周梁琴++倪志峰摘要:苏科版八年级上册班主任教学用书觉得“探究二力平衡的条件”实验,采用了控制变量法。并且按照控制变量法的定义,从物理角度、变量角度、结论模式角度、方法与思想差别等角度进行剖析,推出“探究二力平衡的条件”使用的并不是控制变量法,而仅是在实验中,彰显出了控制的思想。关键词:二力平衡;控制变量法;控制思想:G633.7问题苏科版八年级上册班主任教学用书P66讲到“由于决定二力平衡的条件有多个,因而控制变量法是实验中必须采用的方式”[1]。也就是班主任教学用书认定本实验采用的是控制变量法。苏科版教材没有明晰给出控制变量法的定义,只是在九年级下册P99页处,在“探究通过导体的电压与电流、电阻的关系”的实验以后,据这种推得到的定义。结合高中数学教材的多个版本与百度百科归纳定义为:数学学中对于多诱因(多变量)的问题,往往采用控制诱因(变量)的方式,把多诱因的问题弄成多个单诱因的问题,而只改变其中的某一个因素,进而研究这个诱因对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决二力平衡的条件教案,这些方式叫控制变量法。但仅仅由于本实验中决定二力平衡的条件有多个,看似符合定义,就简单觉得本实验采用了控制变量法是不恰当的。
笔者觉得本实验与其他采用控制变量法的实验有着本质差别。几个角度剖析2.1从物理角度看在物理中,函数y=f(x1,x2,„xn),x是自变量,是各自独立的变量。y因变量,x的变化会导致y的变化,y是由于x的变化而变化的。诸如:液体的体温、表面积、液表空气的流速会影响液体的蒸发快慢;又如:弦的长短、粗细、松紧会影响响度。从事例中不难发觉是几个不同的化学量影响了另一个数学量的变化,是“多对一”的关系,其他采用控制变量法的实验同样验证了这个说法。并且在“探究二力平衡条件”中,是力的大小、方向、作用点影响到物体受力是否平衡,是力的三要素要满足哪些条件力能够平衡。显著区别于几个不同的化学量的变化导致另外的一個化学量变化的说法。2.2从变量角度看化学中的变量和物理中的变量是有一定的差别的。化学中的意思是:变化的化学量。变量有独立变量和非独立变量之分,不影响结果的是独立变量,影响结果的是非独立变量。诸如:压力变化会影响滑动磨擦力的大小,而接触面积的变化不会影响滑动磨擦力的大小,所以压力对滑动磨擦力而言就是非独立变量,而接触面积就是独立变量。诸如:压力大小与受力面积会影响到压力的作用疗效即浮力,变量是压力大小和受力面积,它们的变化我们可以认定是在一个范围之内连续变化的。
而在“二力平衡条件”实验中,力的大小要么相等,要么不等;方向要么在相反方向,要么不在相反方向;要么在一条直线上,要么不在一条直线上。是要么满足,要么不满足的关系。是非此即彼。其实也可以觉得,在一个范围变化中只有某一特殊值或特殊位置,能够满足受力的平衡。这与我们一般意义的变量有本质的差别,它没有连续变化的内涵存在。2.3从实验推论模式看我们归纳总结中学数学中明晰使用了控制变量法的实验,它们的推论有几种典型模式:(1)初步推论:非独立变量推论,比如,内阻的大小与导体的厚度、横截面积和材料的种类有关。独立变量推论,比如,物体在液体中受的压强大小与溶入液体的深度无关。从中我们可以得出推论的模式是:因变量与自变量有关或无(2)定性推论:比如,当压力一定时,接触面越粗糙,滑动磨擦力越大。推论模式是:当控制变量一定时,自变量越如何,因变量越如何。(3)定量推论:比如,当内阻一定时,电压与电流成反比;当电流一定时,电压与内阻成正比。推论模式是:当控制变量一定时,因变量与自变量成反比或正比。再来对比一下,二力平衡条件的实验推论是:当两个力大小相等,方向相反,作用在仍然线时,物体受力平衡。是要满足力的什么条件,受力能够平衡。
推论的叙述显著与控制变量法的实验推论叙述不一致。2.4从方式与思想的差别看方式:通常是指为达到某种目的而采取的手段与行为方法。思想是一系列的信息,输入人的脑部后二力平衡的条件教案,经历一个包括采集、整理、汇总、分析、判断等细节得出一个成形推论的复杂过程,产生的一种可以拿来指导人的行为的意识。思想指导着方式,从方式中又可提炼总结出思想。二者是有区别的。而“控制”有的时侯是做实验时必须具备的一个思想,在化学实验中无处不彰显着控制的思想。诸如:我们在探究不同物质放热升温现象实验的时侯,我们必需要控制质量一定,吸收的热量一定,否则观察到的升温快慢就没有任何的意义。而升温的快慢本质是比热容。比热容取决于物质的种类、状态等。与质量的多少、吸收热量的多少没有丝毫的关系。又譬如:在研究阻力对物体运动的影响的实验时。我们同样是采用了同一辆货车,借此控制对水平面的压力一定;在同一斜面同一高度静止释放,借此控制货车的水平初速率一定。只有这样能够依据物体运动距离的远近,剖析出阻力对物体运动的影响,得到“当速率一定时,水平面阻力越小,货车运动的路程越长”这一推论。在这种实验中都存在着控制思想,并且说这种实验采用了控制变量法,显著是不合适的。
推论综上所述,笔者觉得“探究二力平衡条件”实验使用的方式并不是控制变量法。须要非常强调的是:最新的2011年版数学课程标准中没有明晰地出现“控制变量法”这一名称。只是在P6、P9、P37三处出现了“控制实验条件的意识”,“有控制变量的意识”,“是否有控制变量的意识并能合理地选择研究方式”[2]的说法。所以,笔者觉得探究“二力平衡条件”实验要有控制变量的意识更恰当。参考文献:[1]苏科版数学教材编撰组.义务教育教科书化学八年级上册班主任教学用书[M].北京:山东科学技术出版社,2013.[2]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准:2011年版[S].上海:上海师范学院出版社,2011.(栏目编辑罗琬华)数学教学阐述2017数学教学阐述的其它文章用自主探究培养和提高小学生的数学核心素质基于核心素质的教学设计强化学习策略指导提升中学生的学习效率借“习题”和“问题”巧建“知识网路”利用弹簧振子验证机械能守恒定理建立基于学科素质的中学数学教学目标新体系-全文完-