基于“做”中学教学模式的“滑动变阻器”教学微设计

    黄欣婷 周新雅

    

    

    摘? ?要：新课程标准倡导物理教学既要进行知识的讲解又要从事思维能力的培养，为此开展以“做”中学为基础的“滑动变阻器”教学微设计，意在通过“做”，使学生亲历探究奥秘的过程，构建相应科学知识，掌握科学探究的方法，进一步提升学生的物理学科素养。

    关键词：“做”中学;滑动变阻器;科学思维;微设计

    中图分类号：G633.7 文献标识码：A ? ? 文章编号：1003-6148（2021）3-0035-2

    1? ? 引? ?言

    “做”中学是指在教师的引导启发下，学生主动参与到教学活动中去，并能创造性地解决问题的一种教学模式。它不仅彰显了一种“新”教学方式，更是摒弃单一的“听”中学模式的完美体现。在针对“滑动变阻器”的教学中，教师想要学生既能有效地掌握滑动变阻器的原理，又能正确使用这一仪器，就必须注重探究性学习，引导学生明确滑动变阻器的由来，践行“做”中学，而不是仅仅在引出问题后直接讲滑动变阻器的结构及其使用方式，最后通过题海战术迫使学生掌握这个难点。

    2? ? “滑动变阻器”教学微设计

    2.1? ? 自制最简滑动变阻器

    在构造式教学过程中，教师为学生提供不同的“原材料”，在教师的引导下学生制作出不同的滑动变阻器。接着展示初步成果，并总结其优缺点。最后，在最简滑动变阻器的基础上不断改进仪器。

    实验器材：两节干电池，小灯泡，2B铅笔芯，铜导线，镍铬合金丝，开关，鳄鱼夹导线和普通导线。

    2.2? ? 展示初步成果

    大多数学生制作成如图1所示的最简滑动变阻器，即便不同的学生选择不同的“材料”（2B铅笔芯、铜导线、镍铬合金丝），但基本思想都是相同的，通过改变接在电路中导线的长度来改变电阻大小。

    2.3? ? 分析仪器不足（见表1）

    通过表1的分析可知：铅笔芯易断不适合接入电路中，若考虑将铜导线和镍铬合金丝分别接在电路中，在保证接入电路中导线的长度相同时，就可以观察到一个小灯泡处于不亮状态，另一个小灯泡处于明亮状态。在保证铜导线接入电路中的长度不变时，改变接入电路中镍铬合金丝的长度，也会使得小灯泡由不亮变为亮的状态。

    接着，给学生提供一份常见的金属电阻率的表

    格，让他们意识到同一物体电阻率的大小其实是一定的。

    2.4? ? 改进仪器装置

    问1：如何使小灯泡的亮度有明显变化？

    师（生）：根据以前学过的知识，我们知道可以通过使用电阻率大，长度更长、更细的电阻丝来增大电阻，进而使得小灯泡的亮度有明显变化。

    通过查找常见的金属电阻率的表格，我们知道镍铬合金丝的电阻率较大。较细的镍铬合金丝直径一般为0.7 mm，所以改变镍铬合金丝接入电路的长度为最简便的方法。

    将两米长的镍铬合金丝接入电路中，镍铬合金丝一端用鳄鱼夹固定，另一端用鳄鱼夹夹至镍铬合金丝不同的位置，观察小灯泡的亮暗程度变化。

    问2：如何使小灯泡的亮度有明显的连续变化？

    师（生）：通电后，只能观察某一位置某一时刻小灯泡的亮暗情况，要使得肉眼察觉到小灯泡有明显的亮暗程度变化，我们可用鳄鱼夹去夹镍铬合金丝的不同位置。我们可以使用物理学中常用的化静为动的思想。

    用鳄鱼夹夹上螺丝刀的上部位置，螺丝刀的末端在镍铬合金丝上来回移动，使螺丝刀处于不同位置，因此，我们可以连续观察到小灯泡不同的亮暗程度。

    问3：虽然小灯泡的亮度有明显的变化，但不易操作。

    师（生）：螺丝刀在两米长的镍铬合金丝上来回移动，意味着需要人在两米的距离之间来回走动。课堂上如果教师这样去授课，会给学生带来老师授课方式不正式的感觉。与此同时，教师在授课时要注意的事项会很多，比如，用手拿着螺丝刀在两米长的镍铬合金丝上来回移动的手势，以及人在两米之间的距离来回走动的姿势等。一般新教师不能很好地注意到以上事项，无法调动学生的兴趣，这样一来会导致课堂产生南辕北辙的效果。我们可以使用化直为曲的思想，借助于PVC管，将两米长的镍铬合金丝绕在上面。

    问4：镍铬合金丝密绕PVC管带来的影响，以及改进后的影響。

    师（生）：如果密绕的话，镍铬合金丝的长度有待加长，裸露密绕的镍铬合金丝，一方面会有安全隐患，另一方面镍铬合金丝之间也会产生导电影响。这就需要在镍铬合金丝外表面涂上绝缘物质，而在螺丝刀来回移动处将绝缘物质除去，当螺丝刀在其面上滑动时，小灯泡的亮度会有明显变化。

    问5：对比观察成品滑动变阻器和模型滑动变阻器的区别。

    师（生）：将密绕镍铬合金丝的PVC管两端用三脚架支起来，在PVC管上端同一水平线上卡住一根金属杆，将螺丝刀换成滑片在金属杆上来回滑动，更易于操作[1]。

    3? ? 小? ?结

    通过“做”中学，使学生不仅知道滑动变阻器的演变过程，还能从根本上掌握它的构造和使用方法。利用这种教学模式不仅能很好地突出重点、突破难点，还能有效地培养学生的合作探究能力和创造性思维。因此，为了更好地发展学生的科学思维，提升其核心素养，需要教师在教学过程中多多采用“做”中学，摒弃单一的“听”中学模式，尊重学生认知规律的同时，通过不断创设情境引发学生思考，真正地做到以学生为主，教师为辅。

    参考文献：

    [1]黄欣婷，周新雅，周行，等.关于“滑动变阻器”的构造式教学[J].实验教学与仪器，2019，36（04）：13-15.

    （栏目编辑? ? 邓? ?磊）