论。知识不是由教师直接传授给学生的,而是由学习者自己主动建构的,在一定的文化背景下,借助一定的力量(包括教师)和必要的学习资料,通过意义建构的。

5、苏霍姆林斯基的教学理论。他认为:教学有一个重要任务是“教会学生学习”,把学习能力教给学生。学生在掌握知识的过程中同时掌握学习能力。

四、课题研究的原则

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。期末要结合一学期本人的研究情况撰写好研究小结(可以是研究的体会和收获,也可以是对该课题深入的思考和研究方案的修订等等)。每学年至少要撰写一篇课题论文,要积极参与各级的论文评选,积极投稿,争取获奖或发表。

五、课题研究方法

从学生对控制变量怎样运用的培养方法上侧重研究。研究目标:

1、调查并分析农村学生控制变量不会运用、不善运用现状。

2、研究培养学生学会运用的策略。

3、研究引导学生善于运用的策略。

六、课题研究的主要目标 探究教学,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必趣,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。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,进行学习,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

七、课题研究的主要内容

研究的内容:教师使用控制变量法进行教学,学生如何在实验探究中使用控制变量法进行研究,让学生掌握这种科学的研究方法,应用于未来的实际生活中。

八、课题研究的过程 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。

九、课题研究的成果

通过近一年的课题研究,课题组各成员的教学理念和教学方法得到了更新,教学能力和教学水平得到了提高,可以说教师与课题研究同步成长。学生的学习兴趣,学习方法,动手能力得到了发展。教师讲解的应用控制变量法进行实验探究优质课在区优质课评选中获奖,写的控制变量法在初中物理教学中的应用论文在正规刊物上发表,学生参加实验技能比赛的成绩也比以往有较大的提高。通过问卷调查,学生对控制变量法已有一定的认识,有些同学能用控制变量法解决生活中的一些问题。

十、课题研究的体会与思考

1、通过课题研究,“科研兴校,教科主导”的思想得到深入的贯彻,课题组的老师都能结合学校实际,抓实基础,不断学习,善于总结,以求真、务实的态度,扎实的工作。遵循学生的心理特点和认知规律,指导学习方法;优化教学过程,提高教学效率;重视德育教育,并注意培养学生创新精神和实践能力。通过课题研究活动的开展,推动了我组教研工作的发展,促进了老师的自己成长

2、通过“控制变量法”在实验教学中的应用分析和研究,培养了学生分析问题的能力,学生的学习动机和学习兴趣等非智力因素得到有效的开发;通过对实验方案的设计和实验操作,学生的科学探究能力得到一定的发展;

3、“控制变量法”运用到实验教学,也对教师提出了更新、更高的要求,教师在课前需花大量的时间和精力对教学的目的、内容和活动的形式等因素充分考虑,且在课堂中要善于实验激活课堂气氛,关注学生实验设计及操作技能,创设平等和谐的师生关系。教师不仅应是课堂活动的设计者和组织者,而且还是学生在设计实验方案的引导者和参与者。此外,教师须具备较强的实验操作和分析表达能力,丰富的跨学科文化知识和信息。教师应加紧提高自身业务、科研能力,从经验型转为科研型。

篇3:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

一、应用控制变量法进行探究的基本原则

化学是一门以实验为基础的学科, 很多化学理论都是从实验中总结得出的。然而, 一个实验的结果往往会受到很多因素的影响, 且多种因素又相互交错、共同作用, 很容易干扰对实验探究的准确把握。因此, 如何在研究过程中化繁为简, 突出主要因素, 创设“理想”的探究环境, 以利于探究实验目的的达成, 就显得尤为重要。

针对具有这种特征的探究性问题, 控制变量法无疑是一种很好的指导方法。控制变量法的优点在于:如果有多个因素 (即变量, 下同) 对实验的结果存在影响, 往往控制其它的因素保持不变, 而仅仅对其中的一个因素进行改变, 并通过对比实验来明确该因素是否会产生影响以及如何影响的一种方法。

如图所示, 假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响, 为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响, 以及可能产生怎样的影响, 可以控制除A以外的B、C、D、E等因素, 使之保持恒定, 仅改变因素A一个量, 通过对比, 在A (如A1、A2) 不同的情况下, 观察实验对象的变化情况。如果存在变化, 则说明A因素有影响, 而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果, 由此完成实验对象中对A因素的探究。对其他因素的探究则依此类推。所以, 控制变量法在探究这一类型的问题方面有其独特的优势。

二、应用控制变量法进行探究教学的基本思路

1. 确立探究对象及其可能的影响因素。

根据运用控制变量法探究的基本原则, 需要明确探究的对象和可能的影响因素这两个要件, 其中, 确立探究对象相对容易, 往往比较直接, 多包含在探究的课题之中, 如本课题的探究对象就是化学反应速率。但确立可能影响探究对象的因素就相对难一些, 这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。对于这个要件, 笔者通过常识及学生已有的知识设疑来引起他们的思考, 然后再自己假设并提出可能对反应速率产生影响的因素。

如:为什么冰箱可以延长食物的保质期, 为什么铁丝在纯氧中比在空气中反应剧烈得多, 为什么煤粉碎后燃烧会更旺盛, 为什么实验室用KClO3制氧气时要加MnO2, 为什么实验室有些物质要用棕色试剂瓶盛装?

学生分组讨论后就可从感性上认识到温度、浓度、反应物的形状 (即接触面积) 、催化剂等因素可能会影响化学反应的速率, 由此确立第二个要件。

2. 在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案。

教材给学生提供的用品有:块状碳酸钙、碳酸钙粉末、0.5mol/L盐酸、3.0mol/L盐酸、5%H2O2溶液、MnO2粉末;试管若干、试管夹、药匙、胶头滴管、镊子、量筒、酒精灯、火柴、导管、水槽。如何在这些条件下运用控制变量法来研究化学反应速率的影响因素呢?笔者通过以下两个方面来启发学生思考、讨论和交流。

首先, 确定探究对象。启发学生找出哪些物质间可以发生化学反应。根据已有知识, 上述条件下能够发生的反应只有两个: (1) CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2邙+H2O; (2) 2H2O2=2H2O+O2邙。由此明确了探究的对象是这两个反应。

然后, 根据影响化学反应速率因素的感性认识, 结合提供的条件, 确定可控制变量和不变量。比如, 以反应 (1) 为探究对象时, 根据提供的条件, 可以分别确定浓度 (0.5mol/L盐酸、3.0mol/L盐酸) 、温度 (加热、常温) 和接触面积 (块状碳酸钙、碳酸钙粉末) 等为可变量, 其它的则控制为不变量;若以反应 (2) 为探究对象, 则可以分别确定催化剂 (是否加入MnO2) 和温度 (加热、常温) 作为可变量。

最后, 根据确立的探究对象和可控制的变量与不变量, 设计具体可实施的实验方案 (见表1、表2) 。

3. 实施实验方案, 观察实验现象, 整理实验结果并作出相应结论。

根据讨论形成的实验方案, 组织学生分组实验, 并予以实施, 启发他们根据两个对象反应都有气体生成的特征, 利用导管将生成的气体导入水槽中, 通过观察单位时间内产生气泡的剧烈程度, 并以此判断该控制变量对对象反应速率是否产生影响以及具体的影响效果。学生经过实验/分析、讨论后得出相应的结论, 见表3:

三、运用控制变量法进行探究式教学后的思考

控制变量法早已渗透到化学、物理、生物等学科的教学中, 然而, 把控制变量法作为一种科学的方法论来指导探究教学却并不多见, 因此, 笔者大胆尝试, 以期能够让学生形成控制变量法在科学研究中具有方法论的重要作用和地位。

因此, 在应用控制变量法进行探究式教学时, 教师要帮助学生理解变量的概念, 建立控制变量的初步意识, 让学生掌握控制变量法的精髓———确立探究对象、寻找可控制的变量和不变量。对于可能存在的变量, 要设计一些学生容易忽略, 同时又能让他们进行思考的问题, 从而引起其注意, 并激发他们的求知欲和表现欲。由此, 就能使学生与学生、学生与教师之间形成良好的合作与沟通关系, 提高学生的主体参与意识, 培养学生的探究性学习能力, 并增强学生的综合素质与能力。

该内容在教学实施过程中完成了课前的构想, 学生积极参与, 敢于发言, 并在生生交流、师生交流中很轻松地学到了知识, 取得了超过预期的教学效果, 也获得了专家的一致好评, 让笔者倍受鼓舞。然而, 毕竟是第一次尝试应用控制变量法进行探究式教学, 难免还有许多需要在实践过程中不断加以完善的地方。正如深圳市化学教研员吴运来老师在评课时所说, 教学过程中过多的启发反而限制了学生的主体创新思维;特级教师左香华老师还指出, 学生动手能力相对不足的软肋也制约了探究教学的高效性, 这些也都是在今后的教学实施过程中需要加以注意的地方。

摘要:通过在《影响化学反应速率因素》的教学中渗透控制变量法的思想, 帮助学生形成科学探究的方法理论, 既培养了学生的主体意识, 也提高了学生的探究学习能力。

关键词:探究,控制变量法,反应速率,影响因素

参考文献

[1]王曙光.控制变量法——研究和解决问题的重要方法[J].物理教师, 2002, 23, (7) :14-15.

[2]田蕾.控制变量法在物理教学中的实践[J].内蒙古教育, 2005, (7) :30-31.

[3]朱世友.用控制变量法分析影响氧气生成速率的因素[J].中学教与学, 2007, 17 (9) :21-22.

篇4:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

【关键词】控制变量法 初中物理 探究实验 应用

控制变量法在研究问题时把多因素作用问题控制为只改变一个因素,然后研究改变因素对结果的影响,然后再进行综合解决,这种方法在初中物理的教学和解题中起着很重要的作用。在教学中,教师可以用控制变量法进行探究性实验教学,有利于组织教学,使得所讲问题深入浅出,学生理解问题更加深刻。在解题时,控制变量法的思想可以帮助学生快速准确地找到突破点,得出答案。

一、控制变量法概述

在自然界中,一个现象的变化往往不是由一个因素引起的,而是由许多因素引起的。这些引起变化的因素中有的因素对变化现象的影响大,有的因素对变化现象的影响小,规律各不相同。要想搞清楚每一个变化因素对变化事物的影响规律,就必须清楚变化事物中哪些是自变量,哪些是因变量,然后对研究对象进行控制,使得其他自变量不变,只改变其中的一个自变量,观察所研究因变量与这个自变量的变化关系,然后再改变其他的自变量,观察因变量与自变量的变化关系,逐一对自变量进行研究。这种对自变量分别进行控制,逐一进行研究,然后再总结归纳出每个自变量与因变量的关系的研究方法就叫做控制变量法。

物理是一门以实验为基础的学科,掌握一种重要的研究方法对于学好物理有着很大的帮助。控制变量法在初中物理学习中是一种很常用的研究方法,其中在研究蒸发快慢与哪些因素有关,摩擦力的大小与哪些因素有关,电阻的大小与导体的哪些因素有关,欧姆定律、焦耳定律等过程中都用到了控制变量法。可以说控制变量法的使用使得在研究问题的过程中变得有章可循,是物理探究性实验研究的一种好方法。

二、控制变量法在教学中的应用

控制变量法在教学中的应用突出表现在对物理规律的讲解中,比如说:“滑动摩擦力大小的研究,固体压强与受力面积和压力的关系,牛顿第一定律,欧姆定律等等。”

例如:滑动摩擦力大小的实验教学,教师可以做演示实验:用弹簧测力计拉物体匀速直线运动,通过改变物体的压力和滑动接触面来引导学生用控制变量法进行研究。在研究过程中先固定滑动接触面,研究物体承受的压力与摩擦力的关系,然后再固定物体承受的压力,研究接触面的粗糙程度与摩擦力的关系,最后总结归纳出滑动摩擦力的公式。

教学中教师在备课时要充分准备设计控制变量法的探究性实验,通过实验的教学方法来帮助学生深刻理解所学知识,建立起知识的网络,明白单一自变量对因变量的影响。然后教师再带领学生归纳总结每一个自变量对因变量的影响,验证一些重要定理公式的正确性,帮助学生在理解的基础上记忆公式定理。

三、控制变量法在解题时的应用

在初中物理的习题中,常常会出一些没有数据的实际问题,学生习惯了通过计算数据来解决问题,遇到实际问题的习题往往会感到无从下手。这时如果采用“控制变量法”的思维进行分析,就会达到事半功倍的效果。

例如:相同质量的水和煤油,如果它们吸收相同的热量,那么谁的温度变化范围大?

分析:这道题同上一道题类似,分析题意可知,要想得到结果,需要分析四个物理量,即热量公式:Q = cm△t中的热量、比热容、质量、温度变化值。题中问的是谁的问题变化范围大,即△t,变换公式得:△t = Q/ cm,运用控制变量法的思想可知,二者吸收热量相同,质量相同,那么水和煤油谁的比热容小,谁的温度变化范围就大,答案为煤油。

对于这类型的物理题,学生要深度挖掘题意,将题中的实际问题转换为相关的定理公式,然后提炼出题干中可能影响结果有关的相同变量和不同变量,然后依据相关公式进行推导讨论,最终准确快速地得出正确的答案。

四、结束语

控制变量法在解决多变量的问题中发挥了很大的作用,在初中物理的教学中,教师要充分利用控制变量法的探究性实验来教学,帮助学生领悟所学知识的内涵,并教会学生灵活运用控制变量法,使得学生在做题时可以快速准确地得出答案,在遇到新问题时可以用这种方法进行分析探究。另外随着新课改的施行,中考物理的实验题越来越倾向于开放性的实验,这样的实验往往需要学生自己设计实验方法和实验步骤,对需要解决的问题进行分析讨论。这样的实验试题中,控制变量的方法就显示出了无可代替的优势,可以帮助学生更好地进行实验设计。所以学生深刻理解控制变量法,并能熟练地运用,对于初中物理的学习有很大的帮助。

参考文献:

[1]李秀清.控制变量法在物理实验教学中的应用[J].考试周刊.2009(34).

篇5:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

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。

三、研究对象、方法

课题研究对象:初中学生,主要实验对象为八年级学生。

课题研究方法:采用行动研究法、调查法、实验法等方法来进行研究。从学生对控制变量怎样运用的培养方法上侧重研究。

1、运用群体优化法,课题组成员分工负责研究内容,有分有合。

2、调查法:通过听课、问卷调查等手段搞清目前初中物理课堂教学现状。

3、资料法:利用图书馆和校园网,查阅有关资料,借助前人的理论和经验,指导我们的实验研究,为课题研究提供丰富详尽的背景资料,并更新了课题组成员的教育观念。

4、经验总结法:重视资料积累,及时撰写阶段性小结。积极参加市级教研活动,论文、教案评比活动;在校内开展公开课观摩学习。边实践边研究边总结。

四、研究内容及措施

(一)课题研究的主要内容

1、教师学习有关控制变量法在初中实验教学中应用的理论文章,课题研究成功与否,与课题研究成员的素质有很大的关系。为提高课题研究人员的素质,尽快掌握教育研究方法,我们将组织成员认真学习课题研究方案、自学相关理论知识。掌握控制变量法在初中物理教学中的特点、要求与优势。从而恰当的使用控制变量法进行教学。使教师在理论的高处对任务型教学有了一个全新的认识,从而使研究在教学理论的指导下进行,避免盲目性。

2、让学生学习如何在实验探究中使用控制变量法进行研究,从而让学生掌握这种科学的研究方法,并应用于未来的实际生活中。学习是为了更好的生存。学习方法使人更加的聪慧,使人的发展更远。

3、把课题小组的研究活动与物理教研组的教研活动结合起来。每半学期课题组各成员安排一次“控制变量法”实验公开课。讨论这节课的成功和不足之处,各成员每人至少提出一项建议。这种比较实际的方式,有利于课题组成员的互相学习,互相切磋,共同研究,共同提高。

4、将“控制变量法”理论运用于实验课堂教学的实践中,从而取得一些经验,来提高学生的成绩,在理论和实践中,形成“控制变量法”实验教学理念。运用于教学,学生运用于学习与生活当中。

(二)课题研究的措施 1、9月~10月:准备阶段

(1)研讨、制订课题,组织实验研究小组,确定实验班。(2)召开课题研讨工作启动分工会议,收集资料,进行理论学习。(3)拟定试验研究方案。2、11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、12月~1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。此过程是这个过程中最为关键的环节。掌握学生的学习状态,学生对此方法的掌握情况以及应用情况尤为重要。这是学生能力提升的过程,学习一种方法,更为关键的是将它应用与学习与生活当中。检验控制变量法的学习成果最为重要的就是观察学生的学习方法。4、3月~4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。

五、研究成果

通过近半年的课题研究,课题组各成员的教学理念和教学方法得到了更新,教学能力和教学水平得到了提高,可以说教师与课题研究同步成长。学生的学习兴趣、学习方法、动手能力得到了发展。通过问卷调查,学生对“控制变量法”已有一定的认识,有些同学能应用“控制变量法”来分析解决生活中的一些问题。经过课题的研究,有效地促进了教学质量的提高,学生的综合素质得到了很大提高,个性特长得到了充分发挥。

六、研究反思

(一)通过“控制变量法”在物理教学中的应用分析和研究,培养了学生分析问题的能力,学生的学习动机和学习兴趣等非智力因素得到有效的开发;通过对实验方案的设计和实验操作,学生的科学探究能力得到一定的发展;

(二)“控制变量法”运用到物理教学,也对教师提出了更新、更高的要求,教师在课前需花大量的时间和精力对教学的目的、内容和活动的形式等因素

充分考虑,且在课堂中要善于实验激活课堂气氛,关注学生实验设计及操作技能,创设平等和谐的师生关系。

(三)作为基础教育的初中物理教学,我们要结合学生的年龄特点和物理学科的特点,遵循认知规律,尽力激发创造性思维的火花,为学生营造创新氛围,让学生在自主学习中掌握学习方法,热爱学习。而教学不是唱独脚在戏,离开“学”,就无所谓“教”,也就是说,教师必须确立学生的主体地位,树立“一切为了学生的发展”的思想。教师千万不能过高地估计自己学科的价值,而且也不能仅把学科价值定位在本学科上,而应定位在对一个完整的人的发展上。

(四)新课程教学标准中明确提出:广大教师要学会转变传统工作方式,重新构建教学结构,转变自身的角色定位,成为鼓励学生学习的促进者与合作者;而学生也要转变以往的学习方式,从“要我学”变为“我要学”,并在学习的过程中感受到成功的乐趣,提高自身的学习能力.因此,如何提高课堂教学的效率,是广大物理教师不断追求的目标。

七、个人介绍

篇6:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

泸县方洞镇雨坛学校 梁红

控制变量法是指在研究某个物理问题或物理量与多种因素的关系时,每次只改变一个因素,控制保持其他因素不变,分析所研究的物理问题与该因素的关系。它把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决。控制变量法在物理教学中理解概念、设计实验、解决问题等方面都起着非常中要的作用,所以“控制变量法”是初中物理中最常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。

一、运用控制变量法理解物理概念

比热容的概念是:单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。在比热容的概念里涉及到三个因素:质量、升高(或降低)的温度、物质的种类。很显然控制了质量和升高(或降低)的温度不变,只改变物质的种类,来影响吸收(或放出)的热量,即通常不同的物质种类比热容不同。

二、运用控制变量法设计实验

1.力学实验:探究摩擦力大小的影响因素

同学们通过生活经验得知摩擦力大小的影响因素可能与压力大小和接触面的粗糙程度有关。那么就应该运用控制变量法设计实验。

(1)探究摩擦力与压力大小的关系。控制接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,看摩擦力有何变化。(如图,a和b)

(2)探究摩擦力与接触面的粗糙程度的关系。控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,看摩擦力有何变化。(如图,a和c)如图所示:

2.电学实验:探究“欧姆定律”,即:电流与电压、电阻的关系。

“欧姆定律”是电学的基础和重点,处于电学的核心位置。学生们通过之前的学习掌握了电路的3个基本部分:电流、电压、电阻。它们之间有怎样的关系呢?(1)探究电流与电压的关系。控制电路中电阻一定,改变电阻两端电压,看电流如何变化?电阻一定,可以用同一定值电阻;改变电阻两端电压,有两种方法:其一,改变电源电压(如图1);其二,可用滑动变阻器控制定值电阻两端电压(如图2),通常选第二种。

如图所示:

(2)探究电流与电阻的关系。控制电路中电压一定,改变电路中电阻,看电流如何变化?电压一定,两种办法:其一可用同一电源(如图1);其二,可用滑动变阻器调节(如图2),通常选第二种;改变电阻,换用不同阻值的定值电阻即可。

如图所示:

上面的力学实验和电学实验都涉及到了“控制变量法”的运用,在实验后,也可根据“控制变量法”的思想下结论。如,ххх一定时,ххх随ххх增大(减小)而增大(减小)。“控制变量法”在初中物理实验中经常用到,如何引导学生正确的运用“控制变量法”来探究实验和总结结论,这是我们广大物理教师在平时的教学中应该思考的问题。所以我们要通过这个思想去启发学生,去鼓励学生探索科学的奥秘。

三、运用控制变量法分析解决问题

在初中物理中有很多问题的教学与解答都涉及到控制变量法,如果学生掌握了这种方法,对学生解题是有很大帮助的。

1.压强的大小问题

一小孩掉进了冰窟窿,怎样去营救他呢?我在教学这部分内容时,有位学生想到了压强大小的影响因素,分析:压力不变的情况下,增大受力面积可以减小压强。扒在冰面上的受力面积是站在冰面上压力不变,受力面积大了好多倍,所以对冰面的压强也会减小很多倍。所以可选办法之一:扒在冰面上,匍匐前进,营救小孩。

2.浮力的大小问题

质量相同的实心铁块和实心铝块,浸没于水底,问:铁块和铝块,哪个受到的浮力大?(ρ铁>ρ铝)思考:物体受到液体的浮力大小与ρ液和V排有关,用控制变量法的思想分析:此题中,都浸入水中,ρ液一定,只需比较V排,浸没表明V排=V物,因为m铁=m铝,ρ铁>ρ铝,所以V铁

3.乐音的两个特征音调和响度

我们在做实验的过程中,学生就感知了音调和响度的影响因素:频率和振幅。但如果能用示波器把频率和振幅表示出来那就能使学生认知音调和响度。这里教学时也有一个小技巧:我们运用控制变量法的思想来分析图象。当振幅相同时,声波图像越紧密(稀疏),频率越快(慢),音调越高(低);当频率相同时,声波图像波峰越高(低),振幅越大(小),响度越大(小)。

4.动态电路问题

如图所示:电源电压恒定不变,滑动变阻器滑片向右移动过程中,电流表和电压表的示数如何变化?

此电路是电学中的一个典型的电路,中考的很多题都是由此题衍生出来的。它基础重要,出现频率高,但在分析过程中学生们普遍感到困难,准确率低。学生们对滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻R2的变化和电路中电流I的变化比较容易判断。但对于U1、U2的变化就感到无从下手。我引导学生从U=IR入手,电压与电流和电阻两个因素有关,当I、R都发生变化时(R变大,I变小),很难判定U如何变化。此时最好运用控制变量法的思路,保证I、R其中一个因素不变,只改变另一个因素。滑动变阻器的滑片向右移动,电路中的电流I肯定要发生改变,所以从定值电阻R1入手。电路中的电流I变小,R1不变,根据欧姆定律可知,R1两端的电压U1变小。电源电压不变,U1变小,则U2变大。学生们明白了这样分析的原因,就会正确地运用控制变量法来突破难点了。

篇7:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

“讨论法”的开发与利用,有效激发了学生的讨论意识,快速高效地对知识点进行整合,灵活机智地运用各种学习方法与技巧,主动与生活实践相结合,使学生能够走出学习误区,勇敢理性地对待学习中的困难,切实促进了学生的思维发展与能力提高.本文结合初中物理教学实践,浅谈“讨论法”在课堂中的教学策略,以期能提高进学生的思维能力、合作能力和创新能力.一、营造课堂环境,诱导学生讨论意识

自由、宽松、民主、平等的课堂氛围,能解放学生的思想,能消除学生学习的紧张感,能促进学生积极参与课堂讨论.教学中教师要将教学内容、学生特点,利用有趣的方式将知识展示出来,将学生内心的好奇、欲望激发出来,从而使学生积极主动地参与到课堂讨论中来,逐步养成主动学习的良好习惯.比如学习有关“浮力”的时候,为了让学生感受到浮力的存在,给学生展示一张人体躺在死海表面的图片,让学生感受到躺在水面上那种惬意,然而学生又觉得不可思议,因而产生了疑问.问题展示:为什么会有这样现象?

学生都知道,人在水中容易被淹死,这充分说明这张图片与学生的生活经验是不同的,因此学生就会对这个问题进行积极的讨论.学生在感受到浮力的同时,对产生浮力的大小和因素进行讨论,从而得到了人之所以能够躺在水面上,主要是因为受到比普通水中的浮力大,从而导入溶液密度不同所产生的浮力也就不同的探究之中,进而学生开始设计实验,验证溶液密度对浮力的影响.学生在讨论的过程中,推翻了自己的生活经验,从具体的事物出发,设计实验来验证自己的猜想,积极思考其中究竟蕴含着什么原因,得到了浮力公式.整个课堂学生的讨论情绪高涨,使得课堂不仅取得了良好的效果,还帮助学生养成了勇于探索的精神.二、激化讨论交流,促进学生思维发展

学生讨论的情绪直接影响到讨论的效果.讨论中,教师要注意“激化”矛盾,使学生能够始终处于一种积极奋进的状态,从而消除学生在学习中产生的疲劳感,教师要合理的安排和调控节奏,使学生讨论的内容都针对具体的问题,切实地将自己的思维方式、方法技能运用到问题解决之中,以促进学生思维的发展.比如学习有关“光现象”的时候,教师就可以结合学生的生活,让学生对生活中的光现象进行讨论,学生自然就会联想到太阳光、灯光、七彩光等生活中常见的光,教师可以顺势切入问题,使学生的讨论变得具体生动.问题切入:讨论我们认识的光有什么共同的特征?

每个学生对光的认识不同,得出的答案也就有一定的差异,进而学生对新课的学习也就更为认真,通过对彩虹的学习,学生知道这是由于光的折射造成的五颜六色的光;通过对太阳光的学习,学生知道了太阳光中的可见光和不可见光,由于太阳光中含有紫外线,学生会觉得阳光很舒服温暖.另外,学生对生活中其它的光也进行了积极的讨论,真正了解了光的特征.通过这样的学习,学生对光的认识更深了一步,将自己的看法与他人的看法进行了融合,使学生对知识有了更深的理解,知道了光在生活中的应用,加深了学生对新知的印象,使学生学会辩证地思考问题.三、联系升华,灵活应用创新

物理在生活中的运用非常广泛,学生对生活中常见的物理现象进行探究,亲身地体验物理知识的形成过程,使学生对物理知识有一个深刻的理解.在教学中,教师可以利用物理知识与生活之间的联系,引导学生将现实与知识相联系,利用已有的知识积极地解决生活中的物理问题,从而将自己的知识应用实践,真正达到应用创新的目的.比如学习“透镜及其应用”的时候,教师给学生提供透镜,让学生放在太阳光底下,学生会清楚地看到透镜下面光亮的小点,然后在小点处放置一张纸,学生发现纸慢慢地燃烧了起来,学生讨论的话题自然生成,纷纷地对透镜的性质进行讨论,从而得出了透镜的相关性质.有了这样的知识基础,教师就可以引导学生解决生活中的问题.生活问题:大家看这是森林火灾的图片,为什么在森林没有遭到人为破坏的时候,也会引起火灾呢?

生活中的现象使学生产生了质疑,进而主动进行讨论,积极在森林中寻找可以做透镜的材料,激烈的讨论时学生想到了水滴,从而知道了水滴可以做凸透镜,对太阳光具有聚光的作用,主动利用已学的知识进行分析、理解,明白了物理知识在其中的应用.通过这样的讨论,激励了学生对知识的自我搭建,灵活地将学过的知识进行实际联系,在讨论和合作中对知识进行了整合,不仅实现了问题的解决,还帮助学生建立了新的知识体系,确保了学生学习效率和学习能力的提高.四、整合评价反馈,提升学生综合素养

合理、有效地评价,不仅促进了学生对知识的搭建整合,还有效激发了学生的学习动力,使学生能够持续、稳定地对物理进行学习.对讨论过程进行评价时,要注重对学生思维方式、语言表达、合作意识和创新能力的培养,多利用引导点拨的方式,让学生对学习成果进行检测反馈,以使学生得到更多的肯定、鼓励和反思,以激励学生更努力地学习,全面提升学生的综合素养.比如学习有关“家庭电路”的时候,学生对家庭电路或者教室电路进行了细致具体的分析之后,对相互之间的连接和控制有了全面的了解.教师就可以引导学生对本节课的知识点进行整合反思,从而总结出本节课所学的主要内容.问题点拨:对本节知识点进行总结,建立相关的知识框图?

篇8:控制变量在初中物理教学的应用

关键词:初中物理教学,物理影响因素,控制变量法

控制变量法在初中物理教学中具有重要的地位和作用。它贯穿着初中物理的始终。也是科学家研究物理问题的重要方法。也是初中学生应该掌握的研究物理问题的方法。

首先, 初中物理知识中有许多新的物理量就是通过控制变量进行实验得出分析得出来的。

如物体的质量跟物体的体积和物质的种类有关, 通过控制物质的种类相同, 讨论同种物质的质量与它的体积成正比;控制物体的体积相同, 得出物体的质量与物质的种类有关, 通过比较相同体积的不同物质的质量不等引出了新的物理量———密度。

再比如, 压力的作用效果与压力和物体的受力面积有关。就通过控制受力面积相同, 比较压力的作用效果与压力大小的关系;通过控制压力相同, 比较压力的作用效果与受力面积的关系, 就用相同受力面积的压力来比较压力的作用效果, 从而引出了比较压力作用效果的物理量———压强。

又如, 在热学中讨论物体温度升高吸收热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高温度的关系, 就要分别控制物体的质量、升高的温度、和物质的种类相同, 来讨论物体温度升高吸收的热量与其中一个因素的关系。通过分析比较质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同, 以此引入了比较不同物质的吸热能力的物理量———比热容。

利用控制变量法引入新的物理量的例子在初中物理乃至整个物理学的例子不胜枚举。

其次, 初中物理中的一些定理、定律也是利用控制变量法通过实验分析归纳推理得出来的。

在电学中, 通过控制电阻相等, 改变同一电阻两端的电压进行多次实验, 得出:在电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压成正比;;通过控制电阻两端的电压相等, 改变连入电路中的电阻大小进行实验, 分析得出:在导体两端的电压一定时, 导体中的电流与导体的电阻成反比。把两个影响电流大小的因素———电压、电阻都考虑进去, 就得出了欧姆定律。

电流流过导体要产生热量, 其产生的热量大小与电流的大小、导体的电阻、通电时间有关, 也是应用控制变量法分别控制其他变量, 实验验证电流流过导体产生的热量与未控制那个物理量的关系。通过实验定性证明:导体中的电流越大, 导体的电阻越大、通电时间越长, 电流流过导体产生的热量越多。再进行理论推导得出焦耳定律。

前面两个例子是比较明显地应用了控制变量法讨论物理量间的数量关系。在整个初中物理中还有不是明显的数量关系, 也用了控制变量的方法进行讨论得出其物理规律。

在研究阻力大小对物体运动的影响时, 让同一小车从同一斜面的同一高度滑下来控制小车在进入水平面的初速度相同, 来讨论小车的运动与在水平面受到的阻力的关系。通过实验得出:运动的物体受到的阻力越小, 小车运动的距离越远。在通过归纳推理得出, 运动物体在没有受到力的作用时, 将以原来的速度永远地运动下去, 进一步推理得出牛顿第一定律。

闭合电路的一部分导体在磁场中要产生的感应电流, 其感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁感线方向的关系时, 也要控制其中一个不变来讨论另外两个量的关系, 从而得出其规律。

第三, 不但初中物理无处不在地应用控制变量法讨论问题, 获取新的知识。而且利用控制变量法讨论物体现象也是课程目标对学生能力的一种要求。在我们平时的习题及毕业会考中都不会忽略考察学生对控制变量法掌握程度。控制变量法在学生以后的学习和工作中也都会用到这个方法的。

从上可知, 控制变量法在物理研究和物理教学中具有很重要的作用。在实际物理教学中一定要采取多种教学方法, 培养学生掌握并应用控制变量这种讨论研究问题的方法。我在平时的教学中是从以下几点入手培养学生应用控制变量法的。

第一, 作为战斗在第一线的物理老师, 要认真专研教材, 理解教材设计的意图, 读懂课程目标, 体会物理教学内容中无处不在的控制变量法。在实际的教学中, 在出现利用控制变量法讨论问题时, 一定要引导学生明白:在每个步骤中是控制哪些自变量不变, 那个自变量在变, 从而得出因变量与自变量是成正比或者成反比的关系;或者是在某些量不变时, 因变量与自变量是一个越大另一个也越大的定性关系;或者一个越大, 另一个量越小的定性关系。

第二, 为了培养和检查学生对控制变量法的掌握程度, 作为物理教师, 应该多设置一些相关的习题给学生练习, 从而检查学生对其掌握程度, 逐步提高学生应用学生应用控制变量法的能力。

第三, 在实际生活和学习中, 也可以引导学生应用看着变量法。比如要比较谁打扫清洁快, 谁完成作业快等, 都要控制某个相同的量, 而比较另一个量的多少。

第四, 对于物理量间的定量关系, 物理学中一般是指诸如y=z/x和y=xz的关系这类的表达式。但也有很多是定性的关系, 如牛顿第一定律, 也有一个量与另一个量还存在乘方的关系。在y=z/x这个表达式中, 当x相等时, y与z成正比, 当z相等时, y与x成反比;在y=xz, 其中一个量相等, y就与另一个量成正比。这里要特别说明的是, 在进行控制变量法的教学过程中, 也不要忘了对物理概念的教学, 特别要让学生了解物理量的真正含义。一个量不一定就跟另一个量成正比或者反比关系。例如, 由欧姆定律可以变形得到R=U/I, R是导体的电阻, 只与导体本身的材料、长度、横截面积和温度有关, 与导体两端的电压和电流无关。就不能够说成R与U成正比, R与I有成反比。又如密度ρ=m/V中, 密度ρ是物质本身的一种性质, 与物体的质量m、物体的体积v无关, 也不存ρ与m成正比, 与v成反比关系。

因此, 我们在实际的物理教学中, 除了要教会学生应用控制变量法讨论问题, 更要让学生理解物理概念和规律, 而不能够乱用控制变量的方法想当然地回答问题。

篇9:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

初中物理教学中,多处应用了控制变量法。比如:影响蒸发快慢的因素有:液体的温度、液体表面积、液体表面空气流动的速度;焦耳定律中电流通过导体产生的热量,跟电流、电阻、通电时间有关;通电导体在磁场中受力方向,与电流方向和磁场方向有关;速度与路程和时间有关;压强与压力和受力面积有关;液体压强与液体密度和液体深度有关;浮力大小与液体密度和排开液体体积有关;物体的动能大小与物体质量和运动速度有关;物体重力势能大小与物体质量和被举高的高度有关;物体内能大小与物体质量、种类、温度有关;物体完全燃烧放出的热量与物体的热值和质量有关。控制变量法不仅仅应用于物理学科,在其他学科如地理、生物、化学等,可以用实验定量研究的内容,都可以使用控制变量法,也可以推广使用控制变量法。

一、控制变量法在物理规律教学中的应用

如“探究决定导体电阻大小的因素”以及“欧姆定律”的探究实验中,给你如下实验器材(图1):电阻丝数根(电阻丝上标明不同的材料的名称)、电流表一个、电压表一个、开关一个、导线、干电池、毫米刻度尺、电阻丝固定装置,要求设计一个实验,探究导体的电阻与哪些因素有关。并写出实验步骤现象和结论。

实验电路图

图1

实验步骤:

①按图连接实验器材,其中R为待测电阻丝。

②将长度为l、横截面积为s锰铜金属导体接入电路,读出电流表和电压表的示数,填入表格中。

③将长度为l、横截面积为s的镍铬合金导体接入电路,读出电流表和电压表的示数,填入表格中。

④将长度为l、横截面积为2s的镍铬合金导体接入电路,读出电流表和电压表的示数,填入表格中。

⑤将长度为l/2、横截面积为s的镍铬合金导体接入电路,读出电流表和电压表的示数,填入表格中。

实验现象:

①比较1和2的数据,发现在长度和横截面积相同时,导体材料不同,电阻不同。

②比较2和3的数据,发现在长度和材料相同时,导体横截面积越大电阻越小。

③比较2和4的数据,发现在材料和横截面积相同时,导体长度越长电阻越大。

实验结论:导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度都关。导体的电阻与导体的长度成正比,导体的电阻与导体的横截面积成反比。

物理教师必须熟悉控制变量法,掌握控制变量法,让它成为我们手中的有力武器,让它在教学中发挥更大的作用和效益,更好地为我们的教学服务。

二、控制变量法在比较物理量大小等习题教学中的应用

在近几年的考试测验中,经常会出现一种类型题:比较物理量的大小。一般认为,这类题型较简单,不容易丢分。而学生在解这类题型时,经常是失分严重,错误连连。究其原因,是学生没有掌握解题的诀窍,没有抓住根本,以至于不能形成正确的解题思路。从而造成了教师讲一题,学生就会一题,教师讲多题,学生还是会一题的困境。当学生遇到其他类型题的时候,还是一头雾水,无从下手,以至于形成了“老师难教,学生难学”的尴尬境地。在笔者自己解决这类题之后发现:控制变量法就是最好的解决办法。

控制变量法是两种或两种以上因素共同控制一个物理量。要想比较它们的大小,就必须控制其中一个或多个因素不变,再去比较这个物理量是否发生变化。比如:

①初温相同,质量相等的铜块和铁块,吸收相同的热量后,温度高的是(B)

A.铜块 B.铁块

C.都一样 D.无法确定

②物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法。在下列研究实例中,运用了控制变量法的是(D)

A.研究电流的形成原因时,将电流与水流相比较,从分析水流的形成入手来分析电流的形成

B.研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小

C.研究多个电阻组成的电路时,求出电路的总电阻,用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果

D.研究电流与电压的大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化

③控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用。

(1)下面四个研究实例中,采取控制变量法的是 C (填写选项前的字母)

A.用水流的形成类比电流的形成

B.研究磁场时,用磁感线描述空间磁场的分布情况

C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度不变

D.利用光线来研究光的直线传播现象

(2)在探究影响浮力大小因素的活动中,同学们提出了下列三种猜想:

猜想1:浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。

猜想2:浮力的大小与液体的密度有关。

猜想3:浮力的大小与物体的重力大小有关。

同学们通过实验探究,验证了猜想1和猜想2是正确的。

对于猜想3,甲乙两同学分别进行了如下的实验探究。

甲同学的实验探究如下:

实验:利用弹簧测力计、水和盐水,测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没在水中受到的浮力大小不相等。

分析:由于铁块的重力大小不变,而铁块所受的浮力大小不等,所以铁块受到的浮力大小与铁块的重力大小无关。

结论:猜想3是错误的。

乙同学的实验探究如下:

实验:利用弹簧测力计和水,测算出体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相等。

分析:由于铁块、铝块的重力大小不等,而它们受到的浮力大小相等,所以浮力大小与重力大小无关。

结论:猜想3是错误的。

对甲乙两同学的实验,你认为 甲同学 (甲同学/乙同学)的实验方法是不正确的,请具体指出他的错误是: 研究与重力的关系却控制了重力不变 ,根据他的实验和他的分析思路还可得出; 浮力大小与浸入液体的体积大小无关 的结论,这个结论是 错误 (正确/错误)的。

教育教学中,我们应该尽量发挥控制变量法的优点和长处,让它更好地为我们服务。但控制变量法也不是万能的,它只是我们在探究事物现象,探寻事物发生发展规律中较常用的一种方法。像类比法、理想化模型法、总结归纳法、综合分析法、逆向思维法等等都是学习物理所应掌握的研究方法。尽可能多掌握一些,将为学生形成并增强科研能力、探究能力、解决实际问题的能力打下坚实的基础,并为以后的学习和生活起到积极的影响和促进作用。

篇10:控制变量法在初中物理教学中的应用课题研究工作报告

一、课堂讨论法在初中物理教学活动中的意义

课堂讨论法作为一种新型教学方法,它强调的是教师在教学活动中,在严格以教材内容为基本依据的前提条件下,着力为学生创设好科学有效的教学情境。通过将学生引导至教学情境中,并不失时机地提出相应的问题,鼓励学生进行积极主动地讨论和思考,从而提高学生研究问题和解决问题的能力。课堂讨论法的实际应用效果取决于教师对课堂的掌控力度,这就要求既要为学生营造出较为热烈的课堂讨论气氛,同时又要控制好课堂秩序,防止混乱情况的产生。课堂讨论法对初中物理教学活动的意义主要体现在两方面。

第一,着力提高学生的学科学习积极性。通过课堂讨论法的方式,能够让学生改观以往对于物理学习较为枯燥无味的看法,学生通过分组讨论教师提出的问题,可以着力提高自身的思维逻辑分析能力,同时还能够加强与同学之间的密切沟通交流。

第二,活跃课堂气氛。采用课堂讨论的方式,能够发动班上所有同学参与到这一活动中,从而让学生在热烈欢快的气氛中不知不觉地掌握物理相关知识,确保课堂教学效率和教学质量。

二、初中物理课堂讨论式教学的实施策略

1、构建良好的讨论氛围

在物理课堂教学活动中,为了确定学生都能够参与到课堂讨论中,教师就需要为学生构建一个良好的讨论氛围。这就要求教师首先要将具体的教学内容和学生的学习能力、心理诉求等结合起来。在明确了解当前初中学生的兴趣爱好和关注点的同时,以学生所感兴趣的话题为开端吸引学生参与,再将课堂教学内容潜移默化地融入到讨论教学中,进而保障课堂教学质量。

以《光的折射》这一章节的教学活动为例,教师为了确保能为学生构建一个良好的学习氛围,可以将该课程教学活动放在多媒体教室中进行。在多媒体教室中,教师要求学生拉好窗帘,保持教室内的环境较为阴暗。在这种环境下,学生会自然而然地引发好奇心,心里想着老师把教室弄这么暗是想干什么。接着,在较为黑暗的环境下,教师利用多媒体设备,在讲台上设置出一道光线,这道黑暗中的光线能够立刻抓住学生的眼球。

与此同时,教师向学生展示自己所带来的平面镜,首先用自己手上的一面镜子,将射出的光线折射出去,接着要求学生前来“帮忙”,用剩下的镜子来继续折射光线。通过这样一种互动的方式,就能够在最短的时间里充分调动学生的积极性和注意力。在完成这个简单的小实验后,教师可恢复教室的正常光照环境,此时向学生提问“光在折射过程中折射的方向受到什么影响”,在对学生分组后要求学生展开分组讨论。讨论结束后各组派一位代表向教师阐述本组的观点,最后由教师进行科学的讲解。通过这样一种教学方式,能够在教学活动最开始时就营造出一种教学环境的神秘感,从而为构建良好的教学氛围打下扎实的基础。

2、鼓励学生积极参与讨论

教师通过鼓励学生分组进行讨论的方式,能够有效活跃课堂氛围,然而在实际情况中依然存在着小组内部分学生参与讨论不积极的情况。有些学生由于物理学习能力不高,有些学生由于自身性格内向,因此小组讨论的质量实际上也打了折扣。针对这一问题,教师在引导学生进行小组讨论时,应该在一旁进行积极聆听,并适当参与,鼓励一些学生大胆地说出自己的想法,活跃整个小组的讨论气氛[2-3]。

以《显微镜和望远镜》这一章节的教学与活动为例,在小组讨论的过程中,教师在一旁观察小组成员的反应,对一些反应较为冷淡的学生予以积极鼓励。例如,有些学生针对显微镜与望远镜之间的区别和联系所产生的想法已经被同组成员给说出来,因此他就可能产生一种自己已经无话可说的错觉。针对这一情况,首先,教师可以就上一个的同学提出相应的质疑,哪个地方说得不够到位,哪个地方说得可能比较主观,接着再将问题抛给目标学生,积极鼓励他对教师的质疑提出自己的想法,并尝试进行解释。

其次,教师可以通过拓展另一种思考与分析方向的方式,帮助目标学生转移自身的注意力,将思考与分析的重点进行转移,从而得到自己的一些新看法与新见解。教师在得到学生经过引导下所给出的见解后,予以认可和鼓励,从而提升目标学生的自信心和积极性。又如,针对一些性格较为内向的学生,在进行课堂讨论时,教师可要求该学生作第一发言。在发言过程中,教师和组内成员均给予积极、耐心的鼓励,并对其发言内容进行必要的鼓励和赞赏。

另一方面,对一些错误发言,教师可适当采用较为温和的方式,比较委婉地向该同学提示“可能你的出发点是好的,但是在思考的过程中你忽略了……”、“你的这种观点还是比较可取的,只是还需要稍微进行一些修正”。通过这样的方式,既不会伤害同学的自尊心和学习的自信心,同时又能够让他明白到自己的错误和所犯错误的原因,从而为下一个更为积极主动的发言打下扎实的基础。

三、结束语

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