支架式教学案例

支架式教学案例-----“滑动变阻器”(初中物理）

一、案例背景

变阻器是电路中的一个重要元件。由于变阻器的部件较多，接法又有多种，而且在使用过程中又是动态变化的,而课本一下子就提到一个叫滑动变阻器的装置，对学生来说,在变阻原理的理解上感到起点较高，对如何正确使用滑动变阻器学生更加感到难于接受。教师根据这节课的教学内容的认真备课、上课,但教学效果仍然欠佳,一部分学生学得很吃力，导致今后解决动态电路习题时，这些学生在电路中一看到滑动变阻器,就有心里障碍，就害怕。但究竟是什么原因?就是没有搭建一些有效的支架,没有激起学生的求知欲，没有让学生潜在的水平得以发展。为让学生自如地构建知识，学得既轻松又开心,后来,教师以支架教学理论作为依托,对一些教学环节加以改进。通过搭建一系列试验支架,降低探索难度，激发学生的学习兴趣,充分发挥学生的潜能,使他们的知识水平获得攀升，最大程度地提高了教学效率,取得了良好的教学效果。

二、理论依据

支架式教学是以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的。支架式教学是建构主义的一种教学模式。支架原本指建筑行业中使用的脚手架，在这里用来形象地描述一种教学方式:学生被看作是一座建筑,学生的“学”就是在不断地、积极地建构自身的过程;而教师的“教”则是为学生搭建一个必要的脚手架,支持学生不断地建构自己,通过支架作用不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平，不断建造新的能力。

三、案例情景

(一)没有运用“支架式教学”理论时的教学

教师出示调光台灯实物,并当堂演示调光台灯亮度的变化,并引导学生观察的同时让学生提出问题：(投影）

①这种台灯与其它的台灯有什么不同的地方?

②调节旋钮,台灯的亮度有什么变化？

教师演示：出示滑动变阻器，告诉学生它叫滑动变阻器,实验室中常用的仪器,将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路,闭合开关,移动滑片，让学生观察小灯泡亮度，指出亮度变化都是由于滑动变阻器起作用。

教师指出:调光台灯的旋钮,就相当于滑动变阻器。

引入新课:这节我们就研究滑动变阻器的作用、构造、原理及使用方法．然后,依次介绍滑动变阻器的作用、构造、原理及使用方法。

上述教学设计以知识的传授为主线,过分强调接受和掌握，在教学时,只讲结论，缺少对知识的体验, 师生之间缺乏及时的信息反馈,学生获得知识基本上都是通过教师强加给的，教师并没有留充足的时间让学生去思考、去切实体验和感受过。学生处在被动接受的地位,学生学习物理的积极性被抑制，因而使学生对知识建构发生困难。大大降低了学生的学习兴趣和热情。这显然不符合“课改”的基本精神,有必要尝试对教学方法进行改进。

(二)运用“支架式教学”理论时的教学

1、创设情境、引入课题(情景型支架)

演示：在黑板上方挂上彩灯,让彩灯由亮逐渐变暗、再由暗逐渐变亮，让学生观察思索其变化,思索其原因。目的是激发学生的学习兴趣与动机，引发探究的问题。

教师引导：灯泡亮度的变化是由通过的电流引起的，我们知道，在电压不变的条件下，要改变电流只有改变电阻。那么怎样改变连入电路的电阻呢？彩灯的电阻变化是由改变电阻的什么因素引起的?

2、学生探究

（1)学生探究、理解原理(实验型支架)

实验探究：学生会根据影响导体电阻大小的三个因素(导体的材料、横截面积和长度)去猜想。然后让学生选择桌面上的器材（铅笔芯、铜线、电炉丝、小灯泡、带夹子的导线、开关、电源等)，设计一个调节小灯泡亮暗的电路方案，并实际操作验证。

图1

方案一（改变导体的材料）:如图1所示，在M、N间分别接入不同材料的导体电阻，如铜丝和铅笔芯，观察小灯泡的亮度变化,观察并记录小灯泡的亮度变化,并加以比较。

方案二（改变横截面积)：如图1所示，在Ｍ、Ｎ间改变导线横截面积（分别接入1根笔芯与2根笔芯)，观察小灯泡的亮度变化，观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

方案三（改变长度）:如图1所示,在M、N间（有鄂鱼夹)夹入一段铅笔芯,使一端在铅笔芯上自由滑动，通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接入电路中的电阻,观察并记录小灯泡的亮度变化，并加以比较。

交流评价(协作学习)让完成以上3种不同类型的小组相互交流,并归纳筛选出这样一个结果:改变导体的长度能较方便地改变小灯泡的亮度。最后师生共同总结归纳出:彩灯亮度的改变实质上是通过改变接入电路中导体的长度,来改变电阻,从而改变灯的亮度的。要想弄清其原理,我们先来学习一种能改变电阻的器件──变阻器。其实,根据上面的实验学生就已经悟出变阻器的工作原理。

（２)学生探究、熟悉结构（问题型支架)

通过下面一系列活动，师生讨论,将一根电阻线逐渐改造成滑动变阻器，让学生感悟科学家的研究方法和制作思想。

问题1:电路中电阻改变较大，需要长的电阻线,导线较软，容易打结使用不方便,为了方便使用，怎么办？将电阻线绕成线圈，就像缝衣服的线绕在搁置上一样。

问题2:线圈密绕、导致短路怎么办？

将电阻线涂绝缘漆绕在绝缘材料做的（瓷筒)支架

问题3:为使电阻线连到电路中既不会短路又可改变电阻线的长度，怎么办?

配上附件:滑片、金属棒

问题4:为方便连入电路,加接线柱。

最后展示滑动变阻器的实物。

(3)学生探究、学会使用(问题、实验型支架）

提出问题:

第一个问题：要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应该与灯泡串联还是并联？（如图２)

第二个问题: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如何变化?

实验探究：

关于“滑动变阻器的使用方法”，我又为学生创设实验情境（如图3）,组织学生讨论滑动变阻器在使用过程中，它连入电路的阻值大小变化。

接着分小组各自制定的计划进行操作,尝试改变灯泡的亮度。同时,教师巡视，并指导各实验小组将变阻器的实物连接、电路图连接、及电路符号连接进行对照,研究电阻变化的原理和规律。

图3

图2