淺談缺點列舉法的應用

張艷丹

摘要：滑動變阻器是初中科學電學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是學生解電學綜合題的關鍵。雖然，每位科學教師在教學過程中都是強調重點內容，但依然出現很多學生對滑動變阻器的知識點掌握不牢固，致使在考試中頻頻出錯。應用缺點列舉法，經歷滑動變阻器原理的“破解”過程，有助于學生對滑動變阻器的認知，有助于學生創新能力的培養，有助于學生科學素養的提升。

關鍵詞：滑動變阻器；原理；缺點列舉法

初中科學課程是以對科學本質的認識為基礎、以提高學生科學素養為宗旨的綜合課程。現階段，中國的基礎教育已取得矚目的成就，但學生科學素養不高，其中一個很重要的原因是學生的“原理意識”淡薄，缺乏對實驗儀器和工具的制作原理、工作原理的學習與領悟。如何讓學生經歷初中科學課程中關于儀器和工具內容的學習過程，包括探究儀器的原理、制作過程等，從而完善學生的學習方式，達到培養學生的探究能力、創造力、提高學習興趣的目的，是當前初中科學課程中亟待解決的問題。下面，筆者以“滑動變阻器”為例，應用缺點列舉法，淺談其制作原理、工作原理的學習，從最根本處了解滑動變阻器，讓學生自己設計出一個滑動變阻器。

教學過程中，運用一些“科學方法”（如缺點列舉法、反證法、組合法等），以相關的儀器和工具為探究對象，形成幾種不同的探究學習模式，并讓學生經歷相應的探究學習過程，從而提高學生的科學探究能力和創造力。

一、缺點列舉法的概述

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

二、缺點列舉法的作用

缺點列舉法可以使人們通過思維發散去發現問題，并形成反駁意識，最終通過尋找解決問題的辦法培養創造力。在課堂中，缺點列舉法還能夠讓學生更加明確解決問題的目的性，使學生清楚學習知識是為了解決日常生活及生產中存在的問題，從而進一步激發他們的學習積極性和創造欲望。

三、缺點列舉法的應用

（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。

缺點列舉：針對初步方案，列舉缺點或需要改進之處。

缺點改進：通過對初步方案中各種缺點的改進，找到解決問題的最佳方案。

解決問題：通過最佳方案的實際運用，檢驗該方案的可行性，從而得出結論，解決問題。

（二）應用

在教學時，應用“嘗試解決——缺點列舉”探究模式，教師先提出一個要解決的實際問題“如何改變小燈泡的亮度”，并給學生提供一些簡單器材進行儀器的制作，再讓學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行缺點列舉，并討論改進的方法，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夾住（如圖1），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夾住（如圖1），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際操作中可行，方便快捷。缺點：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：小燈泡亮度變化不明顯，鱷魚夾需要移動長距離，電流表示數才有變化，這種改變長度的方法在實際操作中不可行。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際操作中可行，方便快捷。缺點：鱷魚夾還需要移動較長距離，導線裸露，容易“觸電”，不安全。方案4小燈泡亮度變化比較明顯。缺點：操作不是很簡單，增加合金絲數量即增大導體的橫截面積，這種改變橫截面積的方法在實際操作中不可行。方案5小燈泡亮度變化比較明顯。缺點：操作不簡單，加熱過程有一定的危險性，這種加熱改變溫度的方法在實際操作中不可行。

4.改進方法：綜合以上方案，改變小燈泡的亮度即改變電阻的大小，實際操作中最為可行的是改變導體的長度。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的基礎進行改進，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。

在整個教學過程中，借小小的滑動變阻器如此巧妙的設計，讓學生逐漸明白滑動變阻器是什么，做什么用的。在教師引領下，經歷“探索、發現”以及體驗過程，學生能夠真正領悟到科學器材的原理，領悟到器材巧妙的設計，領略到設計者出眾的智慧。這樣教學過程，學生的創新意識、創新能力得到激發和培養，學生的科學素養得到有效的培養與提高。

參考文獻：

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