二进制电阻箱——课程创新与开发的一点尝试
新课程要求教师是课程的建设者和开发者，本文简要介绍一个以实验器材为基础的建设新课程的实例。
在学生学习了《电阻的串并联》后，想到学生对电路设计的兴趣与电路设计在培养学生的创新精神和综合运用知识的能力方面的所特有的优势，结合学生提出的一些问题，我组织了一堂探讨电阻箱内部电阻器的连接情况的专题课，大致的教学流程如下：
1、讨论：不同档位上的电阻器是串联还是并联？同一档位上的电阻器是串联还是并联？（注：将一个复杂的问题分解为几个比较简单的问题，可使复杂的问题更加具体更加明确，也更容易分析处理。）
2、学生画×1档上的电阻器的连接图。（注：渗透从简单到复杂的研究方法，即先研究简单的问题，然后再逐步过渡到复杂的问题。具体地讲，先叫学生画×1档只能提供两到三个阻值的电阻器的电路图。）
3、针对绝大部分同学认为同一档位上的电阻器只能是并联而引导学生回顾滑动变阻器的结构和变阻的原理，强调若将环绕在瓷筒上的电阻线视为由许许多多一环环的小电阻串联而成的大电阻，那通过移动滑片改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的电阻就相当于通过改变接入电路中的小电阻的个数来改变接入电路中的电阻，启发学生思考同一档位上的电阻器串联行不行？要求学生画串联电路图。（注：培养学生思维的灵活性并渗透类比的研究方法。）
4、组织学生讨论串并联的优缺点，渗透理论与技术联系实际、特别是联系降低实际生产成本的原则。
5、学生阅读《中学百科全书物理卷P112电阻箱》（先速印好，每人或两人一份），讨论刷形开关的工作原理以及书中图2所示的电阻器的连接方式的好处。（注：培养学生看图能力并渗透技术创新的方法。）
6、讨论：书中图3所示的电阻箱内一共有多少个电阻器？能否在不减小电阻值的变化范围的前提下减少电阻器的个数呢？引导学生讨论图1所示的插头式电阻箱的原理，并思考其功能与图2所示的电阻箱的×1档的功能是否相同及优缺点。
7：讨论：若分别用阻值为8Ω、4Ω、2Ω和1Ω的四个电阻取代图1中从左到右的四个电阻，则图示电阻箱的阻值的变化范围为多少？阻值能否从0逐一增大到15Ω呢？引导学生回顾二进制，写出几个数字的二进制表达式，并与上图对应起来。启发学生对照十进制刷形开关式电阻箱的面板图画出二进制刷形开关式电阻箱的面板图，并进而设计出二进制电阻箱。（注：注意培养学生综合运用知识的能力与创新思维，注意引导学生领会感受数学在科学技术创新中的作用。）
8、作业：（1）、讨论两种进制的电阻箱的优缺点，探讨如何克服二进制电阻箱的缺点。（2）、画三进制开关式电阻箱的面板图。
后记：
电阻箱是常用的实验器材。一天上课时，我偶尔冒出了这样的一个问题，电阻箱内的电阻元件是如何连接的呢？下课后，我认真地思考了一番。自认为弄清楚了其内部结构后我到图书馆翻阅相关资料，发现实际的设计更为精妙——借助刷形开关，不仅所需的电阻器的个数更少，而且所用到的电阻器的种类也没多几种。
我进一步想，能不能设计出一种所用电阻器种类与个数都更少的电阻器呢？由此便有了二进制电阻箱的想法。当然，直到今天，这一想法在技术上仍不是可行的。虽然二进制电阻箱的想法在技术上仍然不可行，但我认为引导学生想想相关的问题对拓展学生的思维与视野应当是有帮助的。于是，就安排了上文所述的一堂开放式探究课。
在实验教学中不难发现，相当一部分学生对实验器材本身往往比对要做的实验（很多必做实验着实需要改进）更感兴趣。兴趣是最好的老师，若我们能在教学中将学生在这方面的兴趣与学生的学习有机结合起来，那对提高学生的科技素养显然能起到一种很特别的作用。
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