蔣曉娟

《考試大綱》中對(duì)于實(shí)驗(yàn)與探究能力提出了“能運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和所給的實(shí)驗(yàn)儀器去解決問題，包括簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”的要求，因此，在注重課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)給予足夠的重視.電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是近年高考實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)、熱點(diǎn)，也是教學(xué)的難點(diǎn)，筆者就高中物理電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作簡(jiǎn)單探討.

一、突破實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)，滲透思想方法

電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，很多學(xué)生遇到這類題常常毫無頭緒，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，無法設(shè)計(jì)出合理可行的實(shí)驗(yàn)方案.這主要是因?yàn)槠綍r(shí)缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法的歸納，對(duì)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)掌握不到位，或知識(shí)方法運(yùn)用不熟練.教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生突破電學(xué)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，歸納、滲透實(shí)驗(yàn)中常用的思想方法.

難點(diǎn)一，電阻的測(cè)定.這是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常見的問題，在高考中出現(xiàn)頻率也較高，主要有伏安法、安安法、伏伏法、比較法、等效替代法等，具體選用哪種方法要由所給儀器來決定.

難點(diǎn)二，控制電路的選擇.控制電路主要有滑動(dòng)變阻器的限流式、分壓式兩種接法，限流式接法適用于測(cè)量電阻阻值小于滑動(dòng)變阻器的總電阻或兩者相差不多，且電壓、電流不要求從零開始的情況.有三種情形則必須用分壓式接法：一是要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)；二是滑動(dòng)變阻器阻值太小，限流限不住；三是滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)元件的電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器不能獲得有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).在兩種電路均可的情況下，考慮到經(jīng)濟(jì)、方便的原則，優(yōu)先采用限流式.

難點(diǎn)三，測(cè)量電路的選擇.測(cè)量電路主要有電流表的內(nèi)接法、外接法兩種方式.在具體實(shí)驗(yàn)中可用阻值比較法、臨界值計(jì)算法或?qū)嶒?yàn)試觸法來選擇恰當(dāng)?shù)慕臃?難點(diǎn)四，儀器的選擇.如選擇電表時(shí)一般先要對(duì)電路中的電流或電壓最大值、最小值進(jìn)行估算，再依據(jù)安全精確的原則挑選電表，最大值不能超過其量程，最小值一般在其量程的1/3左右.若沒有符合要求的電表，在實(shí)驗(yàn)條件許可的情況下可以將電表進(jìn)行改裝，以達(dá)到合適的量程.

二、精心設(shè)置問題，導(dǎo)引物理思維

物理教學(xué)只有注重學(xué)生思維的培養(yǎng)，才能不斷提高學(xué)生的素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)展的內(nèi)力.在實(shí)際教學(xué)過程中，不少教師為了省時(shí)間趕進(jìn)度，在講解題目時(shí)經(jīng)常把正確答案直接給學(xué)生，就題論題，這樣做往往會(huì)抑制學(xué)生思維能力的提升.教師應(yīng)該讓學(xué)生充分思考，暴露出他們可能出現(xiàn)的問題，然后在教師的引導(dǎo)下，對(duì)這些問題逐個(gè)擊破，讓學(xué)生真正弄懂、弄透其中的緣由.在教學(xué)過程中，可以通過選取典型例題、精心設(shè)置問題，讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)問題中不斷的思考，掌握解題技巧，提升思維能力，鞏固物理方法.

例如，在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：A.直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻可不計(jì)），B.直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻為0.1Ω），C.直流電流表（量程0～600mA，內(nèi)阻為5Ω），D.直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻為15kΩ），E.直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻為6kΩ），F(xiàn).滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A），G.滑動(dòng)變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A），H.電阻箱一個(gè)（符號(hào)為，0～9999.9Ω，最小調(diào)節(jié)量0.1Ω）.實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端電壓從零開始變化至額定電壓5V，且電表讀數(shù)相對(duì)誤差較小.

（1）以上器材中電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （均用序號(hào)字母表示）；

（2）畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖.

筆者發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生都會(huì)選量程為600mA的電流表.教師可以提問：選3A的電流表行嗎？從而引發(fā)學(xué)生更深入地思考電表選擇時(shí)應(yīng)注意的原則.選電壓表時(shí)，很多學(xué)生錯(cuò)選15V量程的電壓表.教師可以提問：為什么不選3V量程的電壓表？選15V量程的電壓表有沒有不妥的地方？有什么辦法可以同時(shí)滿足安全、精確的原則？學(xué)生在一個(gè)個(gè)問題的引導(dǎo)中，就比較容易想到利用電阻箱將小量程電壓表進(jìn)行改裝，擴(kuò)大其量程.對(duì)于控制電路以及測(cè)量電路的選擇，可以讓學(xué)生自己說出其選擇的依據(jù).

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望

教學(xué)如果脫離實(shí)際，一味地講理論，這樣的課堂一定是枯燥乏味的，學(xué)生必然不感興趣.所以我們時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在課堂上沉默寡言，毫無生氣.但是，學(xué)生一旦走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室就情緒高漲，表現(xiàn)出一幅興趣盎然、躍躍欲試的模樣.也許他們并不都是帶著明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖哌M(jìn)實(shí)驗(yàn)室的，但至少說明他們?cè)谶@樣的情境中是歡快的，是自發(fā)的去學(xué)習(xí)、去實(shí)踐的，在這樣的氛圍中教學(xué)才能得到高效.電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，最好的方法莫過于讓學(xué)生真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性.如果對(duì)電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)僅滿足于紙上談兵，學(xué)生就會(huì)養(yǎng)成“眼高手低”的壞毛病.