楊湘玉
摘 要 文章從教材的整體結構和以“學科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學習與智能訓練融合于一體的角度談談電磁學的教法。
關鍵詞 結構 規(guī)律 融合 發(fā)展智力 培養(yǎng)能力
中圖分類號: G633.7 文獻標識碼:A
1電磁學教材的整體結構
電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式。電磁學的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學變成系統(tǒng)化、結構化的教學。對此,應從以下三個方面來認真分析教材:
1.1電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學生的思維能力。
場的方法是研究電磁學的一般方法。場是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。 “路”是“場”的一種特殊情況。 “場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎的?!皥觥笔请姶胚\動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法。
1.2物理知識規(guī)律物
物理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系,物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關系,并把這些關系用定律的形式表達出來。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎上進行的。但是,物理定律并不是絕對準確的,在實驗基礎上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的,對金屬導電、電解液導電適用,但對氣體導電是不適用的。歐姆定律的運用有對應關系。電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導體。
“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進行類比,可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念。
“電磁感應”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應定律和楞次定律。在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎,它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面。電磁感應的重點和核心是感應電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。
1.3通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著。運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場—磁場。磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。現(xiàn)在,科學實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。
運動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,所有磁現(xiàn)象都可以歸結為運動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場。電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波。
2以“學科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學習與智能訓練融合于一體
(1)場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學教學中一個極為重要的問題。第一章“電場”是學好電磁學的基礎和關鍵。電場強度、電勢、磁嘗磁感應強度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念。電場線、磁感線是形象地描述場分布的一種手段。要進行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強對場的理解。
(2)電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場不是力,電勢不是能等。場中不同位置場的強弱不同,可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹娙醭潭?。在電場中用電場力做功,說明場具有能量。通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了。
(3)認真做好演示實驗和學生實驗,使抽象的概念形象化,通過演示實驗是非常重要的措施。把各種實驗做好,不僅使學生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養(yǎng)和訓練。安排學生自己動手做實驗,加強對實驗現(xiàn)象的分析,引導學生從實驗觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力。從物理學的特點與對中學物理教學提出的要求來看,應著力培養(yǎng)學生的獨立實驗能力和自學能力,使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學生真正掌握科學知識體系上。
(4)培養(yǎng)學生綜合運用所學物理知識去分析和解決問題的能力。學習電磁學首先要抓住場和路這兩個方面,使學生正確理解基本概念,切實掌握基本規(guī)律。使學生明確:能量的不同形式,就是物質(zhì)運動的不同形式;能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式就是物質(zhì)運動由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式;能量不能創(chuàng)生也不能消滅,就是運動的不可消滅性。
總之,物理教學既要發(fā)展學生的智力,又要培養(yǎng)學生的能力。只有運用科學的方法將知識傳授給學生,加強學生的實驗能力和自學能力的培養(yǎng),調(diào)動學生的學習積極性,才能提高教學質(zhì)量endprint