为何众多初中生觉得物理学习充满挑战?
其中一大原因,是未能够深入理解并掌握物理学科的科学探究方法。这可以视为初中生在物理学习过程中的一个重要转折点。
同学们或许会好奇,那么什么样的行为标志着物理学习的突破呢?其实,除了能够运用科学探究方法解决问题外,能否在物理题目出错后,从基础理论中寻找到错误的根源,也是判断学习是否开窍的重要标志。
今天,我们要深入探讨的是初二学生在学习初二物理下册时常用的一种科学探究方法——控制变量法。这种方法贯穿于整个初中物理学习过程,对学习者产生深远影响。
控制变量法是初中物理实验中广泛应用的一种方法。遗憾的是,许多学生并未充分认识到其重要性。但只要涉及到探究某个物理量与哪些因素有关联的实验,控制变量法就必然会被用到。
以三个初二物理力学实验为例:
首个实验着眼于滑动摩擦力的影响因素。我们知道,影响滑动摩擦力的因素有两个:压力和接触面的粗糙程度。在研究滑动摩擦力与其中一个因素的关系时,必须保持另一个因素不变。这个实验中,我们采用了控制变量法,无论是保持压力恒定还是接触面粗糙程度恒定,目的都是为了得出清晰的结论。
再看第二个实验,探讨的是阻力对物体运动的影响。这实际上就是探索牛顿第一定律的过程。实验中,我们通过控制平面光滑度来观察小车的运动距离。进而推断,若平面绝对光滑,物体将进行永恒的匀速直线运动。
第三个实验则是探究压力作用效果与何因素有关。在这个实验中,控制变量法的应用达到了极致。
以上三个实验无一不体现出控制变量法在初中物理中的重要地位。它不仅是底层、必要的物理方法之一,也在其他方法如“转换法”中发挥着作用。这些方法的应用都需要我们灵活思考,将问题中的现象或数据转换为更易于理解的形式。