让学生在探索中学习

摘要：实验教学是物理课堂教学的一个重要环节，把握不好会影响学生掌握知识、运用知识去解决实际问题的能力。过去的教法直接介绍变阻器的原理、结构、使用方法及注意事项，这样不仅学生易感到望而生畏，而且不利于培养学生的创新、探索能力。为此，笔者从教学的实践中探索和归纳了一些方法。本文从创设情境、设计转化及讨论分析等三个方面作了阐述。

关键词：变阻器 实验教学

变阻器属于电学的基本仪器，滑动变阻器的使用是初中物理电学教学中的难点之一，之所以难点是由于其部件较多，接法多样，学生往往有眼花缭乱之感，教学中如果直接介绍变阻器的原理、结构、使用方法及注意事项，不仅学生易感到望而生畏，而且不利于培养学生的创新、探索能力。本课的教学内容分为三部分：变阻器的作用；滑动变阻器的原理的构造；滑动变阻器的使用。重点是滑动变阻器改变电流。

一、创设情境，引发探索，突出变阻器的作用。开始，先演示实际生活中的两个小实验，收音机的音量控制和简易调光灯的亮度调节，从学生知的电阻对电流的阻碍作用和影响导体大小的因素出发。提出课题：在生产和实验中，人们常常要通过改变接入电路的电阻来控制电路中的电流，想一想，怎样才能达到改变电阻的目的呢？这一具有探索性的问题，让学生在既有知识背景中从物理视角观察生活，“见物思理”，展开探索，寻找解决问题的方法。

二，分布探索、设计转化，理解变阻器的原理结构。

1，原理探索，要求学生先独立思考，再分小组讨论，然后选代表交流改变电阻器的可能方法。学生得出：换接不同材料，或不同长度，或不同面积的电阻线，可以改变电阻。我首先肯定：改变影响导体电阻大小因素中的任何一个都可以达到改变电阻的目的，接着要求学生从便于实际操作考虑，分析、比较利用哪一种方法改变电阻较合适，在学生认定一种方法后，让学生用实验验证，电路如图1所示，变阻器为一根1米长的锰铜线制作的直线型变阻器，提醒学生注意观察在电线上移动接线头的位置时灯泡亮度的变化情况和电流表的示数变化范围，并提出自己的感想。

2，技术探索，在实验观察后有学生提出改变电阻的目的是达到了，但从电流表示数的变化范围看，接入电路的电阻变化范围较小，教师把握时机，及时提出“怎样才能增大电阻的变化范围？”这一技术性问题，组织学生讨论，使学生理解科学与技术性问题的关系，体味科学技术运用的现实意义。学生从影响导体电阻大小因素的分析中的出，把握锰铜线换成路合金线，即用对电流阻碍作用大的电阻线，或使用横截面积比较小的电阻线，或换用长一点的电阻线以及同时考虑三个因素中的两个或三个，都可以增大电阻的变化范围，教师赞扬同学们的设计，并提出有兴趣的同学可以利用课余时间进行验证。现在比较以上设计，看哪一种设计能较大地改变接入电路电阻的变化范围？学生比较后肯定同时考虑三个因素的设计。

3，对照理解。这时，我指出：换用对电流阻碍作用较大，横截面积较小，长一点的电阻线是可以的，只是过长的电阻线，会占用较大的空间，由于生产、实验中不太方便，怎样改进这一装置呢？我们以上的设计与实验室中常用的滑动变阻器很相似，学生看课本上滑动变阻器构造的介绍，对照观察实验桌上的滑动变阻器，思考以下几下问题：

（1） 为什么滑片要紧压在线圈上？

（2） 为什么线圈表面要涂有绝缘漆，而与滑片接触处绝缘漆要刮去？

（3） 瓷筒、支架是导体吗？为什么？

（4） 滑动变阻器的结构示意图和符号分别如何表示？

在以上过程中，我以问题为线索，以实验为载体，分三个层次引导学生探索：1，怎样增大电阻的大小; 2,怎样增大电阻的变化范围; 3,电阻线过长，实验不方便怎样改进。逐步增加问题的难度，且后面的问题建立在学生当前问题解决后所发展出心智基础和所形成的研究能力的基础之上，构成一个呈阶梯状的系列问题系统，分步引导学生，从改变电阻的目的出发，在已有知识的基础上拓展，以改变接入电路中电阻线的长度为基本原理，设计直线型滑动变阻器，再转化为实际的滑动变阻器，让学生对照已有的滑动变阻器观察其结构，有助于学生深刻认识和理解滑动变阻器的结构和原理为其正确使用奠定了基础。

三，讨论分析，实验验证，初步掌握滑动变阻器的使用，在学生知道了滑动变阻器的原理和构造后，我就组织学生开展小组讨论：

（1）滑动变阻器上有四个接线柱，而接入电路时只需接两个，共有几种接法？在表中接线示意图上画出接线位置。

（2）在每种接法中，滑动变阻器哪部分有电流通过？滑片P自左向右移动时，电路中的电阻如何变化？电流如何变化？将其填入表中。

（3）哪几种接线不能起到改变电阻的作用？在学生小组讨论交流的基础上，展示表1，

要求学生用实验验证以上讨论的结论是否正确。实验前，先观察滑动变阻器铭牌上所标出的电阻值电流值，想一想各是什么意义？然后按图一的连线，将滑动变阻器分别按照6种接线方法接入电路，自左向右移动滑片P，观察电流表的示数变化情况，将观察结果填入表一中，并与分析得到的结论做比较，看是否符合？若实验中其他条件不变，只是使滑片P改为自右向左移动，那么变阻器的电阻和通过灯泡的电流将怎样变化？

学生实验后，我选择展示一个小组的实验记录，提问：（1）如何解释把线头M、N分别跟A、B和C、D连接时观察到的现象？（2）从实验记录中可以归纳出滑动变阻器的作用是什么？（3）滑动变阻器的正确接法是什么？学生进行小组讨论：当电路中接入变阻器后，在闭合开关前，变阻器的滑片应调到什么位置较好？为什么？

在学生认识了滑动变阻器原理接口的基础上，我再放手让学生探索，讨论其可能的接线方法，分析滑片移动时电阻的变化情况和电流的变化情况，再通过实验验证，最后讨论归纳出变阻器的作用、正确接线方法和使用注意事项，这样不但让学生在具体的情境中主动构建知识，而且对学生进行了科学方法的熏陶和严谨科学态度的教育。

本课我采用了让学生探索、自主学习的教学形式，着眼于学生的发展，强调学生在学习过程中的主导作用。全课分层引导，环环相扣，从问题解决方案的提出、器件设计、实验验证，到结论的推测与检验，均由学生完成，使学生“从做中学，从研中学在探索中感悟新知识，”充分体现了学生的能动性、参与性和自我意识的提升，使学生成为课堂的主人，这是我这一节课最深的体会。

参考文献：

1、中学物理

2、物理教师

3、初中物理教与学