張艷丹

摘要：滑動變阻器是初中科學(xué)電學(xué)部分的一個重要元件，是電路的重要組成部分，熟練掌握它的制作原理和工作原理等知識點(diǎn)是學(xué)生解電學(xué)綜合題的關(guān)鍵。雖然，每位科學(xué)教師在教學(xué)過程中都是強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容，但依然出現(xiàn)很多學(xué)生對滑動變阻器的知識點(diǎn)掌握不牢固，致使在考試中頻頻出錯。應(yīng)用缺點(diǎn)列舉法，經(jīng)歷滑動變阻器原理的“破解”過程，有助于學(xué)生對滑動變阻器的認(rèn)知，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：滑動變阻器；原理；缺點(diǎn)列舉法

初中科學(xué)課程是以對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識為基礎(chǔ)、以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的綜合課程?，F(xiàn)階段，中國的基礎(chǔ)教育已取得矚目的成就，但學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)不高，其中一個很重要的原因是學(xué)生的“原理意識”淡薄，缺乏對實(shí)驗(yàn)儀器和工具的制作原理、工作原理的學(xué)習(xí)與領(lǐng)悟。如何讓學(xué)生經(jīng)歷初中科學(xué)課程中關(guān)于儀器和工具內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程，包括探究儀器的原理、制作過程等，從而完善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)造力、提高學(xué)習(xí)興趣的目的，是當(dāng)前初中科學(xué)課程中亟待解決的問題。下面，筆者以“滑動變阻器”為例，應(yīng)用缺點(diǎn)列舉法，淺談其制作原理、工作原理的學(xué)習(xí)，從最根本處了解滑動變阻器，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)出一個滑動變阻器。

教學(xué)過程中，運(yùn)用一些“科學(xué)方法”（如缺點(diǎn)列舉法、反證法、組合法等），以相關(guān)的儀器和工具為探究對象，形成幾種不同的探究學(xué)習(xí)模式，并讓學(xué)生經(jīng)歷相應(yīng)的探究學(xué)習(xí)過程，從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)造力。

一、缺點(diǎn)列舉法的概述

缺點(diǎn)列舉法是一種創(chuàng)造學(xué)技法，它是以挑剔的眼光看待被研究的問題，找到它的缺點(diǎn)或不完美之處，然后針對這些缺點(diǎn)找到解決的方法。

二、缺點(diǎn)列舉法的作用

缺點(diǎn)列舉法可以使人們通過思維發(fā)散去發(fā)現(xiàn)問題，并形成反駁意識，最終通過尋找解決問題的辦法培養(yǎng)創(chuàng)造力。在課堂中，缺點(diǎn)列舉法還能夠讓學(xué)生更加明確解決問題的目的性，使學(xué)生清楚學(xué)習(xí)知識是為了解決日常生活及生產(chǎn)中存在的問題，從而進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造欲望。

三、缺點(diǎn)列舉法的應(yīng)用

（一）操作流程

提出問題：提出要解決的問題。

嘗試解決：找到解決該問題的初步方案。

缺點(diǎn)列舉：針對初步方案，列舉缺點(diǎn)或需要改進(jìn)之處。

缺點(diǎn)改進(jìn)：通過對初步方案中各種缺點(diǎn)的改進(jìn)，找到解決問題的最佳方案。

解決問題：通過最佳方案的實(shí)際運(yùn)用，檢驗(yàn)該方案的可行性，從而得出結(jié)論，解決問題。

（二）應(yīng)用

在教學(xué)時，應(yīng)用“嘗試解決——缺點(diǎn)列舉”探究模式，教師先提出一個要解決的實(shí)際問題“如何改變小燈泡的亮度”，并給學(xué)生提供一些簡單器材進(jìn)行儀器的制作，再讓學(xué)生通過自制的儀器粗略地解決提出的問題，然后針對自制儀器進(jìn)行缺點(diǎn)列舉，并討論改進(jìn)的方法，最后制作成一個相對精致的儀器。

1.提出問題：如何改變小燈泡的亮度？

2.嘗試解決：小燈泡亮度的變化說明什么？進(jìn)一步得出：燈泡亮度變化——電流變化——電壓不變時電阻變化。

圖1

（1）方案1：將鉛筆芯接入電路，用鱷魚夾MN夾?。ㄈ鐖D1），保持鱷魚夾M不動，移動鱷魚夾N，改變鉛筆芯接入電路中的長度，從而改變小燈泡的亮度。

（2）方案2：改將銅絲接入電路，同方案1，從而改變小燈泡的亮度。

（3）方案3：改將鎳鉻合金絲接入電路，同方案1，從而改變小燈泡的亮度。

（4）方案4：將一根鎳鉻合金絲接入電路，用鱷魚夾MN夾住（如圖1），保持MN位置不變，接入另一根鎳鉻合金絲，同理再接入第三根鎳鉻合金絲，從而改變小燈泡的亮度。

（5）方案5：將一根鎳鉻合金絲接入電路，用鱷魚夾MN夾?。ㄈ鐖D1），用酒精燈給鎳鉻合金絲加熱，從而改變小燈泡的亮度。

3.缺點(diǎn)列舉：方案1操作簡單，小燈泡亮度變化明顯，這種改變長度的方法在實(shí)際操作中可行，方便快捷。缺點(diǎn)：鉛筆芯比較容易折斷，移動過程會把手染黑。方案2操作比較簡單，材料不容易折斷，也不“污染”手。缺點(diǎn)：小燈泡亮度變化不明顯，鱷魚夾需要移動長距離，電流表示數(shù)才有變化，這種改變長度的方法在實(shí)際操作中不可行。方案3操作比較簡單，小燈泡亮度變化比較明顯，鱷魚夾需要移動的距離明顯縮短，這種改變長度的方法在實(shí)際操作中可行，方便快捷。缺點(diǎn)：鱷魚夾還需要移動較長距離，導(dǎo)線裸露，容易“觸電”，不安全。方案4小燈泡亮度變化比較明顯。缺點(diǎn)：操作不是很簡單，增加合金絲數(shù)量即增大導(dǎo)體的橫截面積，這種改變橫截面積的方法在實(shí)際操作中不可行。方案5小燈泡亮度變化比較明顯。缺點(diǎn)：操作不簡單，加熱過程有一定的危險(xiǎn)性，這種加熱改變溫度的方法在實(shí)際操作中不可行。

4.改進(jìn)方法：綜合以上方案，改變小燈泡的亮度即改變電阻的大小，實(shí)際操作中最為可行的是改變導(dǎo)體的長度。鉛筆芯雖然電阻大但容易折斷又“污染”手，又考慮鱷魚夾移動距離，因此采用電阻大的鎳鉻合金絲代替最為理想。在方案3的基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，為了縮短鱷魚夾移動的距離，可以將鎳鉻合金絲繞在絕緣筒上，并在其表面涂抹絕緣漆，雖然解決了觸電問題，但又陷入“矛盾”之中，為后續(xù)滑動變阻器與滑片連接處刮掉絕緣漆鋪墊了器材制作方向。

5.解決問題：將涂有絕緣漆鎳鉻合金絲繞在絕緣的瓷筒上，滑片接觸的地方刮掉絕緣漆，移動滑片，通過改變接入電路中電阻絲的長度改變電阻，這就是滑動變阻器的原理。

在整個教學(xué)過程中，借小小的滑動變阻器如此巧妙的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生逐漸明白滑動變阻器是什么，做什么用的。在教師引領(lǐng)下，經(jīng)歷“探索、發(fā)現(xiàn)”以及體驗(yàn)過程，學(xué)生能夠真正領(lǐng)悟到科學(xué)器材的原理，領(lǐng)悟到器材巧妙的設(shè)計(jì)，領(lǐng)略到設(shè)計(jì)者出眾的智慧。這樣教學(xué)過程，學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力得到激發(fā)和培養(yǎng)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到有效的培養(yǎng)與提高。

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