《变阻器》教学案例

 

一、 教材分析

“变阻器”是初中电学实验器材“两表一器”（电流表、电压表、滑动变阻器）中的重要组成部分。《变阻器》安排在学生学习了“电流、电压、电阻”等概念后。这样符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，同时又保持了知识的结构性和系统性，为学习“欧姆定律”打好基础。由于变阻器的部件比较多，接线柱多，而且在使用过程中又是动态变化的，学生在变阻原理的理解上感到起点较高，因此，它也是继“电压”之后的又一教学难点。在教学中，我让学生始终处于问题的氛围之中，去猜想、去设计实验验证并和其他同学讨论交流，使学生在自评、互评、教师评价的热烈情境中，不知不觉的加深了知识的理解。

二、 设计理念

随着课程改革的深化,新课程理念下的物理教学以学生的全面发展为目标,不但注重对物理知识与技能的学习指导,还注重对学生科学探究能力及情感态度价值观的培养.鉴与此,这节课我采取”问题-实验-交流”的教学模式, 它是在教师的引导下，学生根据对身边物理现象的已有观察、对生产技术的已有感性认识发现问题，提出假设和猜想，进而自行设计实验、验证假设、交流评价最后归纳出物理概念和规律的一系列教学活动，从而使学生把科学知识的获得与思维能力的培养有机的结合起来，主动获得对科学的理解，达到获取物理知识、培养创造能力和实践能力的一种探究性教学模式，该模式的操作流程可以用如下方框图来描述：

提出 问题

猜想与 假设

制定计划与设计 实验

进行实验

分析 论证

评 估

交流与合作

　　本节教学中，教师让学生亲自动手去探究，使他们在学习上获得主动权，摆脱传统教学中教师“灌”的陈旧方式。问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验探究、实验现象的记录、比较归纳、讨论交流等一系列教与学的活动，充分展现物理学科的特点的魅力，让学生初步体验科学研究中的曲直和艰辛，渗透物理学的基本研究方法，培养学生带着教材走向生活的学习习惯，注重多种能力的协调发展。

三、教学目标

1、 知识与技能

（1）知道滑动变阻器的构造和原理

（2）能根据需要正确连接滑动变阻器，会用变阻器改变电流

2、 过程与方法

通过学生的亲自实验探究，知道通过改变电阻线长短能较方便地改变导体的电阻

3、 情感态度价值观

（1）通过课堂上的观察分析活动，养成善于思考的良好学习习惯

（2）让学生经历科学探究过程，培养对科学的求知欲和探究精神

四、教学重难点

本节课《变阻器》是电路中的一个重要的器材，关于它的原理、使用方法是重点内容，按照我备课的设计，首先解决这两件事，一是让学生用一根长电阻线与灯泡串联连入电路（一端固定，一端可以滑动）的实验，灯泡亮度变化的原理。二是在这个基础上，采取遇到问题，解决问题的方法，将刚开始的一根长电阻线逐步改进加工成一个滑动变阻器。解决了这两个问题，滑动变阻器的使用方法实际上就成了水到渠成的事情，重点问题也就迎刃而解了。特别是在将一根电阻线逐渐改进加工成滑动变阻器的过程，采用遇到问题、解决问题的方法，有利于学生创造能力的培养，比学会使用滑动变阻器本身意义更重要。

五、教学活动

（一）导入课题

开始上课时，为了体现从生活走向物理的理念，我拿出了一个普通的调光台灯和一只收音机。通过调节台灯的亮度变化、收音机声音的大小调节引出了课题。

（二）探究与发现

课题引出之后，我想分步引导学生设计电路来研究控制灯光的亮度。

1． 先设计一个简单电路（给定器材）

（请学生上黑板画图）

引1：此电路能否改变灯泡的亮度？ 学生很快回答：不能

引2：能否将此电路稍加改动，从而达到改变灯泡亮度的目的？

这时候，有几位同学提到用“变阻器”，为了使教学过程能按照我原先所设计的方案进行，我提醒同学们，假如我们的前辈没能为我们制造出任何“变阻器”，我们目前，一切都得从头开始，除了有电源、导线、电阻线、电流表、灯泡等基本器材外，什么都没有。

你们能解决目前的问题吗？（稍作观察没动静）我开始启发，想与学生一起能提出新方案：在电路中串联一根金属线试试看。

这时，我画出图2：让学生按图2所示，实验桌上备好的器材连入电路，并把实验观察的现象记录下来，学生兴致勃勃很快动起手来（较顺利）。

我在下边巡视：动手能力强的同学，电路连得较快，实验现象明显，有的学生反复将不固定的那个导线夹来回移动，看见灯泡忽亮忽暗，兴奋极了。一般同学也较顺利地完成了实验任务，这时我又再次提问学生：你们的实验是通过改变什么来改变灯泡的亮度？

连续巡视的时候，我发现相当一部分同学还在得意地来回移动导线夹，我给全体同学提出了要求 ，凡是实验完成的同学，请断开电路进行思考总结，等待回答问题。（基本都按要求作）接着我说，我想请同学讲讲：“你的实验过程及观察到的现象”（有同学举手），学生在回答这个问题较令人满意。这时，我想引导学生道出基本原理，提醒大家，在你们的实验过程，你们通过改变什么来改变了灯泡的亮度？学生答：“电流”；那么，电流的变化是通过改变什么来改变的呢？这时，很多学生回答：“通过改变电阻线的长度”。我又问：改变长度为什么能改变电流呢？这时，学生之间出现了讨论、争论，甚至有的同学之间争论起来，见此情景，并让学生举手发表自己的观点。我请了两位同学谈自己的观点讲述，我一连在黑板上记录，一边帮助纠正够准确的地方：通过改变连入电路的电阻线的长度→改变电阻→改变电流——变阻器的原理。

紧接着，我说，赞成以上观点的同学举手（基本一致通过），我很高兴并说，刚才大家所使用的就是一个简单的变阻器。我又加强语调说，从上面的实验，同学们发现改变电阻线的长度，可以很方便地改变其电阻，从而改变电路中的电流。我见变阻器的原理探究较顺利的完成，想趁热打铁，进一步引导学生通过不断地改进，将一个长电阻线逐步改装成一个变阻器。

接着我启发性提出问题：要使电阻调节的范围更大，我们还需更长的电阻线，如：10m，15m等，但太长的电阻线连入电路中，使用起来太不方便，那么怎样才能使这根很长的电阻线方便地连入电路和使用，有什么改进办法？

解决办法（我在黑板上板书）

解决问题1：导线太长——绕成线圈

这个问题的解决办法几位同学回答地特别快，我怀疑他们是预习了课本上的有关内容后才这么顺利的，我想验证我的想法，我提醒其他同学，有同学指出解决办法是将导线绕成线圈，我想请一个同学来讲一讲（我想请一位女同学，按我的经验，女同学在这方面要欠缺一些生活经验，如果同意他们办法的话，生活中的哪些事例给你了启发，请了两位女同学，一位只是说同意以上办法，说不出所以然来，另一位同学说，平时我们见到的缝纫机线，弹簧就是这样的，我很满意。因为也是我所准备的生活中的事例之一）。我又开始引导：导线较软，线圈没有支架，容易散乱。

解决问题2：支架——绝缘材料（瓷筒）

首先，我提示大家，选导体作支架的，还是绝缘材料,学生基本一致认为：绝缘材料进一步引导：众多的绝缘材料用什么材料较好呢？

同学提出了很多方案，硬纸筒，圆木棒，塑料棒（没有同学提瓷筒）我为了鼓励同学们说：“很好，这些绝缘材料都可以做支架”。

但我想提醒同学们，如果因这些材料作变阻器线圈支架的话，它也有的缺点，比如，线圈中通以电流较大时，因导体发热，容易出现什么不好的结果？

这时，就有部分学生开始小声地议论：会烧起来。

这时，很多同学似乎醒悟过来，我趁热打铁，继续找既能绝缘，又不会出现因电流过大而引导事故的绝缘材料。

解决问题3：线圈短路——涂油漆绝缘

线圈密绕会导致短路，怎么解决这个问题？绝缘的问题很快得到解决,但在用什么方式绝缘的问题上，由于新教材，前面没有专门介绍导体和绝缘体，为了使一些相关问题能顺利解决，我在第十四章前增加了“导体和绝缘体”的知识介绍。因此，在同学们提出用塑料以绝缘的时候，我作了一此引导，塑料、油漆等绝缘都可以，但塑料绝缘比油漆绝缘线圈占用的空间大，所以常用油漆绝缘。

当绝缘问题解决后，我又提出新的问题，导线夹在密绕的被绝缘的导线上移动时，电路会出现什么问题？（停了几秒，没什么反应）我启发，电路是否是通路？

经过启发、讨论，采用部分刮漆的办法解决达成了共识。

解决问题4：导线夹——滑片

解决问题5：连接导线夹的导线→金属棒（固定滑片）

解决问题6：为了使之连入电路→加接线柱。

为了节省时间，以上3个问题我一边引导，一边提示，完成了解决方案。

关于“滑动变阻器的使用方法”，我采用了以下教学：

变阻器的使用

讨论问题

（1）滑动变阻顺有4个接线柱而接入电路时，如果只需接两个，共有几种接法。（共六种接法）

（2）每种接法中滑动变阻器上哪些部分有电流流过

[学生分组实验]

（一）实验分两部分，一部分同学边（A、C）、（A、D）接线柱；另一部分连（B、C）、（B、D）接线柱，进行实验，并记录现象。

（二）学生汇报实验结果

1． 先请一组中的同学代表汇报结果，再请另一组同学代表汇报结果

2． 由学生发现，接法不同，结果完全相反的结论。

（结论：使用方法是上、下各接入一个接线柱，串联在电路中。）

介绍铭牌，引出注意事项：

1． 介绍铭牌含义

我采用先让学生先试讲，由师生共同纠正不准确词句的方法，最后得出准确含义。

2． 注意事项

（1）电路中的电流不能超过滑动变阻器通过的最大电流；

（2）使用前应将电阻调到阻值最大端。

电阻箱：

我说，同学们观察一下滑动变阻器在使用过程中，你能不能知道它连入电路的阻值大小？（同学看着我，摇摇头）我出示电阻箱实物，实验室还有一种变阻器——电阻箱。我强调其原理与滑动电阻器相似，而它能明确告知连入电路的电阻大小。重点进行了以下三个问题：1．认识电阻箱 2．读数方法 3．练习读数.

这节课，进行得较为顺利，大部分学生思维也较活跃，由于改成了实验课，所以，一节课时间未能全部完成，铭牌含义介绍及注意事项，电阻箱等内容只能放在下节课进行。

六、教学体会

1、由于传统的实验中学生一般是按照教师给定的操作步骤、操作方法去实施实验过程，并把实验结果填入已经设计好的表格中，教师的包办让学生上课时比较“轻松”。而本节课实践的过程中，我们注意到，大部分学生表现出“束手无策”的无奈，只是坐等观望，启而不发。从课后反馈来看，学生普遍有紧张感。（这也是乡下中学与县城中学的区别）

2、本节课侧重点并不是放在知识结论上，而是放在激发学生的探究兴趣上。让学生模仿科学家的探究途径，体验人类认识自然的过程。设计中以问题的提出为起点，让学生带着问题去探究，激发学生的求知欲，学生感到这样的课“很有劲！”。有利于培养学生解决实际问题的能力和创造精神。

3、本设计充分体现学生的自主探究，课堂探究气氛热烈，极少数自控能力较弱的学生可能扰乱课堂纪律，影响教学活动的进程，此时要求教师有较好的课堂调控能力。

4、有的教师认为这样上课不“实惠”，还不如传统的教学学习效果好，但我认为从学生的发展出发，从物理学科特点出发，这种探索无疑是极有意义的。

5、教师要放手让学生大胆猜想，学生的猜想有的很可能是突发奇想，偏离了教材，不能进入教师预设的“圈套”，此时，教师不能加以指责或不闻不问，而是要抓住这一有利时机，捕捉创造性的火花