覃青春
摘要:《電磁感應》章節(jié)中的演示實驗是高中物理電磁學學習過程中的重要部分,是學習的重點.雖然實驗過程比較容易,但如何能夠通過實驗演示教學,訓練學生的物理思維,激發(fā)學生的思考,仍是值得物理教師仔細研究、分析的一項課題.本文筆者以《電磁感應》章節(jié)的演示實驗為例,對高中物理演示實驗的教學方法作簡要探討.
關(guān)鍵詞:高中物理 演示實驗教學 教學研究 電磁感應
高中是培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)的重要階段,力學和電學等基礎(chǔ)物理學的發(fā)展基礎(chǔ)都是物理實驗.所以,在實驗課的教學過程中加強對學生物理思維的鍛煉,強化學生對物理學發(fā)展重要階段的歷史知識的學習,對于學生核心素養(yǎng)的提高有重大的意義.
一、高中物理課本中《電磁感應》一章演示實驗
的教學內(nèi)容
在高中物理課本《電磁感應》一章中,實驗內(nèi)容比較多.這樣設(shè)置的目的是讓學生能對電磁感應現(xiàn)象、楞次定律、自感和互感、渦流等物理現(xiàn)象規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程有直觀的認識.在各個實驗的教學過程中,如果僅僅是按部就班地對實驗進行演示,則只能夠使學生粗略掌握所講授的物理知識,很難對學生的物理思維和物理素養(yǎng)有比較大的提高.
二、通過教師的科學引導鍛煉學生的物理思維
1.通過對電磁感應發(fā)現(xiàn)歷史的講解,加強學生對物理學發(fā)展的了解.
物理學的發(fā)展有其特定的規(guī)律.力學、光學以及電磁學等都是物理學發(fā)展的重要階段,這些階段,實驗扮演著重要的角色.而量子物理學的發(fā)展除了實驗輔助,更需要高等數(shù)學的知識來進行計算和驗證.高中階段的物理課程中所涉及的電磁學結(jié)論大多是通過物理實驗進行驗證和計算的,所以通過對電磁感應現(xiàn)象的實驗演示和實驗教學,在某種意義上也是對歷史上具有劃時代意義的著名實驗的還原.可以說,這也是對學生電磁學發(fā)展歷史的教育.
2.按照電磁學理論的探究歷史來啟發(fā)學生的物理學思維.
在高中階段的教育中,對學生物理學思維的啟發(fā)也是一項重要的教學內(nèi)容.很多教師受應試教育的影響,更側(cè)重于對理論知識的教學和學生解題能力的培養(yǎng),忽略了對學生物理思維的啟發(fā)和鍛煉.而在實驗課的教學過程中,也同樣忽略了這一重要教育目的,將實驗變成只是單純地用來講解物理知識.如此,學生雖然對物理知識的掌握達到了學習目標,但是對其中的思維方式和解決物理問題的方法卻仍然無法得到有效提升.
例如,在電磁學最基礎(chǔ)的實驗——探究感應電流的產(chǎn)生條件的實驗中,教師可以通過已知的物理規(guī)律來啟發(fā)學生進行感應電流的產(chǎn)生條件的驗證,讓學生通過已知規(guī)律和所學的知識來進行“拋離課本內(nèi)容”式的探索(如下圖),以讓導體棒進行各種方式的運動,來探求電流大小的變化.在這一實驗環(huán)節(jié)中,導體棒的運動方式、導體棒的運動速度、磁鐵的磁力大小等因素可通過固定幾種外界因素、變化其他實驗條件的方式來實現(xiàn).在實驗的過程中,教師可以讓學生通過改變相關(guān)量自主發(fā)現(xiàn)感應電流與磁通量、導體切割磁感線時導體回路的面積的關(guān)系,鍛煉學生的思維能力.
探究感應電流的產(chǎn)生條件實驗圖和簡化圖
三、通過針對性強的課后習題來鞏固課堂知識
針對性強的課后習題往往能夠加深學生對于理論知識的理解.例如,對電磁感應現(xiàn)象理論知識的學習后,教師可以布置這樣一道習題:已知某勻強磁場的磁感應強度為0.6T,在該磁場中有一個面積為0.02平方米的矩形線圈.當該線圈由與磁感線垂直翻轉(zhuǎn)至與磁感線成62°時,線圈的磁通量是多少?這道習題可以使學生對于磁通量有比較深刻的認識,幫助其理解磁通量的真正含義.
高中物理實驗課的教學,除必須的物理知識的教授外,關(guān)于物理學發(fā)展的歷史和物理規(guī)律的探索等也是學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要內(nèi)容.對這些內(nèi)容的教學,教師應當進行合理安排,讓學生對于物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)有更加深刻的認識,以此來提升學生學習物理的興趣,鍛煉學生的思維能力.
參考文獻:
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