管雪琴

【摘 要】高考物理電學(xué)實驗試題要求學(xué)生能靈活地運用物理研究的基本思想和實驗方法處理問題。電學(xué)演示實驗的教學(xué)需要教師對實驗進(jìn)行巧妙的設(shè)計，并運用一切可以幫助實現(xiàn)更好教學(xué)效果的手段。

【關(guān)鍵詞】物理；電學(xué)；演示實驗

近年來，隨著新課程改革的進(jìn)行，高考物理電學(xué)實驗試題也發(fā)生了明顯的變化，從考查教材中的基礎(chǔ)實驗內(nèi)容，逐漸向綜合性、設(shè)計性方向發(fā)展。這些實驗試題要求學(xué)生基于高中物理理論，靈活地運用物理研究的基本思想和實驗方法處理問題，充分體現(xiàn)了新課改的精神，強(qiáng)化了高考選拔人才的功能。因此，高中物理電學(xué)演示實驗教學(xué)既要使學(xué)生掌握最基本最具有普遍意義的實驗原理和方法，也要順應(yīng)新課改要求，不斷創(chuàng)新。

一、掌握基本的實驗原理和方法

實驗原理是實驗設(shè)計的根本依據(jù)和起點。任何一個新問題的解決都可以在教材中的演示實驗或分組實驗中找到可以遷移的實驗原理。所以教師應(yīng)在演示實驗教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并真正理解最基本的實驗原理和方法，而不是僅僅停留在形式上機(jī)械地記憶實驗原理。在電學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)教會學(xué)生掌握并熟練使用電學(xué)的基本儀器：電流表、電壓表、穩(wěn)壓器、電阻絲、滑動電阻器等，向?qū)W生講解清楚這些基本儀器的構(gòu)造，使用原理，使用范圍，如何讀數(shù)和如何修正實驗誤差等。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能看懂并熟練掌握基本電路圖的繪制。教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在電學(xué)的演示實驗及自主實驗中勤動腦勤思考，學(xué)會細(xì)致觀察，準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)，規(guī)范書寫實驗報告，深入反思實驗結(jié)果，能獨立進(jìn)行誤差分析等多重環(huán)節(jié)。

如： 電阻測量的方法有很多，其中最基本的就是伏安法。教師在演示實驗教學(xué)中需要教會學(xué)生用電流表和電壓表測量電流和電壓，這是最基本的操作要求；需要引導(dǎo)學(xué)生掌握電流表和電壓表的改裝原理，掌握測量電阻的其它方法。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生才能靈活運用基礎(chǔ)知識解決以下問題：電流表的內(nèi)接、外接選擇；滑動變阻器分壓、限流式的選擇；實驗器材的選擇、表頭的改裝及其它變式問題。

二、利用仿真軟件設(shè)計電學(xué)演示實驗

在高中的物理電學(xué)實驗教學(xué)過程中，一些實驗是不需要教師進(jìn)行親自操作演示的，一些仿真軟件可以為我們提供一個設(shè)備完善的綜合性實驗室，通過它，可以讓學(xué)生不必真的用手去操作就可以完成在一個虛擬實驗室中的實驗。因此，學(xué)生和教師不用擔(dān)心實驗中的器材會受損，或者是出現(xiàn)安全問題。有了仿真軟件的幫助，教師可以知道學(xué)生在物理電學(xué)實驗學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮自己的想象力，將自己的一些想法和假設(shè)通過虛擬實驗進(jìn)行大膽驗證。這對于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力具有很好地效果。

就實驗演示的角度來說，確定明確的實驗?zāi)繕?biāo)，可以促使我們獲得更好的實驗教學(xué)效果，而為了達(dá)到理想的電學(xué)實驗效果，可以督促我們更好地去準(zhǔn)備、設(shè)計、改進(jìn)實驗。所以，教師首先應(yīng)當(dāng)具備充足的知識和全面的技能，了解每一個演示實驗都是對應(yīng)著教材中的一部分知識內(nèi)容的，演示實驗的最終目的就是讓學(xué)生通過觀察實驗來更牢固地掌握相關(guān)知識。而通過使用仿真軟件，可以達(dá)到理想的實驗效果，學(xué)生通過觀察仿真實驗，能更好地掌握實驗中涉及到的物理知識，并再將這些知識應(yīng)用到解釋物理現(xiàn)象和生活中的一些其他現(xiàn)象中。從這一點看，仿真軟件可以幫助我們達(dá)到更好的教學(xué)效果。通過仿真軟件，可以讓學(xué)生設(shè)計不同的實驗方案，讓學(xué)生大膽地進(jìn)行多次獨立的實驗嘗試，對不同的方案進(jìn)行對比、思考、分析，從而鍛煉學(xué)生舉一反三的學(xué)習(xí)能力。

三、了解實驗難點進(jìn)行創(chuàng)新思維突破

在高中物理電學(xué)演示實驗教學(xué)中，一些抽象的物理概念和物理定律讓部分高中學(xué)生理解起來十分困難，因此高中物理教師進(jìn)行實驗教學(xué)的過程中要幫助學(xué)生形成自己的物理知識體系，提供條件幫學(xué)生們創(chuàng)設(shè)思維臺階，實現(xiàn)對物理實驗難點理解上的突破。

如，在高中物理知識中，自感現(xiàn)象對于學(xué)生們來說實在是看不見摸不著，因此理解起來就會遇到困難。為此，教師可以專門設(shè)計一個演示實驗的小游戲幫助學(xué)生更加深刻的體驗一回自感現(xiàn)象，形成完善的物理概念系統(tǒng)。提出問題：有一個通電線圈，當(dāng)其中的電流發(fā)生變化的時候，它就會產(chǎn)生一個變化的磁場，而這個變化的磁場同時也會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但是線圈自身能不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？在這個問題下，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行名為千人震實驗的游戲，如圖所示。

圖中的裝置有干電池兩節(jié)，線圈一個，開關(guān)一個。這些簡單的器材組成一個回路，在線圈的兩端分別引出兩根導(dǎo)線，由班上12名同學(xué)手拉手按圖中的方式與線圈并聯(lián)。兩端的同學(xué)手握裸露的導(dǎo)線，這樣人體接入電路。

接下來就是實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師提示同學(xué)們互相拉好手，兩端的同學(xué)握緊導(dǎo)線，然后教師閉合開關(guān)，同學(xué)們并沒有什么反應(yīng)也沒有觸電的感覺。接下來教師再迅速的斷開開關(guān)，這時學(xué)生有了明顯觸電的感覺，有的被電的跳了起來，至此試驗完成，同學(xué)們感覺驚險刺激，印象十分深刻。接著馬上進(jìn)行實驗分析：當(dāng)開關(guān)閉合時，12名同學(xué)兩端的電壓大約是3V，而人體的電阻較大，因此同學(xué)們沒有觸電的感覺。而當(dāng)開關(guān)斷開，由于線圈的存在，流過線圈的電流突然減小，而穿過線圈的磁通量也同樣減小，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈中的感應(yīng)電動勢較大，這就使同學(xué)們有了比較強(qiáng)烈的觸電感。電路中的這個現(xiàn)象，我們就叫它為自感現(xiàn)象，其中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為自感電動勢?？梢?，通過讓學(xué)生們參與到新奇的實驗中，親自體驗實驗，易于理解知識難點。利用創(chuàng)新性的實驗?zāi)軌蛴行黄茖W(xué)生自身的思維限制，更加牢固地掌握物理概念。

綜上所述，高中物理電學(xué)演示實驗的教學(xué)需要教師對實驗進(jìn)行巧妙的設(shè)計，并運用一切可以幫助實現(xiàn)更好教學(xué)效果的手段。只有這樣，演示實驗才能對學(xué)生學(xué)習(xí)物理起到刺激作用，激發(fā)他們的探索欲望，才能進(jìn)一步提高教學(xué)效果。