基于“做”中學(xué)教學(xué)模式的“滑動變阻器”教學(xué)微設(shè)計

黃欣婷 周新雅

摘? ?要：新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)物理教學(xué)既要進(jìn)行知識的講解又要從事思維能力的培養(yǎng)，為此開展以“做”中學(xué)為基礎(chǔ)的“滑動變阻器”教學(xué)微設(shè)計，意在通過“做”，使學(xué)生親歷探究奧秘的過程，構(gòu)建相應(yīng)科學(xué)知識，掌握科學(xué)探究的方法，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：“做”中學(xué);滑動變阻器;科學(xué)思維;微設(shè)計

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2021）3-0035-2

1? ? 引? ?言

“做”中學(xué)是指在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下，學(xué)生主動參與到教學(xué)活動中去，并能創(chuàng)造性地解決問題的一種教學(xué)模式。它不僅彰顯了一種“新”教學(xué)方式，更是摒棄單一的“聽”中學(xué)模式的完美體現(xiàn)。在針對“滑動變阻器”的教學(xué)中，教師想要學(xué)生既能有效地掌握滑動變阻器的原理，又能正確使用這一儀器，就必須注重探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生明確滑動變阻器的由來，踐行“做”中學(xué)，而不是僅僅在引出問題后直接講滑動變阻器的結(jié)構(gòu)及其使用方式，最后通過題海戰(zhàn)術(shù)迫使學(xué)生掌握這個難點。

2? ? “滑動變阻器”教學(xué)微設(shè)計

2.1? ? 自制最簡滑動變阻器

在構(gòu)造式教學(xué)過程中，教師為學(xué)生提供不同的“原材料”，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生制作出不同的滑動變阻器。接著展示初步成果，并總結(jié)其優(yōu)缺點。最后，在最簡滑動變阻器的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)儀器。

實驗器材：兩節(jié)干電池，小燈泡，2B鉛筆芯，銅導(dǎo)線，鎳鉻合金絲，開關(guān)，鱷魚夾導(dǎo)線和普通導(dǎo)線。

2.2? ? 展示初步成果

大多數(shù)學(xué)生制作成如圖1所示的最簡滑動變阻器，即便不同的學(xué)生選擇不同的“材料”（2B鉛筆芯、銅導(dǎo)線、鎳鉻合金絲），但基本思想都是相同的，通過改變接在電路中導(dǎo)線的長度來改變電阻大小。

2.3? ? 分析儀器不足（見表1）

通過表1的分析可知：鉛筆芯易斷不適合接入電路中，若考慮將銅導(dǎo)線和鎳鉻合金絲分別接在電路中，在保證接入電路中導(dǎo)線的長度相同時，就可以觀察到一個小燈泡處于不亮狀態(tài)，另一個小燈泡處于明亮狀態(tài)。在保證銅導(dǎo)線接入電路中的長度不變時，改變接入電路中鎳鉻合金絲的長度，也會使得小燈泡由不亮變?yōu)榱恋臓顟B(tài)。

接著，給學(xué)生提供一份常見的金屬電阻率的表

格，讓他們意識到同一物體電阻率的大小其實是一定的。

2.4? ? 改進(jìn)儀器裝置

問1：如何使小燈泡的亮度有明顯變化？

師（生）：根據(jù)以前學(xué)過的知識，我們知道可以通過使用電阻率大，長度更長、更細(xì)的電阻絲來增大電阻，進(jìn)而使得小燈泡的亮度有明顯變化。

通過查找常見的金屬電阻率的表格，我們知道鎳鉻合金絲的電阻率較大。較細(xì)的鎳鉻合金絲直徑一般為0.7 mm，所以改變鎳鉻合金絲接入電路的長度為最簡便的方法。

將兩米長的鎳鉻合金絲接入電路中，鎳鉻合金絲一端用鱷魚夾固定，另一端用鱷魚夾夾至鎳鉻合金絲不同的位置，觀察小燈泡的亮暗程度變化。

問2：如何使小燈泡的亮度有明顯的連續(xù)變化？

師（生）：通電后，只能觀察某一位置某一時刻小燈泡的亮暗情況，要使得肉眼察覺到小燈泡有明顯的亮暗程度變化，我們可用鱷魚夾去夾鎳鉻合金絲的不同位置。我們可以使用物理學(xué)中常用的化靜為動的思想。

用鱷魚夾夾上螺絲刀的上部位置，螺絲刀的末端在鎳鉻合金絲上來回移動，使螺絲刀處于不同位置，因此，我們可以連續(xù)觀察到小燈泡不同的亮暗程度。

問3：雖然小燈泡的亮度有明顯的變化，但不易操作。

師（生）：螺絲刀在兩米長的鎳鉻合金絲上來回移動，意味著需要人在兩米的距離之間來回走動。課堂上如果教師這樣去授課，會給學(xué)生帶來老師授課方式不正式的感覺。與此同時，教師在授課時要注意的事項會很多，比如，用手拿著螺絲刀在兩米長的鎳鉻合金絲上來回移動的手勢，以及人在兩米之間的距離來回走動的姿勢等。一般新教師不能很好地注意到以上事項，無法調(diào)動學(xué)生的興趣，這樣一來會導(dǎo)致課堂產(chǎn)生南轅北轍的效果。我們可以使用化直為曲的思想，借助于PVC管，將兩米長的鎳鉻合金絲繞在上面。

問4：鎳鉻合金絲密繞PVC管帶來的影響，以及改進(jìn)后的影響。

師（生）：如果密繞的話，鎳鉻合金絲的長度有待加長，裸露密繞的鎳鉻合金絲，一方面會有安全隱患，另一方面鎳鉻合金絲之間也會產(chǎn)生導(dǎo)電影響。這就需要在鎳鉻合金絲外表面涂上絕緣物質(zhì)，而在螺絲刀來回移動處將絕緣物質(zhì)除去，當(dāng)螺絲刀在其面上滑動時，小燈泡的亮度會有明顯變化。

問5：對比觀察成品滑動變阻器和模型滑動變阻器的區(qū)別。

師（生）：將密繞鎳鉻合金絲的PVC管兩端用三腳架支起來，在PVC管上端同一水平線上卡住一根金屬桿，將螺絲刀換成滑片在金屬桿上來回滑動，更易于操作[1]。

3? ? 小? ?結(jié)

通過“做”中學(xué)，使學(xué)生不僅知道滑動變阻器的演變過程，還能從根本上掌握它的構(gòu)造和使用方法。利用這種教學(xué)模式不僅能很好地突出重點、突破難點，還能有效地培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力和創(chuàng)造性思維。因此，為了更好地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，提升其核心素養(yǎng)，需要教師在教學(xué)過程中多多采用“做”中學(xué)，摒棄單一的“聽”中學(xué)模式，尊重學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的同時，通過不斷創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)學(xué)生思考，真正地做到以學(xué)生為主，教師為輔。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃欣婷，周新雅，周行，等.關(guān)于“滑動變阻器”的構(gòu)造式教學(xué)[J].實驗教學(xué)與儀器，2019，36（04）：13-15.

（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）