電磁理論是一幢巨大而復(fù)雜的“科學(xué)殿堂”，它的各個部分彼此相輔相成、聯(lián)系密切，甚至有“牽一發(fā)而動全身”之勢，因而也就出現(xiàn)了這樣一種局面:一方面許多問題難于在物理教材和教學(xué)中講得十分深入和透徹;另一方面也不可能將它們斷然割舍。這樣，無論在學(xué)生的學(xué)習(xí)中，還是在教師的講授中，就會經(jīng)常出現(xiàn)一些疑難之處，產(chǎn)生一些師生需要進(jìn)一步研究、思考和討論的問題。粗看起來，這些問題似乎已經(jīng)“超綱”。但細(xì)細(xì)想來，對這些問題的認(rèn)識和理解恰恰十分有利于鼓舞學(xué)生們深入科學(xué)的奧秘殿堂的勇氣，以及勇于探索未知的科學(xué)意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，更有利于他們從科學(xué)嬗變的軌跡中領(lǐng)悟科學(xué)思想方法的精髓，從而使我們的物理教學(xué)能為學(xué)習(xí)者開啟科學(xué)的大門，而不是封閉他們認(rèn)識真理的道路。

學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué)、太抽象的情況，提出了“對電磁學(xué)教學(xué)中若干疑難問題的解析及CAI的實(shí)現(xiàn)”，使其成為電磁學(xué)課程教學(xué)的必要補(bǔ)充和拓展。主要內(nèi)容和 結(jié)論可歸納如下:

1.電磁場理論由于引入了力線的概念，從而使得非常抽象的靜電場獲得了形象化的直觀表達(dá)。然而，由于受理論計(jì)算和圖象顯示技術(shù)等因素的限制，目前的電磁學(xué)教材中，通常只能給出平面分布的點(diǎn)電荷系或具有較強(qiáng)對稱性、忽略邊界效應(yīng)的帶電體的電力線和等勢線的二維平面圖，這給靜電場分布的感性認(rèn)識帶來了一定的不便。利用計(jì)算機(jī)快速準(zhǔn)確的計(jì)算能力及其強(qiáng)大的圖形處理功能，在現(xiàn)有循跡法和微分法的基礎(chǔ)上，提出了微元疊加一切線法、微分一切線法以及方程法方法，成功地模擬了一些復(fù)雜帶電體的二維平面靜電場以及平面分布的點(diǎn)電荷系的電場沿空間某方向的變化趨勢。

2.在電磁波領(lǐng)域中，平面波的極化問題是教學(xué)中的一個難點(diǎn)。闡明幾個有關(guān)極化的基本概念問題之后，介紹了電磁波的極化概念，電磁波的合成與分解，旋向的判定。借助計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)Maple實(shí)現(xiàn)電磁波極化狀態(tài)的動態(tài)展示的做法。

3.運(yùn)用力和運(yùn)動的分解與合成方法，分析帶電粒子在正交電磁場中運(yùn)動的軌跡、速度和加速度，簡化了解題方法，并采用CAI課件描繪其運(yùn)動軌跡，使學(xué)生在強(qiáng)化物理概念的同時得到綜合能力的培養(yǎng)。

4.介質(zhì)球在點(diǎn)電荷電場中產(chǎn)生的電勢分布規(guī)律;同時由此推出了當(dāng)介質(zhì)球的電容率ε→∞時，介質(zhì)球在點(diǎn)電荷的電場中為等電勢體，以及金屬導(dǎo)體球在點(diǎn)電荷電場中產(chǎn)生的電勢分布規(guī)律。研究是為電磁學(xué)理論教學(xué)提供參考價值，幫助學(xué)生理解掌握電磁學(xué)知識，而且促使電磁學(xué)理論向更深更精更現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

教學(xué)中存在的問題:

1.教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜，教學(xué)法機(jī)械。現(xiàn)行的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容覆蓋廣，重點(diǎn)不突出。教師在演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，過多強(qiáng)調(diào)測量技能，學(xué)生往往是機(jī)械重復(fù)，處于被動地位。

2.缺少與學(xué)生的互動性。啟發(fā)式教學(xué)相對較少，學(xué)生主動問問題的也較少，教師比較難以把握教學(xué)的效果。解決這些問題的關(guān)鍵有:一是選擇合適的實(shí)驗(yàn)教材，使教材內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際情況相適應(yīng);二是對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，根據(jù)學(xué)生的接受能力做不同的取舍，不求千篇一律。三是選擇一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為選做內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選做兩個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

作者單位:貴州省興義市第八中學(xué)物理組