《变阻器》 课例编号:R9164(1)
课例赏析:工程迭代育思维 问题驱动促创新
——以“电阻器”一课为例
本节《电阻器》课例以“设计可调光台灯”为项目任务,引导学生从一根电阻丝开始,经历“直接调光→缠绕→紧密缠绕→涂绝缘漆→刮漆留路径”的完整迭代过程,最终自主建构出滑动变阻器的雏形。整节课以“发现问题—分析原因—提出改进—验证方案”为思维主线,将工程设计与物理原理深度融合,是一节充满创造活力的优质物理课。
一、真实任务:从生活需求走向工程实践
课例以两台台灯对比导入:学生台灯只能亮不能调光,教师台灯却能连续调光。“如何让你的灯泡亮度也发生变化?”这一真实需求瞬间点燃探究热情。学生迅速回顾改变电阻的四种方法,并一致选择“改变长度”作为最便捷方案。教师顺势提供电阻丝,让学生直接动手——课堂没有停留在理论讨论,而是立即进入实践状态。这种“需求驱动、做中学”的设计,使学生始终处于主动建构者的角色。
二、迭代思维:在“失败”中逼近最优解
本课最精彩之处在于精心设计的问题链与迭代路径。学生将电阻丝接入电路成功调光,但发现长电阻丝占用空间太大;缠绕在绝缘棒上解决了空间问题,却出现灯泡“闪烁”;紧密缠绕使灯不闪了,但又不能调光(短路);涂上绝缘漆解决了短路,却成了断路(鳄鱼夹接触不到);最后在绝缘层上刮出一条裸露路径,终于实现平滑调光且不短路。每一次“失败”都没有被回避,而是被转化为深入分析的契机。学生亲历了工程设计中“试错—改进—优化”的真实过程,深刻理解了绝缘漆、接触路径等设计细节的必要性。这种迭代思维训练,远比直接讲授滑动变阻器结构更有价值。
三、自主建构:从操作体验到规律提炼
在初步制作出变阻器雏形后,教师引导学生系统学习滑动变阻器的结构、接法与有效电阻判断。通过小组实验,学生将滑动变阻器以不同方式接入电路,观察灯泡亮度变化,填写记录表格。数据汇总后,学生自主归纳出“只有一上一下接法才能变阻”“有效电阻为滑片与下接线柱之间的电阻丝”“滑片靠近下接线柱阻值变小”等规律。教师追问“AB接法和CD接法为什么不行”,学生结合实物分析出“相当于定值电阻”和“相当于导线”的结论。这种从感性操作到理性概括的学习路径,使规律理解更深刻、记忆更牢固。
四、迁移应用:从滑动变阻器到电位器
课例没有止于实验室器材。教师展示台灯中的圆形旋钮——电位器,让学生尝试接入电路并旋转调光。学生发现其原理与滑动变阻器完全相同,只是以旋转方式改变接入电阻丝的长度。教师进一步追问“为什么电位器初始阻值最大”,引导学生理解“保护电路”的安全意识。这种迁移应用,让学生看到物理知识在生活中的广泛存在,增强了学习的价值感。
五、改进建议
刮漆环节部分学生操作不够细致,可提前准备备用件供其直接使用;接法探究实验时间略紧,可简化记录表格,聚焦主要接法;可增设一个“电阻丝上不同位置刮漆”的对比演示,帮助学生理解“为什么只留一条路径”的工程设计逻辑。
总结:本课例以工程迭代为主线,在真实问题解决中串联起滑动变阻器的全部核心知识。学生不仅是“学物理”,更是“做物理”“创物理”。教师的教学设计将科学思维、动手实践与合作探究有机统一,是一节既有思维深度又有实践张度的优质物理课。
《变阻器》全国青教赛获奖课例
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