支架式教學(xué)案例3變阻器

1、支架式教學(xué)案例-“滑動變阻器”（初中物理）一、案例背景變阻器是電路中的一個(gè)重要元件。由于變阻器的部件較多，接法又有多種，而且在使用過程中又是動態(tài)變化的，而課本一下子就提到一個(gè)叫滑動變阻器的裝置，對學(xué)生來說，在變阻原理的理解上感到起點(diǎn)較高，對如何正確使用滑動變阻器學(xué)生更加感到難于接受。教師根據(jù)這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)真?zhèn)湔n、上課，但教學(xué)效果仍然欠佳，一部分學(xué)生學(xué)得很吃力，導(dǎo)致今后解決動態(tài)電路習(xí)題時(shí)，這些學(xué)生在電路中一看到滑動變阻器，就有心里障礙，就害怕。但究竟是什么原因？就是沒有搭建一些有效的支架，沒有激起學(xué)生的求知欲，沒有讓學(xué)生潛在的水平得以發(fā)展。為讓學(xué)生自如地構(gòu)建知識，學(xué)得既輕松又開心，后來，教

2、師以支架教學(xué)理論作為依托，對一些教學(xué)環(huán)節(jié)加以改進(jìn)。通過搭建一系列試驗(yàn)支架，降低探索難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，使他們的知識水平獲得攀升，最大程度地提高了教學(xué)效率，取得了良好的教學(xué)效果。二、理論依據(jù)支架式教學(xué)是以前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論為依據(jù)的。支架式教學(xué)是建構(gòu)主義的一種教學(xué)模式。支架原本指建筑行業(yè)中使用的腳手架，在這里用來形象地描述一種教學(xué)方式：學(xué)生被看作是一座建筑，學(xué)生的“學(xué)”就是在不斷地、積極地建構(gòu)自身的過程；而教師的“教”則是為學(xué)生搭建一個(gè)必要的腳手架，支持學(xué)生不斷地建構(gòu)自己，通過支架作用不停地將學(xué)生的智力從一個(gè)水平引導(dǎo)到另一個(gè)更高的水平，不斷建造

3、新的能力。三、案例情景（一）沒有運(yùn)用“支架式教學(xué)”理論時(shí)的教學(xué)教師出示調(diào)光臺燈實(shí)物，并當(dāng)堂演示調(diào)光臺燈亮度的變化，并引導(dǎo)學(xué)生觀察的同時(shí)讓學(xué)生提出問題：（投影）這種臺燈與其它的臺燈有什么不同的地方？調(diào)節(jié)旋鈕，臺燈的亮度有什么變化？教師演示：出示滑動變阻器，告訴學(xué)生它叫滑動變阻器，實(shí)驗(yàn)室中常用的儀器，將滑動變阻器、小燈泡串聯(lián)后接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，讓學(xué)生觀察小燈泡亮度，指出亮度變化都是由于滑動變阻器起作用。教師指出：調(diào)光臺燈的旋鈕，就相當(dāng)于滑動變阻器。引入新課：這節(jié)我們就研究滑動變阻器的作用、構(gòu)造、原理及使用方法然后，依次介紹滑動變阻器的作用、構(gòu)造、原理及使用方法。上述教學(xué)設(shè)計(jì)以知識的傳授

4、為主線，過分強(qiáng)調(diào)接受和掌握，在教學(xué)時(shí)，只講結(jié)論，缺少對知識的體驗(yàn), 師生之間缺乏及時(shí)的信息反饋，學(xué)生獲得知識基本上都是通過教師強(qiáng)加給的，教師并沒有留充足的時(shí)間讓學(xué)生去思考、去切實(shí)體驗(yàn)和感受過。學(xué)生處在被動接受的地位，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性被抑制，因而使學(xué)生對知識建構(gòu)發(fā)生困難。大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。這顯然不符合“課改”的基本精神，有必要嘗試對教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。（二）運(yùn)用“支架式教學(xué)”理論時(shí)的教學(xué)1、創(chuàng)設(shè)情境、引入課題（情景型支架）演示：在黑板上方掛上彩燈，讓彩燈由亮逐漸變暗、再由暗逐漸變亮，讓學(xué)生觀察思索其變化,思索其原因。目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī)，引發(fā)探究的問題。教師引導(dǎo)：燈泡亮

5、度的變化是由通過的電流引起的，我們知道，在電壓不變的條件下，要改變電流只有改變電阻。那么怎樣改變連入電路的電阻呢？彩燈的電阻變化是由改變電阻的什么因素引起的？2、學(xué)生探究（1）學(xué)生探究、理解原理（實(shí)驗(yàn)型支架）實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生會根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的三個(gè)因素（導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度）去猜想。然后讓學(xué)生選擇桌面上的器材（鉛筆芯、銅線、電爐絲、小燈泡、帶夾子的導(dǎo)線、開關(guān)、電源等），設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)節(jié)小燈泡亮暗的電路方案，并實(shí)際操作驗(yàn)證。圖1方案一（改變導(dǎo)體的材料）：如圖1所示，在M、N間分別接入不同材料的導(dǎo)體電阻，如銅絲和鉛筆芯，觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。方案二（改變

6、橫截面積）：如圖1所示，在M、N間改變導(dǎo)線橫截面積（分別接入1根筆芯與2根筆芯），觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。方案三（改變長度）：如圖1所示，在M、N間（有鄂魚夾）夾入一段鉛筆芯，使一端在鉛筆芯上自由滑動，通過改變接入電路中鉛筆芯的長度來改變接入電路中的電阻，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。交流評價(jià)（協(xié)作學(xué)習(xí)）讓完成以上3種不同類型的小組相互交流，并歸納篩選出這樣一個(gè)結(jié)果：改變導(dǎo)體的長度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結(jié)歸納出：彩燈亮度的改變實(shí)質(zhì)上是通過改變接入電路中導(dǎo)體的長度，來改變電阻，從而改變燈的亮度的。要想弄清其原理，我們先來學(xué)習(xí)一種

7、能改變電阻的器件變阻器。其實(shí)，根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)學(xué)生就已經(jīng)悟出變阻器的工作原理。（2）學(xué)生探究、熟悉結(jié)構(gòu)（問題型支架）通過下面一系列活動，師生討論，將一根電阻線逐漸改造成滑動變阻器，讓學(xué)生感悟科學(xué)家的研究方法和制作思想。問題1：電路中電阻改變較大，需要長的電阻線，導(dǎo)線較軟，容易打結(jié)使用不方便，為了方便使用，怎么辦？將電阻線繞成線圈，就像縫衣服的線繞在擱置上一樣。 問題2：線圈密繞、導(dǎo)致短路怎么辦？將電阻線涂絕緣漆繞在絕緣材料做的（瓷筒）支架問題3：為使電阻線連到電路中既不會短路又可改變電阻線的長度，怎么辦？配上附件：滑片、金屬棒問題4：為方便連入電路，加接線柱。最后展示滑動變阻器的實(shí)物。

8、（3）學(xué)生探究、學(xué)會使用（問題、實(shí)驗(yàn)型支架）提出問題：圖2第一個(gè)問題：要使燈泡和變阻器中的電流大小相同，變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？（如圖2）第二個(gè)問題：滑動變阻器在使用過程中，你能不能知道它連入電路的阻值大小如何變化？實(shí)驗(yàn)探究：關(guān)于“滑動變阻器的使用方法”，我又為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境（如圖3），組織學(xué)生討論滑動變阻器在使用過程中，它連入電路的阻值大小變化。圖3接著分小組各自制定的計(jì)劃進(jìn)行操作，嘗試改變燈泡的亮度。同時(shí)，教師巡視，并指導(dǎo)各實(shí)驗(yàn)小組將變阻器的實(shí)物連接、電路圖連接、及電路符號連接進(jìn)行對照，研究電阻變化的原理和規(guī)律。交流評價(jià)（協(xié)作學(xué)習(xí)）：各小組分別結(jié)合各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互討論，交流比較改

9、變燈亮暗的方法，共同歸納出： 能使變阻器電阻變化的接法有4種（“一上一下”）；圖4不能使變阻器電阻變化的接法有2種，其中“同下”電阻總是很大，而“同上”電阻總是很小。圖5本環(huán)節(jié)中重組了教材內(nèi)容，讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題實(shí)驗(yàn)探究交流評估”的探究過程，去主動突?！白冏杵鳌边@一教學(xué)重難點(diǎn)，使學(xué)生“不僅知其然，而且知所以然?！彼?、效果評價(jià)本節(jié)課，教師運(yùn)用支架教學(xué)理論，對以往的教學(xué)進(jìn)行了大膽的改進(jìn)，改進(jìn)后的課堂教學(xué)具備以下優(yōu)點(diǎn)：整堂課教學(xué)目標(biāo)的制定與教學(xué)過程的展開緊密相連，教學(xué)過程的展開，由淺入深，由表及里，環(huán)環(huán)相扣，各個(gè)環(huán)節(jié)上創(chuàng)設(shè)了有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)教學(xué)情境的必要手段或方法，為學(xué)生知識的建構(gòu)搭建了合理的支架，降